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为什么轻钢别墅在我国发展缓慢,浅谈钢结构装配式住宅的发展趋势

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发表于 2017-4-9 05:31:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
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为什么轻钢别墅在我国发展缓慢,浅谈钢结构装配式住宅的发展趋势

为什么轻钢别墅在我国发展缓慢,浅谈钢结构装配式住宅的发展趋势


钢结构装配式住宅是工厂化的生产,钢结构装配式住宅有利于节约建筑成本,钢结构装配式住宅有助于构建节能建筑,这一政策对智能住宅也会有一定刺激。

钢结构住宅,是城市可循环利用的建筑结构。它不仅可回收、重复利用,减少建筑垃圾的排放,还能推动住宅产业化发展,促进建筑部品更新换代和上档升级。与发达国家相比,我国在钢结构绿色建筑上存在较大落差。在美国、日本等发达国家,钢结构用钢量已占到钢产量的30%以上,钢结构建筑面积占总建筑面积的40%以上。而在我国,钢结构用钢不到6%,且钢结构建筑面积在总建筑面积中的比例不到5%。

未来我们的房屋建造方式将会改变,将来会以钢结构木结构集成住宅为主要建筑建造方向,那钢结构木结构住宅目前主要面临的什么问题呢?

新型轻钢房屋所采用的冷弯型钢结构体系是一种密肋型板墙体系,源于轻木结构。该体系以“肋”(间距一般为400~600 mm的冷弯型钢墙柱、楼盖梁和屋盖梁)承受重力荷载并要求上下对齐直接传递重力荷载,以“板”(各类剪力墙板)抵抗由地震荷载和风荷载产生的侧向作用力。主要应用于低层(3层及以下)及多层房屋(6层及以下),在北美已经有30多年历史并已广泛应用,是一项非常成熟的结构体系。(下文以轻钢结构指代冷弯薄壁型钢结构体系)

在我国,本世纪初就有企业引进轻钢结构,在商业地产、旅游景区、农村自建房等领域均有应用。住房与城乡建设部2011年发布了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(以下简称低层规程),为3层及以下低层轻钢住宅的设计和验收提供了依据,适用于6层及以下轻钢住宅的《冷弯薄壁型钢多层住宅技术规程》目前正在编制中。虽然在四川、甘肃等地震灾区有成片较大规模的轻钢结构住宅区,但总体而言,轻钢住宅推广较为困难,一直出于不温不火的状态。

轻钢结构的性能远优于传统的砖混住宅,传统房屋因为不具备抗震性和缺乏舒适性而长期遭到诟病。如今轻钢房屋已经走进我们的生活,下面就来看看轻钢房屋的有哪些优势。

轻钢房屋非常安全,抗震9度不倒。可防台风12级,屋顶承重积雪1.5米,这是因为钢龙骨轻巧,坚固,是优质的建筑材料,且具有很好的延展性和韧性。

轻钢房屋的建造速度非常快,一栋200㎡房屋的施工周期在1个月之内。这是因为轻钢房屋的部品都是在工厂生产的,运输到现场后都由工人直接组装便可完成,因此耗时很短。

轻钢房屋的生产工厂化和机械化程度高,商品化程度高。建房所需的主材都是在工厂生产的,原材料用机械设备加工而成,效率高,成本低,质量也有很好的保障。这些设备多半引进国外先进技术,很多大企业的新型房屋产品具有国际品质。

轻钢房屋80%的材料可以回收再利用。从主材来看,钢材不会随着时间的流逝生虫或者变为朽木,若干年拆除后可以回收再利用,非常环保,也非常经济。

轻钢房屋主体结构的使用寿命为90年,是传统房屋的3倍。我们传统房屋30年就变成了危房,轻钢房屋耐用性好,非常划算。

轻钢房屋具有可移动性,如果遇到拆迁,轻钢房屋可以拆分为很多部件,运输到新地点后重新安装即可。因为这些部件都是通过螺丝和连接件连接到一起的,安装、拆卸非常简单。

轻钢房屋造型美观多样,各种风格的房屋都是由设计师精心设计的,有很多款式可选择。

轻钢房屋适应性非常强,无论是在寒冷的东北,还是炎热的海南,都非常适用,只不过建筑的构造有所不同而已。房屋综合性价比优如传统框架结构。

众多优势的轻钢房屋为什么在中国会水土不服呢?原因在于轻钢房屋的围护结构,围护结构是目前制约轻钢房屋和钢结构房屋推广的主要瓶颈。墙体围护体系一旦解决,会在很短的时间内,轻钢住宅会遍及中国的乡村城镇。



  在所有的结构材料中,轻质高强、经济环保、工业化程度高、抗震性能好的“绿色材料”钢材更适合工业化生产,更符合国家对于低碳经济发展的需要,在住宅市场有着良好的发展前景。
  装配式钢结构住宅的优点
  装配式钢结构住宅是指按照统一、标准的建筑部品规格将钢构件制作成房屋单元或部件,然后运至施工现场装配就位而生产的住宅。与传统的住宅结构相比,装配式钢结构住宅具有以下优点。
  1、空间布置灵活。钢结构主要为钢框架结构;钢框架-支撑结构;钢框架-剪力墙结构,相比于砖混结构住宅,住宅开间尺寸较大,墙体多为非承重墙,平面空间布置自由。
  2、绿色环保、可持续发展。钢结构具有生态环保的优点,改建和拆迁容易。材料的回收和再生利用率高。而且采用装配化施工,取代了现场湿作业的方式,占用的施工现场少,施工噪音小,降低了能耗和建筑垃圾的产生,是真正意义上的绿色建筑,符合可持续发展的需要。
  3、自重轻、承载力高。装配式钢结构住宅的自重约为同高度混凝土结构建筑的1/2~3/5,且钢结构柱截面面积较混凝土结构柱的截面面积减少一半左右,有效增加了建筑的使用面积。钢结构重量轻,为其安装、运输提供了便利条件,同时减轻基础的负荷,降低地基、基础部分的造价。
  4、质量优良、抗震性能优越。装配式钢结构住宅的构件均可由专业工厂标准化生产,可通过现代化检测与标准化控制保证建材质量,同时可避免恶劣天气影响施工质量。钢材轻质高强、延性好、塑性变形能力强的特点,也提高了住宅的抗震性能,增加了安全可靠性。
  5、实现住宅建设的工业化和产业化,施工工期短。装配式钢结构住宅所有部件均可采用工业化生产方式,实现技术集成化,提高住宅的科技含量和使用功能。同时,装配式钢结构住宅的设计、生产、施工、安装可以通过BIM体系实现一体化。变“现场建造”为“工厂制造”,提高住宅的工业化和产业化水平,缩短施工工期。
  6、 经济适用。随着工业化和产业化的发展以及国家的大力扶持,装配式钢结构住宅预制构件的成本将不断降低。与此同时,人力资源的短缺与人工成本持续的升高将对传统混凝土结构施工造成较大冲击,装配式建筑将更具经济效益。
  国内装配式钢结构住宅的现状
  我国对装配式钢结构住宅体系的研究起步较晚,直到 1994 年才正式提出住宅产业化的概念。经历近 20 年的快速发展,我国现阶段装配式钢结构住宅体系的主要发展方向可分为低层轻钢装配式住宅和多、高层轻钢装配式住宅两类。其中近年来尤为受国人观注的是远大集团重点发展的多、高层装配式钢结构建筑。该公司独创的节点斜撑加强型钢框架结构体系在360小时内建成了30层楼的主体结构,获得了“中国速度”的轰动性社会反响。该体系的施工采用“搭积木”的方式,大大加快了现场施工速度。这从一个侧面也反映了时代在变革,建筑行业本身升级换代的必然需求强烈。
  装配式钢结构住宅存在的问题
  没有统一的标准化模数体制,缺乏完善的钢结构住宅规范体系。无完善的施工验收标准。(2)装配式钢结构住宅的围护结构材料和配套设施不完善,无法真正形成一套完整的装配式体系。(3)现有墙体材料性能和安装方法很难满足钢结构住宅在保温、通气、防火以及耐用性等方面的要求。现有的外墙用材缺乏丰富多彩。材料品质也缺乏多样化。规格没有建立标准化。节点也没有相应的规范化,现场装配效率低。(4)产业尚在培育与发展中,预制部件的标准化和通用化程度低,集成化程度和科技含量低,不能有效降低房屋综合营造成本,难以进入商品房市场,只能依靠国家政策支持先从保障房打开缺口。(5)装配式钢结构住宅要求研发大量的新技术。目前国内还缺乏这方面的科研人才。国内研究钢结构住宅的人员较少。
  我国装配式钢结构住宅未来发展的有利条件
  1、政策支持。在节能减排和可持续性发展的大背景下,住建部和各地主管部门均建立了推广机构并制定了激励办法。如《建材工业“十二五”发展规划》等。具体到省市,上海市提出到2015年外环内建筑一半实现装配化施工,到2016年外环内所有建筑实现装配化施工。可以看出,我国在不遗余力地不断推进住宅产业化和建筑工业化的发展,为其提供有力的政策保障。
  2、技术发展。随着改革开放,中国加入WTO,经济全球化。国内外企业的技术、经济交流已经非常频繁,从大量引进国外先进钢结构生产、施工技术到逐渐形成具有研发、制造、施工能力的钢结构产业链,经历数十年的发展,我国钢结构产业已日趋成熟,为转型发展集成化程度更高的装配式钢结构住宅体系打下坚实基础。而且,近几年来,大型钢结构企业,着眼未来建筑市场前景,纷纷加快了建筑工业化的进程,与高校合作,致力于发展装配式钢结构建筑,并取得了一批成果,助推了装配式钢结构住宅体系的技术发展。
  3、产业基础。自改革开放以来,我国钢产量飞速增长,已连续多年位居世界钢产量首位,正逐步迈向钢铁强国行列,国内企业完全具备规模化生产的能力。同时随着产量的增长,如今国内钢材已经出现了较为严重的产能过剩。近期国家的重大发展战略“一带一路”正是有基于大量基建设施与材料的过剩产能需要外销的考虑,此时大力发展装配式钢结构住宅也能内部消耗过剩产能,激发企业活力。此外,国内建材技术近年来也取得较大进展,可为装配式钢结构住宅的发展提供了强有力的物质基础。
  随着人力资源的短缺与人工成本持续的升高,建筑行业本身升级换代的必然需求以及国家对于低碳经济发展的必然要求,住宅产业化将会是我国住宅业发展的必由之路,而其中轻质高强、工业化程度高、绿色环保、经济适用的装配式钢结构住宅无疑更受青睐,具有广阔的发展空间,将带动住宅施工行业的革新。
  我国装配式钢结构的相关政策
  国务院总理李克强在第十二届全国人民代表大会第四次会议上表示,要积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。打造智慧城市,改善人居环境,使人民群众生活的更安心、更省心、更舒适。
  此外,今年7月13日,河南省住建厅发布了由河南省工信委、省住建厅联合印发的《河南省促进绿色建材发展和应用行动实施方案(2016—2018年)》。
  《方案》提出:
  到2018年,培育2到3个高品质高质量产值100亿元以上的重点企业,满足绿色建筑需要;发展5到7个装配式建筑产业基地,培育装配式建筑生产、应用、运维联合体。推广装配式钢结构建筑,推广节能玻璃和节能门窗,开展绿色建材星级评价。
  发展新型墙体和节能保温材料。重点发展本质安全和节能环保、轻质高强的墙体和屋面材料,引导利用可再生资源制备新型墙体材料。依托尾矿、建筑废弃物等资源建设新型墙体材料、机制砂石生产基地。研发推广钢结构等装配式建筑应用的配套墙体材料。
  鼓励发展保温、隔热及防火性能良好、施工便利、使用寿命长的外墙保温材料,开发推广结构与保温装饰一体化建筑体系技术和保温、阻燃、吸水率低、使用寿命长的无机保温板材和复合防火保温板材。
  推广装配式建筑及构配件。推广装配式钢结构建筑。在文化体育、教育医疗、交通枢纽、商业仓储等公共建筑中积极采用钢结构,发展钢结构住宅。工业建筑和基础设施大量采用钢结构。在大跨度工业厂房中全面采用钢结构。推进轻钢结构农房建设。
  设立绿色建材发展专项资金。对于绿色建材产业园区、获得绿色建材标识的生产企业,国家级和省级认定的绿色建材研发平台、绿色建材应用示范工程优先考虑安排产业发展资金。对绿色建材生产和应用企业给予贷款贴息。将绿色建材评价标识信息纳入政府采购、招投标、融资授信等环节的采信系统等。

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