鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展趨勢及住宅產(chǎn)業(yè)化研究

沈木貴

(湖北中普重型鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司，湖北 武漢437000)

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅及其發(fā)展概況

鋼結(jié)構(gòu)住宅因重量輕、抗震性能好、可循環(huán)利用，便于模數(shù)化設(shè)計、標準化制作、系列化生產(chǎn)和裝配化施工，易形成裝配集成的綠色生態(tài)住宅。早在上世紀，便已在英國、意大利以及美國等國家流行發(fā)展，因其自身所具有的優(yōu)勢，促使建筑行業(yè)發(fā)生了一場大規(guī)模的變革。自此，鋼結(jié)構(gòu)住宅正式步入國際市場，并在各個國家得到了較好的發(fā)展。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點

2.1 重量輕、抗震性能好

與木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及磚石結(jié)構(gòu)相同，鋼結(jié)構(gòu)住宅亦同屬住宅建筑范疇。鋼結(jié)構(gòu)住宅的骨架是鋼柱、鋼梁，并以高強、隔熱、保溫以及輕質(zhì)的墻體建造而成。相比其他建筑結(jié)構(gòu)來說，鋼結(jié)構(gòu)在重量上很有優(yōu)勢，是同等面積建筑住宅的1/3。此外還具有優(yōu)良的防震性能，所以，這類住宅結(jié)構(gòu)多數(shù)被應(yīng)用高層建筑當中。

2.2 占地面積小，具有良好的空間感

有人認為，開放空間的利用價值較高。這主要是因為土地資源的稀缺，促使很多住宅或建筑會愈發(fā)注重空間的靈活使用特征。所以，投資者必須考慮的問題不僅是理性投資，減少占地面積，還應(yīng)充分發(fā)揮空間的自由性以及靈活性，為用戶打造舒適的環(huán)境。

2.3 綜合效益高于傳統(tǒng)的住宅體系

據(jù)統(tǒng)計，在材料總成本當中，鋼材與混凝土所占比例最低，往往不足10%。所以，對建筑的整體造價并不存在較大的影響。但是，若從增加空間自由性與靈活性、節(jié)約空間以及投資回報等角度來看，使用混凝土及鋼材將會有效降低工程的整體造價。對于投資者而言，長久的利潤是他們決定投資某一項目的動力，鋼結(jié)構(gòu)住宅不論是在造價還是工期方面，都極具優(yōu)勢，因此，鋼結(jié)構(gòu)住宅仍然具有較好的發(fā)展前景。

2.4 具有特有的資源和環(huán)保優(yōu)勢

當前，建設(shè)項目對資源的消耗及占用是極大的。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，每年鋼材的耗用總量所占比例為20%，水泥量則占了17.6%。不僅如此，在住宅建設(shè)當中，還消耗了32%的水資源與30%的建成區(qū)用地。而輕鋼結(jié)構(gòu)在作業(yè)中則無需耗費水資源。所以，每年至少可節(jié)約十幾億噸的水。這不僅降低了對水資源的消耗，同時也響應(yīng)了國家提倡的“低碳、環(huán)保”這一戰(zhàn)略目標。鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場作業(yè)量小、無噪聲、不污染周圍環(huán)境，提供了安全、健康、高效、舒適性良好的生活空間;在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境、減少污染，達到與自然環(huán)境親和，做到人、建筑與環(huán)境的和諧共處?？傊?，鋼結(jié)構(gòu)住宅基本符合:四節(jié)一環(huán)保——即“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護”。

2.5 符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化程度高。它將節(jié)能、防水、隔熱等先進的成品集合在一起，實現(xiàn)綜合成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工安裝一體化，提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市改造需要拆除大量舊建筑，鋼結(jié)構(gòu)拆除更容易實施，鋼材回收利用率高、拆除成本低、污染小，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

3 現(xiàn)狀及問題

所謂的住宅產(chǎn)業(yè)化，從專業(yè)的角度來看，即是將住宅作為最終產(chǎn)品，從而實現(xiàn)住宅服務(wù)社會化、經(jīng)營一體化、建筑工業(yè)化以及標準化等一系列動態(tài)過程，隸屬社會化大生產(chǎn)范疇。現(xiàn)階段，國內(nèi)在推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅過程中，存在下述幾個問題，(1)設(shè)計和研發(fā)環(huán)節(jié)銜接不暢，企業(yè)也并未建立健全的、合理的產(chǎn)業(yè)鏈。(2)產(chǎn)品缺乏配套體系，在鋼結(jié)構(gòu)住宅中，墻體技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品所持比重僅占20%－30%。(3)市場不健全，優(yōu)惠政策不到位，建筑成本高，影響建筑開發(fā)商的建造積極性。

4 可持續(xù)建筑方向發(fā)展及措施

可持續(xù)建筑的出現(xiàn)，不僅積極響應(yīng)了國家倡導(dǎo)的“環(huán)?！币?，同時也充分滿足了當代及后代人的需要，對人類的可持續(xù)發(fā)展有著卓越的貢獻?？沙掷m(xù)建筑綜合的考慮了建筑所造成的影響及不良后果，認為建筑可以是生態(tài)化、節(jié)能化的，并非人類強加給地球的東西。具體發(fā)展方向如下。

4.1 節(jié)約化措施

鼓勵利用可再生能源、清潔能源以及采光及通風，采用高效照明的方式，嚴禁商戶或百姓家使用白熾燈等消耗過多的照明設(shè)備;在材料的使用上，可充分利用地方材料、回收的舊建材以及底蘊能建材等;引進大型的節(jié)水設(shè)備，并通過減少混凝土等材料的用量降低工程的整體耗水量。鋼結(jié)構(gòu)具有可再生、可循環(huán)、可改造以及可拆卸等特點，其配套構(gòu)建(如內(nèi)部裝修材料、門窗、樓梯、墻板以及樓板)亦需具備上述特點，如此一來，不僅可循環(huán)使用，還能延長住宅的使用壽命。

4.2 生態(tài)化措施

廢水經(jīng)處理后再利用、收集雨水作為工程中的水源消耗，并通過在屋頂安設(shè)太陽能來節(jié)約電能。從土壤的結(jié)構(gòu)及成分入手，探究當?shù)氐娘L能資源、光能資源、動植物資源、土壤侵蝕情況、地下水以及坡度等，并利用合理的設(shè)備及手段，達到改善微環(huán)境的作用。

4.3 人性化措施

提供質(zhì)量較高的景觀環(huán)境及濕度環(huán)境，加強對通風系統(tǒng)、自然采光系統(tǒng)的建設(shè)力度。解決措施包括以下幾個方面:1)提供精裝商品住房，但品味及質(zhì)量卻未必符合業(yè)主的要求，重裝修也成為必然，可通過控制噪聲傳播途徑及聲源來解決。2)通過在墻板及樓板之間安設(shè)隔音板來實現(xiàn)“低噪聲裝修”雖然無法完全消除，但完全可實現(xiàn)“不擾民”。3)很多研究學者亦開展了大量的實踐與研究活動，采用大開間的住宅方式，實現(xiàn)“無聲裝修”或“低噪聲裝修”。

4.4 無害化措施

使用清潔、環(huán)保能源。盡可能消除在施工及設(shè)計環(huán)境所帶來的不良影響，合理安排場地中的水系、動物及植被系統(tǒng)，可少用大型機械設(shè)備，并設(shè)計半地下或地下覆土建筑等。

4.5 集約化措施

建立健全的、規(guī)范化的周期成本預(yù)算體系。對各類建筑元素的原始價格、運行消耗進行測算。建筑師與結(jié)構(gòu)師、業(yè)主、物理學家、計算專家以及設(shè)備專家一同推進設(shè)計。通過對交通、安保、消防、衛(wèi)生、給排水、空調(diào)以及店里設(shè)備的智能化、科學化管理，形成安全、無廢、節(jié)能、低碳的生態(tài)化環(huán)境。另外，在推進可持續(xù)建筑時，應(yīng)以我國國情為基礎(chǔ)，不要盲目借鑒其他國家的標準，應(yīng)符合現(xiàn)實。加之可持續(xù)建筑涉及了多個學科，理論及技術(shù)性較強，需多個專業(yè)的技術(shù)人員彼此協(xié)作、配合方可完成。因此，應(yīng)加強對其探究力度，從根本上提高技術(shù)人員的學識與修養(yǎng)。

5 結(jié) 語

由于鋼結(jié)構(gòu)住宅自身的缺陷、行業(yè)認識以及發(fā)展歷史等方面的原因，學術(shù)界加大對此問題的探討力度，通過開展試點來提升實踐經(jīng)驗，充分挖掘鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展?jié)摿?。從實質(zhì)上來看，住宅產(chǎn)業(yè)化是一項涉及面廣、關(guān)聯(lián)性強且十分艱巨的系統(tǒng)性工程，怎樣進行推廣與可持續(xù)發(fā)展仍有待深入研究。

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