張明勛

摘?要：當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們對環(huán)保的要求越來越高，建筑業(yè)由于其自身高耗能、重污染的特點，與當(dāng)前綠色可持續(xù)發(fā)展理念相矛盾，近幾年國家大力發(fā)展和推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，大大減少了傳統(tǒng)硅酸鹽材料的使用量，減輕了對環(huán)境的壓力，提高了建筑業(yè)的社會效益和環(huán)保效益。因此，必須全面認知綠色裝配式建筑體系的內(nèi)容，根據(jù)環(huán)境要求，提高裝配式鋼結(jié)構(gòu)的運行效益，這對于推動我國建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。基于此，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)的特點進行分析，并結(jié)合該體系內(nèi)容提出應(yīng)用建議和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：綠色;裝配式鋼結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)體系

隨著我國城市化腳步的推進，建筑行業(yè)的發(fā)展水平也得到了顯著提升。當(dāng)前，傳統(tǒng)建筑體系由于其高耗能、重污染，對環(huán)境形成巨大壓力，已經(jīng)難以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系由于其獨特的優(yōu)勢已逐漸引起了社會各界的重視，因此裝配式鋼結(jié)構(gòu)必然會成為今后我國建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向之一。由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)本身就具備強度高、自重輕、工業(yè)化程度高、鋼材可回用等特點，除了能減輕對資源的消耗，還能大大降低建筑施工對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響。針對這種情況，本文將詳細分析綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，以期為我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供有效幫助。

一、綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系具有以下優(yōu)勢：

第一，強度高，自重輕，可適宜大跨度及超高層建筑。從建筑結(jié)構(gòu)角度來分析，鋼材由于具備較高的抗壓性能與抗拉性能，在高層建筑與大跨結(jié)構(gòu)中可充分發(fā)揮其高強優(yōu)勢，易實現(xiàn)大空間功能，能夠有效滿足居民對居住空間的個性化需求，廣泛應(yīng)用于體育場館、車站、會展中心等大型公用建筑。第二、抗震性能好，歷次大地震表明，鋼結(jié)構(gòu)體系可通過其高延性減輕地震反應(yīng)，并能通過鋼構(gòu)件的塑性變形耗能，其在地震中受損率遠低于混凝土結(jié)構(gòu)，抗震性能也大大優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)。第三，環(huán)保效果好，運用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，可大大減少砂石的用量，減輕對環(huán)境的破壞，同時鋼材回收利用率能夠達到70.0%以上，與混凝土結(jié)構(gòu)相比可有效減少了建筑垃圾約60.0%以上，碳排放量大約減少40.0%，環(huán)保效應(yīng)明顯。第四、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高，施工速度快于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)體系可結(jié)合BIM技術(shù)進行深化設(shè)計，深化圖可以直接由工廠加工成鋼構(gòu)件，現(xiàn)場只需將構(gòu)件進行吊裝拼接，大大減少了現(xiàn)場作業(yè)量，可節(jié)約工期10%～20%。

二、綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的應(yīng)用情況

（一）“模塊化”裝配式鋼結(jié)構(gòu)房

“模塊化”裝配式結(jié)構(gòu)房主要用于小型臨時性用房，由于其拆裝方便，工業(yè)化程度高、施工速度快，應(yīng)用較為廣泛，主要代表建筑為類集裝箱房與活動板房。此類建筑可按標準模數(shù)工業(yè)化生產(chǎn)，其中集裝箱房在工廠用薄壁型鋼組裝，配套相應(yīng)的巖棉夾心墻板，在工廠制作成品，運至現(xiàn)場即可用，工廠化率100%;活動板房采用標準單元預(yù)制，鋼骨架現(xiàn)場螺栓拼接，配以標準化墻板、門窗構(gòu)件，可實現(xiàn)快裝快拆，工廠化率達到90%?！澳K化”結(jié)構(gòu)房通過工業(yè)化生產(chǎn)，材損大幅度降低，制安效率大幅度提高，成本相對于傳統(tǒng)建筑業(yè)亦有所降低，充分的發(fā)揮出裝配式鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。

（二）廣泛應(yīng)用于大型公用建筑和工業(yè)建筑中

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑外觀和使用功能要求越來越高，傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)由于其自重大，難以滿足造型和大空間功能，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系恰好能利用鋼材的優(yōu)勢，通過網(wǎng)架、桁架、索膜結(jié)構(gòu)等，創(chuàng)造建筑大空間功能和美觀的造型，大跨度鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)許多重點工程已得到充分利用，如國家體育館鳥巢、水立方、各大高鐵站、飛機場，應(yīng)用效果良好，充分展示了我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)建設(shè)水平。近年來，鋼結(jié)構(gòu)在輕鋼廠房、重鋼廠房工業(yè)廠房的應(yīng)用已非常廣泛，解決了過去混凝土廠房存在的各種問題，應(yīng)用效果良好。

（三）廣泛應(yīng)用于超高層建筑

國內(nèi)超高層建筑基本采用全鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，如武漢綠地中心、上海環(huán)球金融中心、深圳地王大廈等，均采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系。裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，配合各類建筑幕墻、新型墻材的使用，既保證了建筑節(jié)能效果、又可靈活布置空間，具有巨大優(yōu)越性。

（四）裝配式鋼結(jié)構(gòu)在住宅中的應(yīng)用情況

我國鋼結(jié)構(gòu)住宅起步晚，雖然近年發(fā)展較快，先后出現(xiàn)了鋼框架結(jié)構(gòu)、框架支撐體系、鋼管束剪力墻結(jié)構(gòu)體系、鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系，但應(yīng)用于住宅案例并不多，究其原因是我國建筑戶型較多，難以形成標準化，且鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)與墻體材料性能差異較大，難以很好融合。

三、發(fā)展趨勢分析

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑體系已大量應(yīng)用，但總體來說，還有很大的提升空間，主要表現(xiàn)如下：

（一）國家大力鼓勵裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。裝配式住宅是綠色建筑的典型代表，有利于減少能源消耗與垃圾排放，同時裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅有利于實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化升級。我國鋼結(jié)構(gòu)住宅占比非常小，隨著鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的不斷完善和新型材料的進步，以及國家大力支持，鋼結(jié)構(gòu)住宅有很大潛力可挖。

（二）大跨度結(jié)構(gòu)、大型公用建筑、高層建筑、大型工業(yè)廠房采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系已逐漸成為趨勢。此類建筑由于對外觀和使用空間的要求及抗震性能的特殊要求，傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)已難以滿足要求，再加上大型建筑對工期和質(zhì)量要求高未來此類型的建筑將會優(yōu)先采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系。

（三）化解鋼鐵產(chǎn)能過剩和環(huán)保的要求將會促使裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的大力發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)體系的大力應(yīng)用既能化解我國過剩的鋼鐵產(chǎn)能，又可以藏鋼于建筑，同時隨著我國居民環(huán)保意識的增強，也更加青睞鋼結(jié)構(gòu)建筑

四、結(jié)語

綜上所述，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系不僅能提高房屋建筑的功能，滿足人們對建筑的外觀和大空間使用功能的要求，還存在較大的環(huán)保意義，應(yīng)用前景廣闊。但裝配式鋼結(jié)構(gòu)在未來的發(fā)展應(yīng)重點考慮提高工業(yè)化程度，不斷完善建筑材料性能，開發(fā)新型墻材，大力推進BIM技術(shù)的應(yīng)用，推進建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)化、數(shù)字化。

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