S-SYSTEM高性能全裝配鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品系統(tǒng)介紹

文/龍元建設集團股份有限公司 周敬德

龍元建設集團股份有限公司和上海市建筑科學研究院聯(lián)合策劃發(fā)起，攜手大地鋼構(gòu)、信安幕墻、同濟大學建筑設計研究院、上海犀點建設科技有限公司等，共同開展“S-SYSTEM高性能全裝配鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品系統(tǒng)”研發(fā)，并完成研發(fā)設計、產(chǎn)品集成和工法樓建設示范工作。

1 研發(fā)背景

鋼結(jié)構(gòu)建筑作為目前國內(nèi)主推的三大裝配式建筑體系之一，建筑技術(shù)體系成熟，性能優(yōu)勢突出，在各地已形成產(chǎn)業(yè)集聚，并具備輕質(zhì)、高強、工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場施工速度快、平面布置靈活等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)廠房、大型場館和超高層建筑。

鋼結(jié)構(gòu)住宅推廣還需解決一些配套問題，如匹配鋼結(jié)構(gòu)住宅的外圍護系統(tǒng)還需結(jié)合保溫、氣密、水密和耐久性等綜合性能開展優(yōu)化，并實現(xiàn)立面設計個性化；研發(fā)針對鋼結(jié)構(gòu)體系特點的適配套型和內(nèi)裝系統(tǒng)，充分利用平面分割靈活優(yōu)點，實踐“可變住宅”的理念。

2 研發(fā)技術(shù)路線

1）借鑒被動房技術(shù)進行優(yōu)化，打造高性能產(chǎn)品系統(tǒng)。通過研發(fā)設計、產(chǎn)品設備、施工工藝等不同環(huán)節(jié)優(yōu)化，以經(jīng)濟的方式實現(xiàn)居住建筑整體性能提升。

2）形成完整的建筑產(chǎn)品系統(tǒng)。主體結(jié)構(gòu)、外圍護結(jié)構(gòu)、機電系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)一體化協(xié)同設計，滿足100m以下居住建筑安全性能和功能要求。

3）建造工法樓，作為試驗、測評和示范平臺。根據(jù)研發(fā)設計成果，足尺建造一個2層工法樓，驗證研發(fā)成果的先進性和可行性，并作為展示平臺和窗口。

3 研發(fā)關鍵技術(shù)

3.1 主體結(jié)構(gòu)

為滿足100m以下高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)安全和功能要求，采用CFT柱型鋼框架+鋼支撐結(jié)構(gòu)體系（見圖1），對梁柱連接節(jié)點進行優(yōu)化，經(jīng)同濟大學力學試驗，結(jié)構(gòu)極限承載力各項力學指標均滿足要求。

3.2 套型設計

實踐“可變住宅”理念，應用鋼結(jié)構(gòu)平面布置靈活的優(yōu)勢，滿足不同數(shù)量和類型住戶不同時期的住房需求。

3.3 外圍護結(jié)構(gòu)

進行外墻系統(tǒng)匹配鋼結(jié)構(gòu)住宅體系優(yōu)化，以滿足保溫、隔熱、氣密性等要求。采用蒸壓加氣混凝土（ALC）雙墻體系，保溫隔熱性能更優(yōu)越，可覆蓋保溫要求較高地區(qū)；與鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)采用ADR搖擺工法連接，實現(xiàn)柔性連接，適應主體結(jié)構(gòu)變形。

借鑒被動房技術(shù)，解決門窗系統(tǒng)滲漏和陽臺板熱橋問題。針對窗墻節(jié)點連接和陽臺板熱阻隔系統(tǒng)，通過材料選型配合構(gòu)造設計和優(yōu)化，實現(xiàn)氣密層和保溫層連續(xù)。

3.4 內(nèi)裝系統(tǒng)

采用工業(yè)化裝修技術(shù)體系實現(xiàn)“全干法施工、SI分離、健康環(huán)?！?。所有裝修部品均在工廠加工，現(xiàn)場安裝與施工實現(xiàn)“干法”作業(yè)；利用飾面與結(jié)構(gòu)空腔間隙，實現(xiàn)機電設備管線與結(jié)構(gòu)分離；裝修材料均為環(huán)保、高性能和可循環(huán)利用的材料，結(jié)合“干式”作業(yè)方式，提升居住空間健康品質(zhì)。

4 “工法樓”建設示范

經(jīng)過近2年時間不斷地挖掘和研究，通過“工法樓”建設實施驗證，產(chǎn)品系統(tǒng)具備先進性和可行性（見圖2）。2018年6月，本產(chǎn)品系統(tǒng)通過上海市裝配式建筑示范項目申報評審，評審專家一致認為其填補了我國結(jié)構(gòu)內(nèi)裝一體化鋼結(jié)構(gòu)住宅領域的空白。

圖1 S-SYSTEM主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成

圖2 “工法樓”建設示范