曹璐

【摘 要】對國內(nèi)外低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的防火問題及方法進行總結(jié)，指出冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化的必要性及國內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀及對策。

【關(guān)鍵詞】冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)；低層房屋；防火問題；產(chǎn)業(yè)化

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和建筑技術(shù)的進步，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國漸漸興起，其滿足我國當下人多地少的國情，也滿足當下許多在普通鋼筋混凝土房屋中無法滿足的居住要求，使充分發(fā)展該種結(jié)構(gòu)顯得更加迫切。但是對于鋼結(jié)構(gòu)最敏感的是防火及防腐問題，若這兩個問題都解決了，那更會發(fā)揮它的優(yōu)點，因此，對于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的防火防腐問題顯得格外重要。其次，人口增長和城市化進程加快引發(fā)更高的住宅需求，居住條件的改善也進一步刺激了住宅需求，政府也大力鼓勵發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化，以滿足當下的住宅需求，因此冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化也是值得注意的問題。

1 國內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)防火問題及方法

1.1 國內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)防火問題

鋼結(jié)構(gòu)最主要的缺陷就是耐高溫但是不耐火，這使得防火設計顯得格外重要。不同國家對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火標準不一樣，由于我國許多地區(qū)消防設施相對比較落后，使得防火這個問題比較突出，再加上我國對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的防火性能的研究和相關(guān)實驗都還比較少，我國的防火規(guī)范對消防的限制很嚴。我國規(guī)范注重材料和構(gòu)件的耐火極限而北美規(guī)范則更加注重火災是的逃生功能。按我國規(guī)范，對于低層住宅體系耐火極限要達到2.5個小時，一般的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅也要1.5個小時，這使得鋼結(jié)構(gòu)表面要進行防火涂料的施工，但其成本比較高，這也使得冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣受到限制。我國在冷彎薄壁型鋼承重體系的防火方面還沒有相關(guān)的規(guī)定，若套用類似的標準則會顯得過于嚴格，不符合實際。而美國在這方面做了大量實驗，旨在用分析的方法來預測其承重體系在其標準防火測試方法所規(guī)定條件下的性能，為標準的制定和相關(guān)規(guī)定提供可靠的數(shù)據(jù)。

1.2 國內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)防火方法

當前防火方法從理論上大致分兩類，截流法和疏導法，截流法又分四類：屏蔽法、水噴淋法、包封法和噴涂法。屏蔽法比較經(jīng)濟，但是使用有局限性，主要用于屋蓋系統(tǒng)的保護。水噴淋法也有局限性，它必須是在已經(jīng)設置噴淋系統(tǒng)的建筑物中，但是它的優(yōu)點在于可與消防噴淋系統(tǒng)統(tǒng)一考慮不必再做防火措施。包封法隨著這幾年新型防火板材的出現(xiàn)在實際應用中越來越廣泛，該方法在我國較發(fā)達的地區(qū)應用較多，尤其是在鋼骨架結(jié)構(gòu)防火保護方面有較明顯的優(yōu)勢。噴涂法在這幾十年的發(fā)展后，已經(jīng)成為比較成熟的防火保護方法，目前國內(nèi)在防火涂料方面有了比較長足的發(fā)展，相對比較成熟，但是其不足之處便是噴涂時污染環(huán)境，裝飾效果不太好。

而國外除了采用這些方法外，還有些新技術(shù)新材料，例如新型防火板包敷保護法，采用膨脹材料保護法，采用充水保護法等。其中充水法即是在空心構(gòu)件中充滿冷卻水，使得火災發(fā)生時，溫度不會超過100攝氏度，但是需要一整套水循環(huán)系統(tǒng)，設備工藝復雜造價較高。目前只在歐洲等有建筑案例。

2 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化的必要性

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和建筑技術(shù)的進步，對于解決人均住房面積低和住宅建設質(zhì)量差這兩個問題變得越來越迫切，其關(guān)鍵問題在于解決住房的產(chǎn)業(yè)化。我國是世界上人口最多的國家，且伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步，我國城鎮(zhèn)建設將不斷擴大，這必定會引發(fā)更多的住房需求。此外，隨著人們的生活水平的不斷提高，對房屋的需求已經(jīng)從最開始的生存型向功能舒適型轉(zhuǎn)型了，人們需要更加合理的功能空間、對保溫、隔熱等住宅的物理性能和住宅的設備和設施配備的要求也更高。而冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋對于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化又有普通鋼筋混凝土房屋不能及的優(yōu)勢，這使得其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化勢在必行。

2.2 國外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

北美作為冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的起源地，其在材料的選配、各構(gòu)造的做法標準化程度高，在連接件及連接方式也十分規(guī)范和完善，正是因為北美體系在建筑風格、結(jié)構(gòu)構(gòu)造做法、以及室內(nèi)外裝修等陳設方面形成了完整的體系，使其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展較為成熟。這也使得國內(nèi)很多公司都應用北美體系。

日本冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)雖然起步比美國晚，但是其發(fā)展的勢頭不容小覷，在近50年間，日本在引進先進的技術(shù)的同時，結(jié)和其本國的實際情況，進行了很多改良，形成了有自己特色的結(jié)構(gòu)體系。其產(chǎn)業(yè)化的程度遠遠高于許多國家，日本體系在工廠化、模數(shù)化、標準化以及材料等方面都做了許多研究和創(chuàng)新，實際上是把冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋作為一個完整的產(chǎn)品來研發(fā)和推廣發(fā)展。其最有代表性的則是KC體系，其最大的特點就是模塊化，即盒子結(jié)構(gòu)。這種方式是在工廠里將完整的房屋單元組裝完成，然后運至現(xiàn)場就為。而KC體系一般采用400mm至600mm的模數(shù)將住宅劃分為多個盒子單元，每個單元的樓蓋和墻體均在設計的時候劃分為板塊，設計尺寸精度非常高，工廠按照設計圖紙來加工和預制，結(jié)構(gòu)板材和結(jié)構(gòu)骨架在工廠就組裝完成，所以施工現(xiàn)場就簡單快捷。

此外，像澳大利亞、新西蘭等國家在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展也較成熟，他們冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化也相應較成熟。新西蘭早已經(jīng)實現(xiàn)整個住宅骨架用一個規(guī)格的C型截面，這樣高標準的要求使得這個住宅體系得到極大的優(yōu)化，從材料的選用到圖紙的設計，從結(jié)構(gòu)布置到構(gòu)件加工及現(xiàn)場安裝都變得相當簡單快捷，這使得新西蘭冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化的到極大的發(fā)展。此外這兩個國家其相應的設計軟件的開發(fā)及應用也相當了得，這也促使得其產(chǎn)業(yè)化得到更大的推廣和發(fā)展。

2.3 國內(nèi)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

我國在20世紀80年代年代中期首次引進了輕鋼住宅，隨后引入北美、日本、澳大利亞等的低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，也有引入多層層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，例如加拿大的無比鋼體系。對于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的建造具有代表性的公司有北新房屋有限公司、上海美建公司、上海綠筑住宅系統(tǒng)科技有限公司、鋼之杰等。但是我國當下大多都還是借用外國的技術(shù)和方法，對于這方面的創(chuàng)新和研究還較少，對于這方面的規(guī)范和標準都還不夠完善，因此其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展還不夠成熟。

3 解決冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化問題的對策

（1）完善冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)相應的規(guī)范體系，始終要堅持構(gòu)配件的標準化、模數(shù)化、系列化，對住宅材料、設備、部品、性能、結(jié)構(gòu)、安全性等方面制定詳細的配套標準；

（2）需要政府的大力支持和推廣，出臺相應的優(yōu)惠政策，支持相應的科研研究，對于關(guān)鍵技術(shù)如防火問題應更加重視，注重培養(yǎng)相應的技術(shù)人員；

（3）應注重形成住宅產(chǎn)業(yè)化鏈條，使得設計、生產(chǎn)、加工、安裝、裝修、維護、售后服務一體化；

（4）分階段實現(xiàn)目標，循序漸進，突出重點。

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[責任編輯：楊玉潔]