趙家斌 王永景 黃珊 張大林 姜友榮

摘要：介紹了低層裝配式鋼結構住宅結構體系及其特點，并就裝配式鋼結構住宅給相關利益方帶來的利益進行介紹。以實際工程為依托，闡述了裝配式鋼結構住宅在推廣過程中的瓶頸，并就解決方案給出建議。

Abstract： This paper introduces the low-rise fabricated steel structure residential structure system and its characteristics， and introduces the benefits brought by the assembled steel structure residence to relevant stakeholders. Based on the actual project， the bottleneck of the fabricated steel structure housing in the promotion process was expounded， and suggestions were given for the solution.

關鍵詞：裝配式建筑;鋼結構體系;農村住宅;存在問題

Key words： fabricated building;steel structure system;rural housing;problem

中圖分類號：TU241.4;TU391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）36-0071-03

0? 引言

四川地區(qū)范圍遼闊，環(huán)境與氣候條件差別大，地貌復雜多變，地震災害頻發(fā)，各地區(qū)經濟發(fā)展不均衡，是我國民族種類最多的省份之一，住宅建筑有多元化，個性化的特點。近年來國家不斷提出推進裝配式建筑發(fā)展的指導意見，大力鼓勵發(fā)展鋼結構建筑，提倡農村住宅工業(yè)化，是指將鋼結構建筑用在最需要最合理的地方。比如地震烈度高、現場施工條件差和要求工期短的農村地區(qū)更適合建設低層裝配式鋼結構住宅。因此，推廣裝配式鋼結構住宅的合理性更多的是從環(huán)境保護、價格合理、促進經濟持續(xù)發(fā)展和尊重當地居民生活習慣的角度考慮。

1? 低層裝配式鋼結構住宅常用的結構體系

國內常見的低層裝配式鋼結構住宅結構體系有：輕型鋼框架、冷彎薄壁型鋼結構、強化輕鋼結構和輕鋼輕混凝土結構體系。冷彎薄壁型鋼結構相較于輕型鋼框架結構具有截面小，自重輕，配套材料易獲取，工人經簡單培訓即可作業(yè)的特點，是歐美等國的主流住宅產品，近年來引入國內后在農村地區(qū)自建項目中應用廣泛。強化輕鋼結構的特點是梁柱系統采用“加強冷彎薄壁型鋼”構成房屋骨架，搭配輕型樓板和屋面，通過專業(yè)設計后降低施工難度，多用于農村居民的自建住房。雖然低層鋼結構住宅體系在國外已經十分成熟和完善，但是對于我國來說還是新鮮事物，應用推廣緩慢。特別是對于農村消費者，長期以來習慣了磚混或鋼筋混凝土結構的居住體驗，要逐漸接受到最終喜歡鋼結構住宅，這種觀念轉變仍需要一個適應的過程，需要一批質優(yōu)價優(yōu)的裝配式鋼結構樣板工程來做示范。

2? 產業(yè)優(yōu)勢

裝配式鋼結構住宅作為新興產業(yè)，給相關各方帶來不同層面的利益。對政府管理部門而言，它是短時間內完成易地扶貧搬遷，農村危房改造，建筑業(yè)走綠色發(fā)展道路的有力保障，由此能產生巨大的社會效益和環(huán)境效益。對開發(fā)商而言，它能縮短建設周期，提高資金利用率，降低投資風險。對消費者而言，它建筑造型多變，室內隔墻可以根據需要調整幾乎不受空間限制，短時間內就能搬入新房。對施工方而言，其施工快速高效、機械化程度高，由于模塊化、標準化部件的引入，已實現BIM信息化、智能化管理。

3? 工程案例及發(fā)展瓶頸

中國五冶集團近年來先后完成古藺縣鋼結構住宅建設工程，涼山州喜德縣農房樣板房建設工程，道孚縣藏民居莊園工程等低層鋼結構住宅建設項目，在積累經驗的同時對鋼結構住宅在農村地區(qū)發(fā)展的瓶頸進行探尋和突破。

3.1 古藺縣鋼結構住宅建設工程

該項目位于瀘州市古藺縣，是易地扶貧搬遷建設項目，分為單層和雙層兩個戶型，建筑面積分別為100m2和158m2。項目主體結構采用鋼框架結構，梁柱采用剛接節(jié)點，樓板和屋面采用鋼筋桁架樓承板，墻體采用灰渣混凝土板（圖1）。

與當地磚混住宅相比，采用鋼結構住宅在確保國家扶貧標準的基礎上提高了房屋品質，節(jié)能環(huán)保，居住舒適感顯著提升;縮短了建設周期，節(jié)約了扶貧資金，經濟效益顯著。但在施工過程中遇到以下問題：部分農村地區(qū)的道路條件難以滿足部件運輸及吊裝設備使用要求;現場施工條件差，焊接施工效率低，工業(yè)化程度不高。以上問題影響施工質量與工期，增加了建造成本，對鋼結構住宅推廣不利。

3.2 涼山州喜德縣農房樣板房建設工程

該項目位于涼山州喜徳縣，處于我國南北地震帶中南段，地質活動頻繁。作為當地積極引導住宅建設使用裝配式鋼結構的示范樣板房項目，如何讓消費者接受鋼結構住宅是設計階段要考慮的問題。五冶集團設計團隊基于項目所處的特殊地理環(huán)境，提出了“傳統鋼結構+新型圍護體系”的組合創(chuàng)新模式，對低層裝配式鋼結構住宅進行了完善與優(yōu)化。主體結構采用鋼框架的基礎上，采用全螺栓連接;內外墻采用新型輕質復合實心墻板，可根據需要選擇現場復合或工廠預制的施工方式;屋面采用保溫性能優(yōu)越的輕質復合材料（圖2）。

該項目采用輕質復合墻體的施工方法有效解決了農村地區(qū)運輸難，吊裝作業(yè)難的困境;通過節(jié)點全螺栓連接的工藝提高了鋼結構住宅的工業(yè)化程度，有利于保證現場施工質量。但在項目實施過程中遇到以下問題：鋼結構房屋造價較高，消費者更愿意接受傳統磚混結構房屋;項目所在地晝夜溫差大，外墻板在反復凍融條件下的耐久性需要進一步提高，后期維護成本增加;露梁露柱的現象依然存在，不利于消費者后期使用。

3.3 道孚縣藏民居莊園工程

該項目位于甘孜藏族自治州道孚縣，是當地的扶貧開放與裝配式建房試點項目，試圖通過實際對比體驗引導當地群眾逐漸采用“輕型鋼結構房屋”替代“木結構承重房屋”，保護當地森林資源。五冶集團設計團隊引入輕鋼輕混凝土結構體系，建造了6棟不同風格的藏式民居，建筑面積2362m2。

輕鋼輕混凝土住宅以薄壁輕鋼，輕混凝土和快裝連接件為主要材料，通過輕鋼構架預制裝配（全螺釘連接）和現場澆筑輕混凝土的方式建造（圖3，圖4）。輕鋼構架與輕混凝土形成的剪力墻能夠承擔豎向和水平作用，墻體剛度顯著提高。該體系相較于鋼框架結構具有：用鋼量更少，造價更低，工業(yè)化程度更高，輕混凝土澆筑的實心墻體保溫隔音性能更好等優(yōu)勢。

該體系解決了傳統鋼結構住宅露梁露柱的通病，內外墻體采用混凝土現場整體澆筑，有利于外墻裂縫和抗?jié)B指標控制，降低運維成本;室內墻體可以滿足釘掛要求，滿足當地居民對文化信仰的個性化裝飾需求;保證質量的前提下使用快裝連接件提高了拼裝效率;造價控制在3000元/m2左右（以上價格包含基礎工程，材料加工費，運輸費和外裝飾費，不含內部裝修費），比當地傳統木結構房屋節(jié)約成本25%，經濟效益顯著（圖5）。該低層裝配式住宅項目經簡單裝修后的居住體驗與傳統鋼筋混凝土住宅基本一致，轉變了消費者對鋼結構住宅舒適度欠佳，耐久性差的固有認識，讓農村居民實地感受體驗了安全、舒適、經濟、環(huán)保的鋼結構住宅。

3.4 發(fā)展瓶頸

通過以上工程實踐，發(fā)現目前制約低層裝配式鋼結構住宅在四川農村地區(qū)發(fā)展的主要原因在于房屋造價，居住舒適度和尊重民族生活習慣的個性化設計三個方面。受傳統文化的影響，農村消費者更愿意接受“實心墻體”和現澆混凝土樓面，一些輕鋼龍骨復合墻體遇敲擊產生的“空洞感”是其排斥鋼結構住宅的最主要原因。因此，隔音性能優(yōu)異的“實心墻”目前更符合農村消費者的需求。其次，建筑方案要尊重不同地區(qū)的居住習慣，建筑風格與周邊建筑保持協調一致。比如涼山州項目的衛(wèi)生間單獨布置在室外，道孚項目考慮藏民以室內火爐為中心的建筑布局等。

如何降低房屋造價，是鋼結構住宅能否順利推廣的另一個關鍵因素。農村住宅建筑面積普遍不大，但室內房間數較多，以涼山州項目為例，建筑面積100m2的二層住宅僅臥室就有4個之多，由此造成的內墻數量增加對房屋成本影響顯著，在設計階段必須予以重視。

4? 結束語

本文通過對低層裝配式鋼結構農宅在四川省內的試點工程進行研究，分析了不同結構體系在農村地區(qū)推廣的特點和發(fā)展瓶頸，結合實際案例對現有體系進行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，為四川省農村住宅產業(yè)化的發(fā)展提供了參考。從長遠來看，裝配式鋼結構農宅有利于實現綠色建筑的理念，有利于國家進行鋼材的戰(zhàn)略儲備，有利于提升建筑工業(yè)化水平，應通過產學研相結合的方式加大推廣力度。

參考文獻：

[1]鄒晶，李元齊.鋼結構住宅體系在我國的發(fā)展現狀及存在問題[J].鋼結構，2007（06）：10-16.

[2]閆竹玲，楊有飛.我國低層鋼結構住宅應用存在問題探析[J].低溫建筑技術，2014，36（08）：145-146.

[3]楊林青，路銀鵬，李欣.裝配式輕鋼結構低層住宅體系研究[J].建筑技術開發(fā)，2019，46（06）：11-12.