型鋼組合裝配式住宅的發(fā)展前景分析

張金晶

摘? 要：隨著城市化越來(lái)越高，人們對(duì)居住環(huán)境也有了更大的需求。尤其是民用建筑的營(yíng)造，有了更多追求。但是這樣必然導(dǎo)致自然資源的消耗過(guò)大?，F(xiàn)如今，隨著科技的高度發(fā)展，裝配式住宅應(yīng)運(yùn)而生。文章從裝配式建筑物的發(fā)展歷程，總結(jié)出鋼結(jié)構(gòu)裝配式優(yōu)點(diǎn)與不足之處，從而提出型鋼組合的一種新型的鋼結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)模式發(fā)展前景與趨勢(shì)，探索未來(lái)國(guó)內(nèi)的住宅工業(yè)化發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：城市化;裝配式住宅;型鋼組合;工業(yè)化

中圖分類號(hào)：TU17? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）11-0075-02

Abstract： With the increasing urbanization， people have a greater demand for living environment. In particular， the construction of civil architecture， there are more pursuits. But this will inevitably lead to excessive consumption of natural resources. Nowadays， with the high development of science and technology， prefabricated housing arises at the historic moment. From the development course of prefabricated buildings， this paper summarizes the advantages and disadvantages of steel structure assembly， and puts forward the development prospect and trend of a new type of steel structure assembly structure mode of section steel combination， so as to explore the development direction of domestic housing industrialization in the future.

Keywords： urbanization; prefabricated house; steel combination; industrialization

引言

我國(guó)雖然是資源豐富的大國(guó)，即使有著巨大的礦產(chǎn)自然資源。但是隨著人口遷移以及經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的到來(lái)，人們對(duì)居住的環(huán)境，以及建設(shè)成本和建設(shè)周期有了要求。但是，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅建筑具有滯后性。于是在這種背景下，有了鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅。隨著鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的推廣，一種用型鋼組合的裝配式住宅已然成為新的發(fā)展方向。

1 裝配式住宅的發(fā)展歷程

鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的高潮源于第二次世界大戰(zhàn)后的歐洲西部， 因?yàn)閼?zhàn)后對(duì)各大城市造成了空前的破壞，民用建筑受到了嚴(yán)重的毀壞，這時(shí)候又趕上“嬰兒潮”，“軍工復(fù)原”等各大因素，城市民用住宅明顯不夠，需遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于求。為了解決這一需求矛盾，維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定與和諧，但是又由于時(shí)間工期緊張，裝配式建筑達(dá)到了空前的發(fā)展。以下介紹了鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的萌芽，發(fā)展，優(yōu)化等過(guò)程。

1.1 萌芽過(guò)程

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，大戰(zhàn)之后，整個(gè)城市百?gòu)U待興。但是人口卻是狂飆式增長(zhǎng)。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土，具有時(shí)間周期長(zhǎng)，施工垃圾多等特點(diǎn)。無(wú)法解決當(dāng)前的社會(huì)難題，這時(shí)就急需一種新的建造方式替換傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建造方式。建筑大師們大膽的運(yùn)用了新技術(shù)，新材料，提出用裝配式建筑來(lái)建設(shè)城市的新概念，這樣會(huì)很大程度解決社會(huì)難題。

1.2 發(fā)展過(guò)程

第二次世界大戰(zhàn)直至19世紀(jì)60年代是住宅建筑工業(yè)化發(fā)展理念形成的初級(jí)階段，該時(shí)期發(fā)展了大批的工業(yè)化住宅建設(shè)項(xiàng)目，各國(guó)也在實(shí)踐中建立了相對(duì)完整的工業(yè)化生產(chǎn)體系，這一階段也被稱作“第一代建筑工業(yè)化時(shí)代”[1]。英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在這一階段開(kāi)展了裝配式結(jié)構(gòu)體系的研究與應(yīng)用，同時(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，有效的解決了住房難，工期緊等問(wèn)題。但是因?yàn)樯a(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的能力有限，造成產(chǎn)品比較單一，組裝成的住宅就更加千篇一律，缺乏靈活性。滿足不了不同人類對(duì)居住環(huán)境的不同需求。

1.3 優(yōu)化過(guò)程

隨著時(shí)間的推移，美國(guó)裝配式住宅盛行于20世紀(jì)70年代，在美國(guó)大城市住宅結(jié)構(gòu)類型以混凝土裝配式和鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅為主，在小城鎮(zhèn)多以輕鋼結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)住宅體系為主;德國(guó)的裝配式住宅主要采取疊合板、混凝土、剪力墻結(jié)構(gòu)體系，采用構(gòu)件裝配式與混凝土結(jié)構(gòu)，耐久性好;20世紀(jì)90年代的日本，推出了采用部件化、工業(yè)化生產(chǎn)方式、高生產(chǎn)效率適應(yīng)居民多種不同需求的中高層住宅生產(chǎn)體系。

2 鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的優(yōu)點(diǎn)與不足

我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑是將建筑中的主要構(gòu)件和部品在工廠制造完成，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)機(jī)械化安裝后，形成一體建筑物。裝配式建筑與傳統(tǒng)的粗放型現(xiàn)澆混凝土相比，有很多優(yōu)勢(shì)：（1）裝配式建筑綠色環(huán)保，可以回收利用;因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)裝配式住宅主要是利用預(yù)制的梁柱，通過(guò)節(jié)點(diǎn)拼接而成的，周邊的維護(hù)結(jié)構(gòu)也是通過(guò)墻板填充分隔的。所以在組建和拆除，省去了很多施工工序，同時(shí)也節(jié)省了很多施工時(shí)間，施工周期短。為住宅建設(shè)的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化提供很大可能性;（2）自重輕，鋼結(jié)構(gòu)承載力高，布局靈活多變;自重輕，能實(shí)現(xiàn)的跨度大，所以分隔墻可以很多種變化，能滿足不同人的不同要求;（3）經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，質(zhì)量好;隨著社會(huì)的大力發(fā)展，人力以及物質(zhì)成本都是在增加，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅在預(yù)制工廠里面完成了主要構(gòu)件，在現(xiàn)場(chǎng)只需要拼裝，節(jié)省了人力成本。施工周期也短，周轉(zhuǎn)速度快。所以，鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅經(jīng)濟(jì)性好。

鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅雖說(shuō)有多方面的優(yōu)點(diǎn)，但是任何事物都是具有兩面性。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅也存在很多不足。（1）我國(guó)的裝配式建筑剛剛起步，國(guó)家還沒(méi)有出臺(tái)相對(duì)應(yīng)的規(guī)范;急需制定關(guān)于裝配式建筑的規(guī)范，讓整個(gè)建筑市場(chǎng)，做到有法可依，有章可循;（2）因?yàn)槭切屡d產(chǎn)物，裝配式建筑的施工技術(shù)存在很大的難題，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑對(duì)測(cè)量、施工、放線等技術(shù)要求很精準(zhǔn)，出現(xiàn)一點(diǎn)誤差，則會(huì)出現(xiàn)廢品，廢料等后果。相對(duì)應(yīng)的掌握鋼結(jié)構(gòu)裝配式的建筑工人也是少之又少等，我們迫切的需要一批裝配式建筑相關(guān)技術(shù)人才和管理人才。人才的培養(yǎng)成為首要的問(wèn)題，各大學(xué)校也應(yīng)開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)，培養(yǎng)適合裝配式建筑市場(chǎng)的人才。各級(jí)政府也應(yīng)對(duì)裝配式建筑提供獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)助政策，以減少建筑商的建筑和設(shè)計(jì)費(fèi)用，促進(jìn)和鼓勵(lì)裝配式建筑的全面發(fā)展。[2]

3 型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅發(fā)展前景

型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅是鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的一種，型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)的概念就是利用規(guī)格為15*15，20*20，25*25，30*30等不同規(guī)格的方鋼管焊接成T型，L型，矩型等不同規(guī)格的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)模板，往里面灌注高強(qiáng)度混凝土，但是不需要鋼筋。產(chǎn)生了新型剪力墻結(jié)構(gòu)體系或者異形柱結(jié)構(gòu)體系，如圖1。這種結(jié)構(gòu)體系能很大程度上完美模擬混凝土結(jié)構(gòu)的剪力墻，其優(yōu)點(diǎn)則不言而喻了。首先，組成的異形柱結(jié)構(gòu)支撐體系能很大程度上承受水平力和豎向力的作用，這樣為高層或者超高層裝配式住宅實(shí)現(xiàn)就提供了理論基礎(chǔ);其次，多層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅，采用異形柱或者鋼結(jié)構(gòu)剪力墻支撐體系，則能節(jié)約空間，整個(gè)空間比較美觀，很少出現(xiàn)露柱，露梁;再次，由于是型鋼組合構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)體系，市面上已經(jīng)存在現(xiàn)材料，只需要通過(guò)焊接或者其他連接等方式，土建施工，水暖電配套安裝可以同步作業(yè)，緊急情況下，可以交叉作業(yè)。具有施工速度快，工期短等優(yōu)點(diǎn)。

基于以上優(yōu)點(diǎn)，2016年，國(guó)務(wù)院發(fā)文 《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》，里面出臺(tái)了相關(guān)的規(guī)范，提出裝配式建筑的創(chuàng)新，生產(chǎn)廠家預(yù)制生產(chǎn)的支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化等主要任務(wù)。綜上，我國(guó)政府以及相關(guān)的管理部門對(duì)于全面推進(jìn)裝配式住宅結(jié)構(gòu)在我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展正在做出相應(yīng)的努力，并逐步著手解決在目前國(guó)內(nèi)裝配式住宅結(jié)構(gòu)中存在的種種難題。從全局來(lái)看，《指導(dǎo)意見(jiàn)》的頒布，不僅有利于進(jìn)一步促進(jìn)裝配式住宅發(fā)展的先行地區(qū)、企業(yè)的發(fā)展，更為重要的是它為正在轉(zhuǎn)型升級(jí)面前躊躇不前的許多中小型建筑企業(yè)做出正確的決策提供了重要依據(jù)。[3]如今，隨著國(guó)家政策的支持，如果裝配式建筑的技術(shù)以及技術(shù)工人等一系列難題得以解決，則型鋼組合鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑理所當(dāng)然會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景。

4 國(guó)內(nèi)住宅工業(yè)化發(fā)展的展望

國(guó)內(nèi)住宅必將隨著裝配式建筑發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。住宅工業(yè)化是一項(xiàng)龐大的工程，涉及到整個(gè)工程的一系列產(chǎn)業(yè)鏈，包含建筑方案、施工圖設(shè)計(jì)，部品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收等各項(xiàng)環(huán)節(jié)。要想加快住宅工業(yè)化的發(fā)展，因?qū)⑵洵h(huán)節(jié)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)各種產(chǎn)業(yè)鏈一體化。就在前不久，火神山醫(yī)院，雷神山醫(yī)院從動(dòng)工到完工僅僅用了十幾天，速度之快，得益于裝配式建筑。同時(shí)，據(jù)相關(guān)資料預(yù)測(cè)到2020年年底，城鎮(zhèn)人口還會(huì)在增長(zhǎng)一億左右，如果住宅工業(yè)化的話，標(biāo)準(zhǔn)部品批量生產(chǎn)，則會(huì)造價(jià)低，而且施工速度快，綠色環(huán)保，這樣會(huì)控制成本，對(duì)房?jī)r(jià)有一定的調(diào)控作用，更加快速的實(shí)現(xiàn)“居者有其屋”不僅僅是主體結(jié)構(gòu)，裝配式裝修相較傳統(tǒng)裝修也會(huì)節(jié)約成本，據(jù)說(shuō)裝配式裝修可以節(jié)水90%、降低能耗70%，同時(shí)，家裝由現(xiàn)場(chǎng)移至工廠，采用干法施工可以避免涂料、溶劑等產(chǎn)生的甲醛、苯等有害物質(zhì)。竣工驗(yàn)收交付使用后，人可以搬進(jìn)去住。綜上所述，國(guó)內(nèi)住宅工業(yè)化有著巨大的優(yōu)勢(shì)，這也將必然是市場(chǎng)發(fā)展的規(guī)律。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，型鋼組合裝配式住宅具有組合性強(qiáng)，抗震性能好，綠色環(huán)保，節(jié)約自然資源，節(jié)約人力成本，可持續(xù)發(fā)展等眾多優(yōu)勢(shì)，也是住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的必經(jīng)之路。目前為止，我國(guó)裝配式住宅還處于一個(gè)發(fā)展之初的階段，無(wú)論是技術(shù)上還是人才培養(yǎng)，甚至于相關(guān)的規(guī)范上都需要很大的完善。在未來(lái)的發(fā)展中，勢(shì)必還有一段路要走，需政府部門及相關(guān)的技術(shù)人員，采取有關(guān)的措施，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，對(duì)現(xiàn)有的裝配式住宅方面進(jìn)行改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]李紀(jì)華.我國(guó)住宅工業(yè)化發(fā)展制約因素及對(duì)策研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2012.

[2]邱國(guó)林，付瑤.裝配式建筑在國(guó)內(nèi)的發(fā)展前景和遇到的問(wèn)題研究[J].四川水泥，2017（08）：285.

[3]張樹(shù)輝，解淇鵬.淺談我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].江西建材，2017（10）：30+32.