淺談裝配式鋼結構在建筑中的應用*

鄧如意 蘇留鋒

(西南科技大學城市學院 四川 綿陽 621000)

改革開放以來，國內社會經濟的快速發展，建筑行業作為國民經濟產業的重要支柱，推動了國民經濟的發展，有利于提高人民的生活質量，但相對的，它也在一定程度上破壞了我國的生態環境。同時，隨著人民的生活水平不斷提高，開始追求綠色健康的生活環境，建筑行業就必須朝著綠色發展的方向改變，裝配式鋼結構建筑就是在這種情況下發展起來的。

1 鋼鐵在我國的運用狀況

在古代時期，我國的金屬冶煉技術在當時就已經很發達了。商朝時期，我國就開始了冶煉青銅，西周時就開始冶煉生鐵，而生鐵是鋼的原材料。而歐洲地區是在14世紀發明了水力鼓風爐以后才能鑄鐵，比我國晚了1 900多年。除此之外，我國的鋼材儲備和產量也是非常驚人的。早在1996年的時候，我國鋼材的產量就已經突破1億t，成為當時的世界第一位，也是從那時起，我國就開啟了鋼鐵大國的旅途；而如今到了2020年，我國正在邁向鋼鐵強國的行列。

2 在裝配式建筑中應用鋼結構的特點分析

裝配式建筑指的是事先在工廠將施工現場需要的建筑構件加工好以后，再運輸到施工現場，通過進行可靠連接的方式，把分散的預制構件組裝在一起形成整體建筑，通俗一點地說，就是把建筑構件拼接在一起所形成的建筑。它的主要特點有：①滿足綠色建筑和綠色施工的要求，減少建筑場地施工垃圾，節省資源，降低對環境產生的污染。②該建筑修筑時，它的構件已經加工好，只需要到施工現場組裝就行。現澆作業量大大減少，能有效縮短工期。③采用信息化、標準化的設計方式，生產效率提高，再加上工廠數字化管理，大幅度降低了成本。如今，裝配式鋼結構在建筑中的使用越來越多，國家對于裝配式鋼結構建筑的要求也越發嚴格，鋼結構的各類規范和企業工法也基本齊全。這既規范了市場，又為消費者提供了保障，同時，這也是對鋼結構建筑的一種推廣，能夠讓更多人知道、了解鋼結構建筑。

2.1 施工速度快，質量有保證

裝配式鋼結構工程項目，大都是將施工期間用到的結構構件提前加工出來，再通過數控加工技術以及信息技術的相互配合，在建筑場地中進行實際安裝施工，每一個安裝施工環節都有高端技術的輔助來完成，這種技術保證了施工品質，同時也使安裝施工更加有序，進而達到減少工期的效果。而且，裝配式鋼結構現場現澆施工較少，不受環境和季節影響，提前預制，現場組裝，能夠使工期更短，質量更優。

2.2 真實體現了綠色環保理念

裝配式建筑施工的整個過程都能呈現出綠色環保的施工理念。建筑材料大都是提前在加工廠加工而成的結構構件，運輸到現場后，只需要在施工現場遵循安裝圖紙內容將這些零散的構件安裝完成即可，因此基本都是干作業施工，產出的廢棄物更少，使用起來更加健康。如此不但減少了在建筑場地中施工產生的各種污染，比方說灰塵污染、施工垃圾污染以及噪聲污染等。而且這種鋼結構的建筑在日后維修與改建時候，與磚石混凝土結構相比，其施工流程要簡捷很多。施工期間產生的廢料可以回收再使用，這樣更是有效的節約了資源，這才是將綠色環保施工理念真實的呈現了出來，有益于推進建筑行業的進步。同時，鋼結構建筑性能優，能夠在修筑過程中節約能源，使用時也能減少一些不必要的消耗。

2.3 自重較輕，抗震能力好

其施工原材料大都是輕便的材料，對于建筑中的承重墻來說，使用的建筑材料大都是壁管較薄的鋼管，這樣的材料具備了自重輕、橫截面受力勻稱等優點。所以鋼結構裝配建筑可以將施工材料的優點全部地施展出來，相比混凝土結構，其總體自重減輕了很多，同時還能把施工材料本身擁有的屬性，如強度高、延伸性好以及塑性優良等特點都呈現在建筑結構里面，能夠很好地提升建筑的穩固能力。鋼結構多用于低層建筑，其中屋面大都做成了坡屋面，此屋面結構做成三角型屋架體系，增強了它結構的穩定性。鋼結構建筑的抗震性是尤其突出的，8度以上地區也可以使用。在地震多發的臺灣地區，一般多層建筑倒塌的機率遠遠大于鋼結構建筑，因此臺灣當局提出要求，對于多層房屋建筑，都得采用鋼結構。

2.4 建筑布置靈活，較高集成化

對于建筑空間來說，由于鋼結構建筑能擴大增加建筑里面的總體面積，同時不會用到太多的承重墻，所以能夠改善建筑內部空間。相比于只使用混凝土的結構，鋼結構建筑具有良好的空間感，使人感覺空間會更加寬闊敞亮，其通風透光效果明顯，可以使居住者更加舒適。

2.5 缺點

首先是造價，鋼結構住宅造價比混凝土高10%左右，雖然鋼材的價格相比20世紀雖有所下降，但鋼材仍比水泥貴。而且在鋼材的生產過程中，耗能巨大，相比于隨處都可以找到原材料的混凝土結構，它的生產更加復雜。其次，鋼結構的致命弱點就是耐腐蝕性和耐火性，防腐防火全靠外涂層，剛剛新建成的建筑并沒有太大的問題，但十年之后，隨著時間的增長，鋼結構外涂層會逐漸退化和脫落，鋼材就會失去表層的保護，隨之失去作用。它的整個建筑使用周期比混凝土建筑要短一些。而且建筑建成并投入使用之后，很難再重新對鋼結構進行噴涂，使它在使用期間很難維護，無法增加使用時限。除此之外，鋼結構一旦溫度超過熔點，不會像鋼混結構一樣有個緩沖期，結構會瞬間破壞，比如911事件的雙子大廈。

3 未來前景

現在的鋼結構發展迅速，在很多地方已經快接近飽和，如果我們還想要繼續發展鋼結構，可以從這三大領域入手，即海洋石油工程裝備、鋼結構住宅、鋼結構橋梁三個領域。“十二五”期間，這些領域得到了政府的政策扶持，有機會實現產量的倍增，很有可能能夠再進一步的發展。

隨著科技的不斷進步，人類已經完成了對陸地和天空的基本探索，現在的科技發展方向是以外太空和深海為主的。目前，人類對于海洋的探索已越發深入，相關的企業在不斷成立，相關的產業也在不斷發展，但這也需要整個產業的制造水平及制造規模都提高到一定的水平，所以今后針對該項目的研究會越來越多，前景大好。

除此之外，鋼材是綠色環保的產品，能夠重復利用，而且比混凝土結構更容易回收處理，充分體現了我國各行各業的可持續發展觀念，積極響應國家的環境政策，努力為世界環境發展貢獻一份力。同時，鋼結構行業其經濟和技術具有優越性，能夠適應我國國民經濟建設的需要，也將成為我國市場上生機勃勃的新興產業之一。