綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用

張郅鋼

摘要：本文主要對裝配式鋼結構建筑定義、特點及其優(yōu)勢進行闡述，分析綠色裝配式鋼結構建筑體系及其具體應用，希望根據建筑工程實際需求合理運用裝配式鋼結構建筑體系，以彌補傳統(tǒng)建筑技術的缺陷，達到環(huán)保、節(jié)能的效果。

關鍵詞：綠色裝配式;鋼結構;建筑體系

引言

裝配式鋼結構作為新興的建筑形式，是在以往鋼結構形式的基礎上對其外圍形式進行創(chuàng)新，所形成的新型建筑體系，一方面反映出新的建筑設計理念，設計中綜合考慮建筑結構、施工、內部裝修等方面的因素，實現(xiàn)內部結構與裝修的統(tǒng)一性;另一方面該建筑形式更加關注功能性，結合抗側力構件來布局戶型，在滿足建筑功能需求的同時，結構布置更加合理。

一、綠色裝配式鋼結構建筑概念、特點及其優(yōu)缺點分析

（一）概念

裝配式建筑指的是建筑部分或全部構件由工廠生產完成，在施工現(xiàn)場對其進行裝配的建筑施工方式。裝配式鋼結構指的是由鋼結構作為承重結構的建筑形式，由于鋼結構屬于延性材料，且質輕、承載力強，在抗震性能、綠色環(huán)保及經濟性等方面優(yōu)勢突出[1]。

（二）特點

1.設計具有標準化、工業(yè)化特點。基于綠色裝配式鋼結構建筑形式下，在設計、分析環(huán)節(jié)，會結合運輸、吊裝等要求，盡可能地使建筑功能、構件參數(shù)等滿足規(guī)定標準，突顯出材料自身的性能優(yōu)勢，并且標準化的組件、構件可以重復使用，實現(xiàn)資源節(jié)約的同時，達到綠色環(huán)保的施工要求。2.應用智能化、信息化管理手段。建筑所需部分或全部構件是在工廠標準化環(huán)境下加工生產的，可以應用信息化、智能化手段對構件質量進行把控，且施工環(huán)境穩(wěn)定、安全，很少受外部因素的干擾，施工現(xiàn)場作業(yè)主要以構件運輸、安裝為主，所需的施工設備、人員相對較少，便于對建筑施工現(xiàn)場管理，促使施工效率提高。

（三）優(yōu)缺點

與普通建造結構相比較，綠色裝配式鋼結構建筑在抗壓性能、環(huán)保、資源利用率等方面優(yōu)勢明顯。具體優(yōu)勢為：1.自重輕、承載力高。由于鋼結構建筑是完全由鋼材構成的結構，與混凝土結構的建筑相比，鋼結構自身的重量比較輕，鋼材具有延性，意味著其抗壓、抗拉能力較好，滿足建筑抗震要求，尤其適用于大跨度建筑中，并且其梁、柱截面較少，實現(xiàn)建筑空間的擴展。2.綠色環(huán)保。裝配式建筑施工無需在施工現(xiàn)場加工構件，意味著其噪音、建筑垃圾等對環(huán)境污染較小，與當前所提倡的綠色環(huán)保施工理念相一致，有利于建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。但該建筑形式也存在一定的缺陷，比如鋼材在潮濕環(huán)境下，容易出現(xiàn)銹蝕問題，對隔熱保溫等新型材料要求比較高，并且鋼結構耐熱性較好，防火性比較差[2]。此外，輕鋼結構住宅利用其特有的墻體、屋面、鋼骨架等材料，內部布局和相關配套設施具有標準化、定型化的特點，很難滿足不同業(yè)主對住房個性化的需求。

二、綠色裝配式鋼結構建筑體系及其具體應用

（一）建筑體系

1.工廠化、模塊化建筑體系。在裝配式鋼結構體系中，以全工廠化的方式進行配置、生產，不僅可以踐行綠色施工理念，而且將無濕作業(yè)理念落實于實際操控中，以滿足該系統(tǒng)管控的要求。對于施工人員而言，需認識到該體系實際應用的價值，深度分析該體系中包括的工藝技術，確?；顒有园宸?、模塊化型房的設計與實際要求相適應，便于隨時對其拆裝，一般情況下將建筑的基本結構確定為輕鋼材料，確保其主體的空間配置符合技術標準[3]。同時，安裝過程中，應主要采用螺栓進行連接，在進行組合、安裝中嚴格按照相關技術要求進行以提高螺栓結構的穩(wěn)定性。此外，在體系設計中將箱體作為房屋的基本構建，即使用薄型鋼材進行構建，將阻燃性管件材料應用到外部框架中，實現(xiàn)裝配技術的整合，達到一體化的要求。2.工業(yè)化住宅建筑體系。該體系在具體應用中，主要以鋼框架結構來配置建筑主體模型，為了解決梁體、柱體局部凸出的問題，通常采取鋼管組合模式進行配置，即對所連接的鋼管模型進行排件，以模擬測試的手段來獲取構件承重參數(shù)、剛性功能等信息，比如將“H型”鋼筋桁架作為成板進行配置，解決以往配件承重不足的問題。同時，在實際配置中，需測試房屋的剪力效果，依據布局、房屋承重來確定該體系中所需的鋼材量，提高建筑使用的安全性、穩(wěn)定性。

（二）具體應用

1.應用于住宅建筑。在住宅建筑中，為了提高房屋節(jié)能效果，應將綠色施工理念融入住宅建筑工程中，根據實際情況合理應用鋼結構體系，以解決梁、柱剛度不足的問題。比如為了提高各承重構件的施工質量，采取鋼管束組合這一結構體系，如圖1所示，依據標準化要求形成鋼管束，將適量的混凝土澆筑于鋼管內部，促使鋼管束施工剛度提高，并且采取中空混凝土灌注鋼束的方式，促使剪力墻施工質量提高。該體系的合理應用，不僅可以解決以往建筑工程梁、柱裸露問題，而且避免工程中大面積結構失穩(wěn)的情況出現(xiàn)。2.應用于商業(yè)建筑。由于商業(yè)建筑與民用建筑功能要求存在一定差異，商業(yè)建筑對通風系統(tǒng)、采光及空間

三、結束語

綜上所述，綠色裝配式鋼結構建筑體系的應用，能夠達到綠色環(huán)保、節(jié)能等效果，裝配式鋼結構建筑所采取的統(tǒng)籌設計施工方式替代了以往分階段施工方式，以信息、智能化管理代替了以往現(xiàn)場指導、協(xié)調管理方式，以標準化部件代替以往的現(xiàn)澆制作模式，促使建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]渠天亮，郭毅敏，趙新平.綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用[J].中國建筑金屬結構，2021（09）：94-95.

[2]焦恩冕.綠色裝配式鋼結構建筑體系及應用方向[J].中國建筑金屬結構，2020（11）：86-87.

[3]郝進業(yè).綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用[J].建筑技術開發(fā)，2020，47（14）：1-2.

3912501908221