輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新城的適用性分析

閆竹玲 李 坤 田怡萍

（延安大學建筑工程學院，陜西 延安 716000）

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新城的適用性分析

閆竹玲 李 坤 田怡萍

（延安大學建筑工程學院，陜西 延安 716000）

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種有諸多優(yōu)點的新興建筑在世界多個國家受到廣泛應用。本文將結(jié)合延安新城的具體情況從多個角度分析將輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅引入延安新城的優(yōu)勢，進而論證輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新城應用的可行性。

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅，延安新城，煤矸石墻材，綠色建筑

1、引言

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅是以經(jīng)濟型鋼構(gòu)件作為承重骨架，采用壓型鋼板或輕質(zhì)板材料作為墻面維護結(jié)構(gòu)，并以高強螺栓等連接件和密封材料將承重構(gòu)件、維護結(jié)構(gòu)構(gòu)件等在現(xiàn)場組裝起來的預制裝配式居住類建筑[1]。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國發(fā)展已有十余年，但發(fā)展速度比較緩慢。在歐美多個發(fā)達國家發(fā)展已經(jīng)相當成熟，在瑞典鋼結(jié)構(gòu)住宅的比例高達 95%。在經(jīng)濟日益增長的中國，輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅必定是未來中國建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢。

2、延安新城建設

延安新區(qū)按照“依托老城，沿川展開，整流域治理”的原則，確定了新區(qū)三大片區(qū)，規(guī)劃控制面積78.5平方公里，規(guī)劃人口40萬左右。延安政府規(guī)劃實施“中疏外擴、上山建城”的發(fā)展戰(zhàn)略，既有利于緩解城區(qū)土地后備資源不足，又有利于保護好老城區(qū)革命舊址，促進旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展，拉動經(jīng)濟健康持續(xù)增長，改善人居環(huán)境。

目前新城北區(qū)的市政府大樓已基本完工，很多商品房也基本封頂，道路交通也非常方便。延安新城著重體現(xiàn)生態(tài)新城的建設，因此引入一些綠色建筑十分必要。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅作為將來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，已逐漸在中國城市發(fā)展起來了，它符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。因此對于將輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅引入延安新城的適用性分析是非常有必要的。

3、輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅以其強大的優(yōu)勢進入建筑行業(yè)，尤其是隨著社會的不斷進步，這些優(yōu)勢顯得更加具有競爭力，它的主要優(yōu)勢有：

3.1、輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅自重較輕

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑總重輕，大約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，六層鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量僅相當于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量，雖然重量輕但它的強度卻高很多。因此基礎負擔小，可大幅減少基礎造價，尤其適用于地質(zhì)條件較差的地區(qū)。

3.2、鋼材的抗震抗風性好、抗沖擊性好

鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑材料是各種經(jīng)過處理的鋼材，鋼材具有良好的延性，能比較好的消耗地震帶來的能量，所以抗震性能比較好，結(jié)構(gòu)安全性比較高。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅單位面積承載力高，較傳統(tǒng)的砌體和框架結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，因此它的抗風性和抗沖擊性都有大幅度提高。

3.3、輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅施工周期短

鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)的建筑最大特點在于它的現(xiàn)場以干作業(yè)為主，主要是將鋼構(gòu)件進行拼接，由于各構(gòu)件都是在工廠預制好的，因此這樣就大大減少了現(xiàn)場的工作量，縮短了施工工期。據(jù)統(tǒng)計，相同建筑面積的建筑物，鋼結(jié)構(gòu)可比混凝土結(jié)構(gòu)縮短工期1/3，并且可以節(jié)省支模材料。

3.4、鋼結(jié)構(gòu)住宅室內(nèi)空間布局靈活

由于鋼材的質(zhì)量輕、強度大等優(yōu)點，因此設計時可以采用大開間布置，布局非常靈活。而傳統(tǒng)材料的性質(zhì)限制了空間的布置，如果開間過大就會造成板厚、梁高的現(xiàn)象，非常不美觀。

3.5、鋼結(jié)構(gòu)可回收利用

我國大多數(shù)住宅的設計使用年限為70年，傳統(tǒng)的住宅拆除建筑垃圾無法再利用，并且會對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。但輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅鋼材可以100%的循環(huán)利用，建造和拆除時對環(huán)境的污染少，完全符合現(xiàn)代綠色環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的理念。

4、延安新城建設中引入輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢分析

延安新城位于陜北地區(qū)，由于煤炭石油產(chǎn)業(yè)發(fā)達，因而陜北地區(qū)較為富裕。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅自重輕、強度高、抗震性能好，制作簡易，符合建筑發(fā)展的趨勢。將鋼結(jié)構(gòu)住宅引入延安新城對于我國建筑行業(yè)發(fā)展具有里程碑意義。

4.1、延安新區(qū)地質(zhì)和氣候

延安位于陜北黃土高原之上，土質(zhì)均為含沙量高、塑性低、黏聚力低、抗沖刷能力差的黃土。延安新城建設在削山填溝的基礎之上，挖方區(qū)地質(zhì)情況復雜填方區(qū)承載力不足。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，對于地基的要求不是很苛刻，因此在新城建設之初，輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅非常適合在地基承載力相對較弱的延安新城應用。

4.2、延安地處陜北能源地區(qū)的優(yōu)勢

延安地處陜北煤炭能源工業(yè)基地，煤炭工業(yè)廢料煤矸石是目前新型節(jié)能墻材的主要應用研究對象，能利用煤炭資源在陜北地區(qū)煤炭工業(yè)區(qū)發(fā)展的墻材，主要是一些與煤矸石有關的新型墻材，如蒸養(yǎng)或燒結(jié)煤矸石磚、煤矸石輕集料混凝土砌塊、煤矸石板材等[2]。我們可以利用粉煤灰和煤矸石制造輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的隔板和墻材，不僅降低了鋼結(jié)構(gòu)住宅的生產(chǎn)成本，而且有效的利用了粉煤灰和煤矸石等污染物，保護了環(huán)境。

4.4、帶動本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展

雖然我國產(chǎn)鋼量目前處于世界前列，鋼材質(zhì)量也大大提升，但近年由于鋼材過剩，銷售滯銷等原因嚴重影響著經(jīng)濟的發(fā)展，從而導致鋼材的停產(chǎn)甚至鋼廠的倒閉。而輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的大力發(fā)展可以大力促進鋼材行業(yè)的發(fā)展，刺激經(jīng)濟市場，帶動經(jīng)濟的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)的大力發(fā)展可以促進多個相關行業(yè)的發(fā)展，例如交通運輸業(yè)、鋼鐵加工業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)維護等，有利于增加陜北地區(qū)的就業(yè)崗位，促進經(jīng)濟發(fā)展。

4.5、綠色環(huán)保

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅質(zhì)量輕、安裝簡單、現(xiàn)場濕作業(yè)少，施工過程中不會產(chǎn)生太多的污染垃圾及有害物質(zhì)。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅所用鋼材都可以循環(huán)利用，符合生態(tài)新城的理念。

4.6、為輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國大面積應用提供經(jīng)驗

鋼結(jié)構(gòu)住宅在國內(nèi)雖已有十幾年的發(fā)展，但發(fā)展極為緩慢，可以說還處于起步階段。如果在國內(nèi)有一個地方可以率先大力推廣輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅，為輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的應用積累經(jīng)驗，以便其它地方就借鑒學習并實施，加速輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國的推廣。

5、結(jié)束語

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅因其強度高、抗震性好、回收率高等優(yōu)點，逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流。國家也頒發(fā)了很多指導性文件引導輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國的發(fā)展，同時隨著輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的不斷完善和發(fā)展，以及人們對住宅功能齊全、使用方便、居住舒適、節(jié)能安全、環(huán)保等方面要求的提高，輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國的發(fā)展前景將不可估量[3]。延安新城建設規(guī)模史上罕見，投資額巨大，政府規(guī)劃新區(qū)項目建設發(fā)展要以綠色、生態(tài)新城的理念為主。經(jīng)過上面分析，將輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅引入延安新區(qū)有非常大的現(xiàn)實意義，而且對于延安地區(qū)的發(fā)展有不可替代的優(yōu)勢。

[1] 王元清,石永久,陳 宏.現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)建筑及其在我國的應用[J].建筑結(jié)構(gòu)學報，2002（1）：2-8

[2] 閆竹玲.煤矸石墻材在延安新區(qū)建設中的應用分析.技術(shù)交流，2014:2

[3] 閆竹玲，趙 建，吳改革.低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在陜北能源基地的發(fā)展.建筑節(jié)能，2014：67-68

閆竹玲（1976-），女，陜西延川人，延安大學建筑學院副教授，主要從事土木工程結(jié)構(gòu)方面的研究與教學工作。

G322

B

1007-6344（2016）03-0281-01

?