吳 軍

（江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 江陰 214400）

縱觀我國建筑行業(yè)整體發(fā)展歷程，裝配式建筑是各個不同發(fā)展階段特殊產(chǎn)物，具有時代性特點。與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)不同，裝配式建筑所采用的建筑形式主要以鋼結(jié)構(gòu)為主，該結(jié)構(gòu)具有顯著特點，如材料質(zhì)地較輕、資源利用程度高以及現(xiàn)場施工裝配化等，并且能夠在某種程度上賦予生產(chǎn)過程循環(huán)化性質(zhì)。在裝配式建筑中，引入鋼結(jié)構(gòu)形式，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)資源的有效保護(hù)，且有助于減輕對環(huán)境的重度污染。

從20 世紀(jì)80 年代至今，我國建筑行業(yè)發(fā)生了深刻變化，建筑模式逐漸由傳統(tǒng)過渡為現(xiàn)代模式。且隨著低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念的全面實施，建筑行業(yè)內(nèi)裝配式綠色建筑成為主要發(fā)展方向。2017 年初，國家相關(guān)部門在《促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展》的聲明中，對裝配式建筑的重要性進(jìn)行了有效明確。作為天然式的裝配式結(jié)構(gòu)，相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯，且由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)能夠快速與標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、信息化以及工廠化等發(fā)展要求相適應(yīng)，同時能夠順應(yīng)現(xiàn)代“創(chuàng)新、綠色、開方、協(xié)調(diào)、共享”的發(fā)展理念，是推動國家建筑綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的動力源泉。

1 綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點

從結(jié)構(gòu)組成來看，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的主體為鋼結(jié)構(gòu)材料，在科學(xué)技術(shù)水平全面提升的今天，建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)的組件形式也有所改變，與傳統(tǒng)建筑體系不同，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)有著極為顯著的特點和優(yōu)勢，具體實踐中主要表現(xiàn)在以下方面：（1）在建筑工程中，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)能夠起到優(yōu)化項目流程的作用，幫助施工人員分擔(dān)繁瑣工作，全面提升工程施工效率和施工質(zhì)量；（2）綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)在所選用材料穩(wěn)定性普遍高于傳統(tǒng)材料，有效應(yīng)用綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)，不但有助于建筑工程整體質(zhì)量的有效提升，且在一定程度上使得施工現(xiàn)場的安全性得到強化；（3）與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)，極大地降低了結(jié)構(gòu)自身重量，并且在施工成本方面消耗小，在建筑企業(yè)成本降低、質(zhì)量改善、效益獲取方面發(fā)揮著積極的作用；（4）在綠色環(huán)保方面，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)也更勝一籌，不但可實現(xiàn)對鋼材科學(xué)化與合理化的應(yīng)用，且直接影響資源利用效率。

2 基于生態(tài)理念背景下的綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系方案

2.1 新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系配置

新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)通過與傳統(tǒng)建筑設(shè)計體系優(yōu)勢的有效融合，并在新型建筑體系配置中進(jìn)行有效應(yīng)用，引導(dǎo)建筑企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，需進(jìn)一步加快傳統(tǒng)設(shè)計理念中相關(guān)優(yōu)勢作用在新型綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系配置中的有效融入，從而推動生態(tài)文明、生態(tài)效益理念在新型模型結(jié)構(gòu)中的有效融合。一方面，相關(guān)工作人員應(yīng)基于建筑施工實際情況，通過對新型內(nèi)控制技術(shù)的有效引入，以整個設(shè)計理念為標(biāo)準(zhǔn)開展建筑工程具體實際活動。比如，對于體系配置根本要素的選定以建筑結(jié)構(gòu)框架為基礎(chǔ)，將生態(tài)配置理念融入其中，并以柱體或梁體網(wǎng)絡(luò)配置為依據(jù)進(jìn)行技術(shù)性的研究與分析，通過專業(yè)技術(shù)實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)抗側(cè)力效果進(jìn)行有效測評。另一方面，在實際構(gòu)建過程中需與房屋構(gòu)型進(jìn)行有效結(jié)合從而完成配置，通過對綜合式配置理念的有效應(yīng)用，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的科學(xué)化協(xié)調(diào)與配置，通過與《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容的深度整合，從而實現(xiàn)對體系配置精確度的有效提升。例如，在配置梁柱節(jié)點的過程中，可結(jié)合BIM 技術(shù)分析不同柱體側(cè)面配置模型，同時測試高強度螺旋栓的固件功能。

2.2 “工業(yè)化住宅”體系配置

“工業(yè)化住宅”體系在具體實踐過程中主要方向以鋼框架結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，合理配置建筑主體模型。例如，可結(jié)合現(xiàn)代可視化需求，配置具體的鋼管組合，保證所制定實踐方案能夠通過相關(guān)技術(shù)配置，實現(xiàn)對柱體局部突出或者梁體功能突出等現(xiàn)象的有效解決。該設(shè)計理念主要源于組合，即鋼管束模式。鋼管束組合體系配置模型如圖1 所示。在這一過程中，該技術(shù)能夠通過與一體化模型的有效結(jié)合，從而對所連接的鋼管模型進(jìn)行構(gòu)件，并對構(gòu)建具體的承重參數(shù)和剛性功能進(jìn)行模擬測試。以該模式進(jìn)行構(gòu)建，并在鋼筋桁架過程中盡可能地選擇H型鋼筋桁架，完成對相關(guān)成板的有效配置，進(jìn)而從根本上實現(xiàn)對體系中配件承受力方面的有效改善。與此同時，在體系具體配置過程中，以建筑空間內(nèi)的實際剪力效果進(jìn)行系統(tǒng)測試，通過與房屋布局和稱重設(shè)計等要求確定體系實際構(gòu)建所需要的鋼材總量。除此之外，剪力墻功能水平的高低對建筑工程整體承重效果有著直接影響。因此，在實際承重過程中，需積極選用創(chuàng)新型剪力墻配置模式，從而避免對墻體產(chǎn)生過大的損壞。整體來講，工業(yè)化住宅體系在工程實際配置過程中的有效應(yīng)用，通過與鋼材剛度功能的有效結(jié)合開展相關(guān)測試，不但有助于建筑支撐性功能的全面提升，實現(xiàn)對各類安全體系內(nèi)容的有效整合，且在某種程度上有利于增強建筑工程整體安全性和穩(wěn)定性。

圖1 鋼管束組合體系配置模型

2.3 “模塊化、工廠化”體系配置

在配置生產(chǎn)過程中，“模塊化、工廠化”形式的有效應(yīng)用，是對現(xiàn)代綠色生態(tài)理念的有效踐行。相關(guān)建筑企業(yè)應(yīng)對建筑體系具體配置情況進(jìn)行有效明確，在實際操作控制過程中融入無濕作業(yè)理念，彰顯體系在管控方面的各項要求。因此，現(xiàn)場工作人員需對“模塊化、工廠化”體系理念的運用價值有更加全面、更加深刻的認(rèn)識，理性分析體系所覆蓋的相關(guān)工藝技術(shù)，嚴(yán)格按照相關(guān)要求對活動模塊和拆裝模塊進(jìn)行設(shè)計。首先，在對拆裝式建筑進(jìn)行設(shè)計過程中，需對建筑基本結(jié)構(gòu)所選用材料，如輕鋼材料等進(jìn)行有效確立，并以此為前提條件進(jìn)行維護(hù)材料的設(shè)計，確保主體空間配置與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高度一致性。其次，在進(jìn)行拆裝過程中，需以螺栓結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行具體的配置工作，以便捷式管理模式進(jìn)行組合安裝，提高螺栓構(gòu)件的可靠性和穩(wěn)定性。最后，在建筑體系設(shè)計過程中，需以箱體基本房屋結(jié)構(gòu)作為設(shè)計重點，并且有效確保模型安裝效果和拆除效果的有效凸顯。簡單來說，就是在體系機(jī)構(gòu)過程中采用薄型鋼材料，并將易燃點較高的關(guān)鍵材料融入外部框架中，在“一體化”框架中對所有裝配技術(shù)進(jìn)行有效整合，箱體外形圖具體如圖2 所示。

圖2 箱體模型結(jié)構(gòu)

3 綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)實踐應(yīng)用

此次研究，為順應(yīng)國家在現(xiàn)代裝配式建筑方面的發(fā)展要求，以某省某市高新區(qū)所開展的裝配式鋼結(jié)構(gòu)項目為例進(jìn)行全面分析。該項目是當(dāng)?shù)刳呌谑讉€全部采用裝配式結(jié)構(gòu)的建筑形式，由當(dāng)?shù)匾患壹a(chǎn)、研發(fā)、施工于一體的建筑公司所承建。當(dāng)前階段，該公司主要精力在于打造和推動現(xiàn)代綠色裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)的全面發(fā)展，為現(xiàn)代化建筑發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)。該項目包括高層建筑和地下車庫兩部分，總建筑面積大約為75494.06m2，項目主體結(jié)構(gòu)所采用建筑形式為“鋼框架+鋼管束心”，樓板主要選用裝配式鋼筋桁架自承式樓板，現(xiàn)場鋪裝均以工程加工形式為主，澆筑作業(yè)可多層同時開展，從根本上實現(xiàn)立體化交叉式作業(yè)。

綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用，具有建設(shè)工期優(yōu)勢。該形式下工程項目整體施工作業(yè)可在3 ～5d內(nèi)完成對一個樓層的建設(shè)，不僅施工作業(yè)速度快，而且整個施工作業(yè)符合負(fù)荷模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化要求。這種現(xiàn)代化施工方式直接省去了振搗環(huán)節(jié)，不但形成了對施工成本的有效節(jié)省，且在極大程度上縮短了工程整體建設(shè)周期，有助于建筑企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。該建設(shè)形式在具體施工中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在鋼筋桁架樓板的應(yīng)用減少現(xiàn)場70%左右的鋼筋綁扎工作量，在施工作業(yè)期間，施工人員得到了徹底解放，機(jī)械式作業(yè)模式為施工質(zhì)量提供了可靠保障，改善并提升了施工整體經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，成為我國當(dāng)前階段衡量建筑綠色性、節(jié)能性、環(huán)保性的重要指標(biāo)。除此之外，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土束組合結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用，提高了工程機(jī)構(gòu)的防火性能和防腐性能。具體表現(xiàn)如下：（1）一般綠色裝配式建筑以輕質(zhì)防火板作為工程項目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在防火保溫板外層進(jìn)行防火板的敷設(shè)，能夠從根本上實現(xiàn)防火的目的；（2）“防腐層+防火CCA 板外墻裝飾面+防火保溫隔熱層+外墻涂料”共同組成結(jié)構(gòu)外部維護(hù)體系。防火系統(tǒng)在外部的結(jié)構(gòu)中的有效建立，實現(xiàn)了某種程度上的防火目的；（3）項目的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，在框架內(nèi)外擁有雙層以上的保溫隔熱防火保護(hù)，并且將巖棉板安裝于保溫隔熱較為薄弱的外墻，避免出現(xiàn)“冷橋”現(xiàn)象，實現(xiàn)對能源的有效節(jié)約，形成對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的有效保護(hù)，順應(yīng)國家當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展趨勢，從真正意義上實現(xiàn)建筑節(jié)能。

4 結(jié)束語

綜上所述，綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用與實踐，在進(jìn)一步提高和改善建筑整體功能的同時，通過對相關(guān)配置條件的有效滿足，使得建筑外觀效果有所提升。與此同時，裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計需將各個建筑空間內(nèi)不同節(jié)點的功能性納入設(shè)計考慮范圍之內(nèi)，并圍繞此展開全面改進(jìn)與優(yōu)化，進(jìn)而從根本上促使綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)實踐效果的有效提升。