建筑工業化與鋼結構住宅產業化發展研究

潘賽

隨著我國經濟規模的提升，建筑行業也逐步向工業化方向發展，建筑市場中出現了更多的建筑新材料、新技術和新工藝，大幅度提高了建筑施工的質量水平，而且使用綠色環保節能材料、節能設施可以減少建筑施工環境帶來的破壞和污染，處理建筑長期存在的安全、質量、環保等問題。住宅產業化能夠處理以上的問題，符合綠色經濟的要求，是我國住宅產業最新的發展路徑。

1.建筑工業化與住宅產業化的概述

在鋼結構施工中，鋼結構由于自身強度高、施工比較靈活，而且施工時間較短、施工成本偏低，受到了公眾和建筑企業的歡迎。鋼結構已經成為我國建筑行業中一個獨特的建筑施工模式，為建筑公司經濟效益提升打下了堅實基礎，提供了更新型的發展模式。

1.1 建筑工業化

建筑工業化主要是指通過現代化制造和運輸安裝技術，代替傳統建筑業中低水平低效率的建筑施工模式。工業化能夠推動建筑設計的標準化，建筑部件在工廠內完成制造，并逐步實現施工作業的機械化，組織運行的科學化、高效化。目前，建筑設計領域與工業化建筑結構部件的生產制造密切關聯，因此需將工業化從建筑設計拓展至項目開發建設的全過程，構建出一體化建筑施工模式，工業化也能夠改變傳統的建筑產品概念。通過對建筑構件產品進行創新，將原材料在生產車間進行加工組裝形成建筑構件。通過應用標準化設計，形成建筑結構體內部最小單元，工業建筑構件與原有材料、舊的建筑產品概念有很大的差別，這會逐步改變房屋建造產品方向。

1.2 住宅產業化

住宅產業化是在工業化發展基礎上實現的現代化住宅產業化，能夠實現工程建設的專業配套及構件的通用化、標準化。建筑工程的產業化可以實現項目建設零部件制造、安裝全過程一體化管控，產業化是通過應用技術產品，實現建筑市場內各類生產要素的集成，并實現建設的產業化。鋼結構具有綠色環保，易于實現標準化設計、工廠制造、和現場裝配施工的一體化工程總承包管理，并在當前的建筑工業中先行推動，發揮住宅產業化在房屋建設方面的示范作用[1]。

2.鋼結構住宅應用現狀和發展方向分析

我國鋼結構產業發展比較晚，技術創新力度不足，鋼結構并沒有大范圍地普及推廣和應用，而且鋼結構住宅中使用的建材和建筑工業部件功能比較單一，技術配套不完善，達不到相應的要求，鋼材產量提升的同時，鋼產品的質量還不能滿足鋼結構建造體系的要求，這就限制了鋼結構體系發展。目前，建筑技術標準還不夠規范和統一，缺乏必要的市場指導，鋼結構設計、施工缺乏專業技術人員和產業技術工人隊伍。在未來，鋼結構會大范圍地普及推廣應用，國家也出臺了各種政策，給鋼結構建筑發展提供更多的發展空間[2]。

3.鋼結構住宅是一種工業化集成建筑

3.1 結構特點

建筑物使用的鋼結構包含鋼框架結構和鋼框架的支撐以及剪力墻鋼板。鋼結構更適用于8 層以下的住宅，需要巧妙的設計才能達到要求。鋼結構樓板可以使用整體安裝、裝配安裝的方式，使用預制板、疊合板、現澆板，并將鋼材與混凝土融合構建出鋼結構。建筑整體式的樓板還包含了壓型的鋼板和層板，鋼結構作為住宅中的主體部分，包含內隔墻、內部裝修和設備管線及外圍非承重墻體。在住宅外圍的非承重墻體可以采用裝配式鋼結構建筑外墻及內嵌式結構。鋼結構外墻墻體材料的應用，目前處于不斷研發狀態，其安全性和實用性都有待提升，建設公司要提高材料自身性能，使用高強鋼和混凝土材料，并進一步推動住宅施工工藝的提升[3]。

3.2 技術優勢

鋼結構住宅體系相對于磚塊混凝土的結構，有很多技術優勢。由于使用了輕型建筑材料，鋼結構本身自重輕，承載力較強，鋼材強度和密度決定了鋼結構廣泛的用途。鋼結構可滿足建筑物內靈活分割的要求，提高了住宅利用效率，鋼結構建材都是以工業化標準建材為主。大部分鋼材都可以回收利用，符合節能環保性的要求，且鋼結構的延展性較好，具有較強的抗震性能。

4.鋼結構住宅必須走工業化、產業化發展道路

4.1 住宅建筑鋼結構體系和精準度

建筑施工中使用機械設備的數量逐步增多，是當前國內建筑工業化的一個重要標志，建筑鋼結構的質量會影響到整體建筑的質量。鋼結構都是由部件拼裝而成，這對構件拼裝的精度質量有很大的要求，但是現實施工中，鋼結構部件精度會有一定的誤差。工程公司在彌補誤差時，會耗費大量人力物力財力，降低了施工的效率，而且提高了建筑施工成本，這與建筑工業化的發展相偏離，要改進現有建筑功能，實現現場安裝精度的提升，這是當前建筑質量保證的基礎。鋼結構住宅裝配效率高，降低了現場施工作業量，要研發出新型的鋼結構體系，這樣才能適應建筑工業化發展的趨勢要求[4]。

4.2 鋼結構住宅建筑部件研究

鋼結構相對于傳統混凝土結構，在使用空間方面有更突出的特點。框架式結構避免了剪力墻較多造成各房間分隔空間多的問題，其施工也更靈活。鋼結構是我國現代化建筑的一個重要發展標志，但是國內鋼結構的體系還不完整，鋼結構住宅綜合體系不健全，尤其是鋼結構住宅內的分層中，外圍結構也還有待提升。

只有鋼結構部件生產企業轉型發展，才能促使建筑行業工業化發展。在設計定制部件、部件生產制造的過程中，要滿足建筑物使用功能多元化的要求，滿足建筑標準化等級要求。由于建筑部件類型比較豐富，在研制時，還要給予生產單位部件研發更多資金研發投入，才能實現建筑部件生產企業的轉型發展。

4.3 應用SI 體系和模式

鋼結構自身的裝備程度較高，符合建筑工業化的特征，同時可以拼裝成建筑主體。建筑結構主體與內外圍護材料處于分隔狀態，鋼結構住宅也符合SI體系。

我國部分城市將SI 體系劃歸到建筑裝配領域，并進一步推動SI 在鋼結構住宅中的應用。在工程項目建設初期，SI 設計要融入住宅設計來提高建筑質量水平，并不斷完善建筑物內部的功能。SI 體系包含了管線分離、整體廚衛、負壓新風等各類功能，確保了住宅內部品質提升，而且建筑工業化更強調了各個企業之間的密切協作，逐步推動了設計生產一體化的發展。目前設計施工總承包管理模式更符合鋼結構住宅的工業化發展要求，可以大范圍地推廣應用[5]。

4.4 改變建筑設計的流程和內容

為了能夠適應當前的建筑工業化，需打造設計生產制造一體化的工業設計流程，設計范圍內容也會逐步被延長，設計內容也會增加。建筑物內部功能設計、方案設計、初步設計要與總體的建筑設計方案相對應，并且突出解決建筑物功能要求和美學的要求，及各類設施設備的配置要求。由設計院或設計公司來完成集約化、拼裝設計，要與施工圖紙相匹配，但實際設計方法也不盡相同。隨著國內建筑行業工業化進一步發展，建筑設計的產業鏈條也會逐步延伸，這樣會逐步推動建筑設計單位的轉型發展。

5.結束語

建筑工業化是我國建筑行業的一個重要發展趨勢，在鋼結構產業的發展時期，要研究鋼結構應用的案例，并且研究出新型鋼結構建筑，這也是當前現代化時代發展的要求。在建筑行業工業化發展背景下，我國建筑技術、建筑物的品質、生產效率與國外發達國家還有很大差距，現有鋼結構住宅技術、綜合體系和建筑部件都有待進一步提升。