薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)經(jīng)濟特點研究

王曙斌

前言

當今社會對環(huán)保越來越重視，尤其在資源日益短缺的情況下，發(fā)展低碳環(huán)保材料顯得尤為重要。所以，薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種高科技、高性能、高效率、低能耗的環(huán)保住宅，因為符合發(fā)展低碳經(jīng)濟和節(jié)能省地新型住宅的要求，而成為很多人的首選，具有無可比擬的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。不過真正對薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅深入了解的人還是比較少，對薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的接受程度普遍不高，這在一定程度上也影響了薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣和使用。

一、薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)經(jīng)濟的特點

1．薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅所使用的材料均為工業(yè)化產(chǎn)品，因此影響構(gòu)件質(zhì)量的因素大大的減少了，對構(gòu)件質(zhì)量的控制也比較容易，構(gòu)件尺寸控制非常精確，為確保工程質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。由于工廠化大規(guī)模的生產(chǎn)薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)所需要的構(gòu)配件，其費用較低。將成品構(gòu)配件運至施工現(xiàn)場后，即可拼接安裝，現(xiàn)場干作業(yè)，在任何氣候條件下，均可全年施工。整個建造過程廢水、粉塵和廢棄物產(chǎn)生較少，建造、使用和拆除過程對當?shù)丨h(huán)境污染小，符合國家提出的 “四節(jié)一環(huán)?！焙涂沙掷m(xù)發(fā)展的要求。

2．薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，相比磚混結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)，自身的重量小，花費在基礎(chǔ)部分的費用少，適合建造在各種地質(zhì)條件的地基上面。同時建造過程對氣候要求低，對環(huán)境污染小，特別適宜于島嶼、山地、森林等地形復雜區(qū)域。

鋼梁、鋼柱組成柔性框架，可以吸收部分地震能量，高強度的冷彎薄型鋼組合而成的墻體承重體系，使得房屋的抗拉伸、扭曲、震動的能力得以強化，且結(jié)構(gòu)的整體性和墻體的整體性非常強大，在高烈度的地震災害后，用于修復的措施費用減少。磚混結(jié)構(gòu)建筑在地震中倒塌，柔性鋼結(jié)構(gòu)能更好地抵抗地震。

3．與磚混結(jié)構(gòu)住宅、鋼混結(jié)構(gòu)住宅相比，薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的施工速度快，可以縮短工時1/3-1/2，大大提高了投資回報速度。因此，這樣將極大地減少投資融資成本，有利于業(yè)主或開發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度，更快的獲得收益。

4．薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅所用的鋼材是一種綠色環(huán)保材料，在其全壽命周期結(jié)束之后，可以全部回收再利用，其他輔助材料也可以大部分回收利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，順應社會需要。

5．薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅所使用的墻體材料均為新型綠色環(huán)保產(chǎn)品，與普通磚混結(jié)構(gòu)或者剪力墻結(jié)構(gòu)住宅相比，保溫隔熱性能極好，節(jié)能效果非常明顯，屋面采用美國標準R30保溫隔音棉，熱阻值為5.284K·m2/W，是普通120mm厚混凝土屋頂 （熱阻值為0.07K·m2/W）的75倍。樓板采用OSB板與GBS樓蓋組合體，堅固耐久。各種管線管道暗敷在樓蓋內(nèi)，有效減少建筑層高凈空的占用。夾層中可填充玻璃纖維保溫棉，保溫隔熱、吸音隔聲效果更加顯著。墻面200mm厚GBS墻體的熱阻值為4.24K·m2/W，其保溫隔熱性能是490mm厚多孔砌塊磚的2倍，基礎(chǔ)采用GBS結(jié)構(gòu)自重輕，可大幅降低基礎(chǔ)工程成本，GBS結(jié)構(gòu)可固定在條基、筏基或箱形基礎(chǔ)上，適應性強，基礎(chǔ)防潮設(shè)計，有效防止?jié)駳夂陀泻怏w侵入，特有的錨固系統(tǒng)，確?；A(chǔ)和主體的連接高效可靠，為居住者提供了一個健康舒適的居住環(huán)境。

6．薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)的強度重量比很高，墻厚較薄，雙層保溫外墻厚度為230mm，內(nèi)墻厚度僅為140mm。根據(jù)我們所做項目統(tǒng)計，超輕鋼結(jié)構(gòu)建筑比傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)節(jié)約室內(nèi)空間5%-8%。因此可以使房屋的跨度達到很大，使用面積相比其他結(jié)構(gòu)住宅要提高很大，可以滿足住戶自己的空間分割要求，使自己的房間按照自己的想法設(shè)計，達到個性化的滿足。

7．由于構(gòu)配件均為工廠制作，標準化程度高，便于維修更換，且維修費用低，對于業(yè)主來說經(jīng)濟效益好。

8．布局靈活，使用面積大。利用型鋼優(yōu)良的承載性能，可以靈活布置大開間、大柱距的建筑平面；非承重輕質(zhì)墻體的設(shè)計為住戶提供了根據(jù)不同用途靈活布置室內(nèi)空間的可能；型鋼構(gòu)造接點構(gòu)造簡潔，在垂直方向可方便地布置越層和錯層體系，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面較小，相對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，其使用面積可提高5%-8%，用戶得房率較高。

9．綜合經(jīng)濟效益好。由于施工工期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益。更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，美觀華麗，改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感。因為建筑物本身的自重輕，一般情況下不需要做樁基，可以節(jié)省投資。由于采用了聚苯乙烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后，使保溫隔熱和隔聲效果良好，彩色鋼板是以鍍鋅為基板用硅酮作為表面，經(jīng)“兩除兩烘”后加工而成，耐久性也較好，根據(jù)目前我國的市場價格，薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價已低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅。

二、薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)建筑即對可持續(xù)發(fā)展有積極貢獻的建筑，指的是在滿足當代人需要的同時，不危及子孫后代需求的能力。承認自然資源和環(huán)境資源的價值，最大限度減少對資源、環(huán)境、生態(tài)造成不良后果的建筑。從可持續(xù)發(fā)展理論考慮，薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展應重點從以下四個方面內(nèi)容進行考慮。

1．一體化

(1)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化

薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅可以運用設(shè)計軟件對建筑和結(jié)構(gòu)同時進行設(shè)計，節(jié)省設(shè)計時間；這是其區(qū)別于其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)住宅在設(shè)計上按照先建筑后結(jié)構(gòu)的順序。國外在薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計上一直是以同時設(shè)計這一原則進行的，我國也應遵循此原則。

(2)圍護系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化

圍護與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進行，不但可以節(jié)省設(shè)計時間，還可以保證施工時一些安裝的精準、質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)，因此，我國應該加快設(shè)計改革，做到圍護與主體結(jié)構(gòu)同時設(shè)計。

(3)配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設(shè)計一體化

把配件系統(tǒng)的設(shè)計同整體建筑設(shè)計結(jié)合起來，同時進行，可以保證配件在安裝時不會出現(xiàn)漏掉或多余安裝的情況出現(xiàn)；且容易保證施工的質(zhì)量，施工速度加快，節(jié)約時間；對于開發(fā)商來說有很大的優(yōu)勢。

(4)工廠化裝修與設(shè)計生產(chǎn)一體化

工廠化裝修是項目部與工廠溝通訂單，進一步確認，工廠配料生產(chǎn)，工廠組裝初次檢驗，部分油漆，現(xiàn)場安裝，二次檢驗。與設(shè)計、生產(chǎn)同時進行，節(jié)約了建造施工的時間，在施工現(xiàn)場由于主要是構(gòu)配件的拼裝，工藝流程簡單。工廠化裝修對于構(gòu)配件的質(zhì)量、精準度有很好的保證。由于工廠化裝修使用的是先進的生產(chǎn)設(shè)備，通過流水線作業(yè)的生產(chǎn)方法，可以提高材料的利用率，節(jié)省費用；對于在構(gòu)配件上刷油漆等工序，不會像在施工現(xiàn)場時那樣產(chǎn)生很多有害氣體，提高了空氣質(zhì)量，對于人身健康有益。

2．節(jié)約化

薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)所使用的鋼材具有在全壽命周期結(jié)束后可以全部回收再利用的優(yōu)勢，其墻體為新型節(jié)能材料制成，節(jié)能效果顯著，構(gòu)配件大部分均可以回收利用，且具有高耐久性。在建造薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的過程中，要盡可能少的使用不可再生資源和能源，最大限度的使用各種廢棄物。利用先進的技術(shù)，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約人力勞動，可以使用風能、太陽能等，盡量減少空調(diào)的使用。

3．生態(tài)化

住宅建筑要與自然環(huán)境協(xié)調(diào)共生，盡可能較少人工環(huán)境對自然生態(tài)平衡的負面影響。薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的生態(tài)化可以從材料使用、能源利用等方面考慮。材料應用無毒、無害、環(huán)保型綠色建材，采用耐久性的、可循環(huán)、重復利用的材料。盡可能充分利用太陽能、風能、地熱等自然能源，應設(shè)置水循環(huán)利用系統(tǒng)和固體垃圾、廢物的收集、回收和處理系統(tǒng)等。

4．產(chǎn)業(yè)化

薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化應該以消費者的需要、市場的需求為導向，以建筑材料、配套產(chǎn)品為依托，以工業(yè)化生產(chǎn)各種構(gòu)配件、部品，然后以施工現(xiàn)場裝配為基礎(chǔ)，以技術(shù)人才為手段，通過將住宅生產(chǎn)全過程的設(shè)計、構(gòu)配件生產(chǎn)、施工建造、銷售和售后服務等多個環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，作為一個完整的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。以薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅這種最終產(chǎn)品為目標，采用工業(yè)化和一體化的方式，使各生產(chǎn)要素完美地結(jié)合起來，減少中間環(huán)節(jié)，優(yōu)化資源配置。通過工廠化生產(chǎn)提高構(gòu)配件的質(zhì)量和生產(chǎn)能力，從而減少施工現(xiàn)場的濕作業(yè)，簡化現(xiàn)場操作，改善工作條件，提高住宅質(zhì)量，降低勞動強度，從而提高勞動生產(chǎn)率。

結(jié)束語

薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。大中城市人口眾多、土地資源少，人們對住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來越高，較大范圍應用薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，是我國生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然趨勢。

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