張 揚

（黃岡職業(yè)技術學院建筑學院，黃岡 湖北 438002）

0 引言

在當前的經(jīng)濟環(huán)境下，我國建筑行業(yè)倡導綠色節(jié)能發(fā)展，裝配式鋼結(jié)構建筑是在原本傳統(tǒng)鋼結(jié)構建筑體系的基礎上進行的延伸和發(fā)展。在實際應用中獲得了較好的成效，因而裝配式鋼結(jié)構在我國建筑領域得到了大力的推廣[1]。在政策支持下，新型的建筑體系被不斷地完善，同時結(jié)合我國目前綠色環(huán)保發(fā)展的理念，形成了環(huán)保型的建筑結(jié)構體系。綠色裝配式鋼結(jié)構屬于新型的環(huán)保式建筑體系。通過建筑元器件和結(jié)構構件的組合和銜接，構成了建筑功能體系。此模式的優(yōu)勢在于建筑結(jié)構可以進行規(guī)?；纳a(chǎn)，節(jié)約了建筑的成本和建設時間，在建設中的安全系數(shù)更高。

當前正在積極地調(diào)整社會經(jīng)濟結(jié)構，以市場經(jīng)濟單元配置科學合理為目的，可以提高市場經(jīng)濟的水平和合理調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構，鋼結(jié)構建筑的大量使用和推廣，可以有效地消耗鋼筋建材，解決鋼材產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象。同時，還可以有助于進一步提高建筑的質(zhì)量。在當前的建筑行業(yè)中，裝配式鋼結(jié)構建筑取得了廣泛的認可和應用。在設計上可以實現(xiàn)標準化，生產(chǎn)過程可以形成構件的規(guī)?；凸I(yè)化，在具體的施工過程中，可以利用構建的特性，快速地完成組裝和銜接的工作，進而形成完整的建筑結(jié)構體系框架，加快了建筑體系管理系統(tǒng)化和裝修一體化系統(tǒng)的建設，推動了建設新型城鎮(zhèn)化、智能化的發(fā)展進程。裝配式鋼結(jié)構的廣泛應用，還可以有效改善傳統(tǒng)建筑方式對環(huán)境造成的各類污染和能源的消耗[2]。基于裝配式鋼結(jié)構建筑的特點，在施工過程中可減少各類污染，降低施工的成本，提高施工的效率和建筑水平，確保施工過程的安全，進而實現(xiàn)高質(zhì)量的建筑工程。由此可見，綠色裝配式鋼結(jié)構在我國的建筑領域具有比較好的發(fā)展和實踐應用前景。

1 綠色裝配式鋼結(jié)構建筑的特點

1.1 綠色裝配式鋼結(jié)構建筑的含義

綠色裝配式鋼結(jié)構建筑指的是基于綠色發(fā)展理念下，將鋼結(jié)構實現(xiàn)在設計上標準化、生產(chǎn)上工業(yè)化、施工裝配化、裝修上一體化、管理信息化以及應用智能化，同時還可以支持進行部件標準化[3]。裝配式鋼結(jié)構的發(fā)展符合綠色環(huán)保的要求，對節(jié)約能源、降低污染，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整及提高建筑效果具有重要的作用。

1.2 綠色裝配式鋼結(jié)構建筑的特點

（1）生產(chǎn)上的特點。在裝配式鋼結(jié)構建筑設計方面，裝配需要生產(chǎn)廠家以鋼材料的屬性為基礎，并結(jié)合先進的技術進行加工生產(chǎn)。確保加工生產(chǎn)出的鋼結(jié)構件符合工程的設計要求。在建筑工程開始之前將裝配式鋼結(jié)構建筑所需要的構件全部生產(chǎn)完畢，并安全地運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進行合理的儲存和存放[4]。同時，在裝配式鋼結(jié)構建筑實踐中受到天氣環(huán)境因素影響比較小，其原因在于在具體的施工過程中，進行構件的組裝和銜接所用的時間比較短，以此加快了施工的進度，加快了建筑工業(yè)化和提高了建筑品質(zhì)。在建筑工程的施工中，需要消耗大量的資源，在我當前市場經(jīng)濟環(huán)境下，能源消耗過多成為了關注的重要問題之一，也是我國持續(xù)發(fā)展上的阻礙，基于此，發(fā)展綠色建筑可以積極推進我國經(jīng)濟發(fā)展。裝配式鋼結(jié)構的應用，需要利用到數(shù)量較多的鋼筋材料，解決鋼材產(chǎn)量多的情況。同時裝配式鋼結(jié)構的各個構件會在不同的生產(chǎn)車間進行加工制造，則帶動了預構件加工業(yè)的發(fā)展，增加了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。同時，裝配式鋼結(jié)構的構件可以實現(xiàn)流水線的生產(chǎn)，提高了工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進程，以自動化設備達到構件的自動化生產(chǎn)，實現(xiàn)了信息化管理，提高了構件的生產(chǎn)水平，有利于提高裝配式鋼結(jié)構建筑的整體建筑質(zhì)量和品質(zhì)。

（2）節(jié)能環(huán)保的特點。裝配式鋼結(jié)構建筑符合生態(tài)環(huán)保的理念，減少了對材料配制的用量，如：在建筑框架固定中可以更好地融合圍護結(jié)構和保溫墻體，配置新型的磚石材料。對施工中所使用的各類材料，如：砂石、水泥、塊兒料等用量進行嚴格的控制，避免出現(xiàn)建筑材料浪費的現(xiàn)象。同時通過裝配式鋼結(jié)構施工還可以有效地減少建筑垃圾的形成[5]。避免投入過多的資金進行建筑垃圾處理，降低了對建筑物周邊環(huán)境的污染，符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展的方向。

2 綠色裝配式鋼結(jié)構建筑體系的類型

和西方國家的裝配式鋼結(jié)構建筑發(fā)展相比較來說，我國的綠色裝配式鋼結(jié)構建設發(fā)展比較晚，但是其發(fā)展速度是比較快的。在相關政策的支持和推動下，加強了對新型裝配式鋼結(jié)構體系的大力研發(fā)和設計[6]。我國的鋼結(jié)構建筑從1.0 時代快速地轉(zhuǎn)向2.0 時代。在1.0 時代的時候，鋼結(jié)構建筑以混凝土結(jié)構改為鋼結(jié)構為主。以傳統(tǒng)的建設方式進行建筑的布局和維護體系的建設。而在當前2.0 時代，鋼結(jié)構建筑達到了建筑布局、結(jié)構維護以及機電設備一體化，形成了專用建筑體系，該體系更具有系統(tǒng)化特點[7]。目前，國內(nèi)的鋼結(jié)構建筑體系主要分為以下幾個類型。

2.1 新型圍護體系

新型圍護體系是建立在傳統(tǒng)鋼結(jié)構模式上進行優(yōu)化和改良的建筑體系。新型圍護體系的設計上，強調(diào)結(jié)構、建筑、內(nèi)裝一體化的理念，使其形成環(huán)保、高效、綠色的新型建筑結(jié)構和體系。將建筑功能作為主要的核心，以框架作為單元進行主體的建設，建筑的柱網(wǎng)尺寸等盡量統(tǒng)一規(guī)格，合理設置戶型的設計和功能布局。以鋼結(jié)構作為基礎條件，在實現(xiàn)建筑功能的基礎上，對鋼結(jié)構進行優(yōu)化布置，可以達到內(nèi)裝布置需要的大空間和實際需求。同時需要對工程的造價進行嚴格的控制，將施工的難度降低，以此有效地推進建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2.2 模塊化、工廠化的新型建筑體系

綠色裝配式鋼結(jié)構建筑可以實現(xiàn)工廠化和模塊化。通過預制構件，可以快速地完成鋼結(jié)構的基本框架。在建筑施工現(xiàn)場實現(xiàn)無濕作業(yè)，將預構件全部實現(xiàn)工廠化的生產(chǎn)，比較典型的代表包括：拆裝式的活動房、模塊化的箱房。拆裝式的活動房，整體的骨架以輕鋼結(jié)構為主。圍護的材料選擇使用彩鋼夾芯板，開展標準模數(shù)的空間組合，在各個構件的連接上，使用的是螺栓，可以在短時間內(nèi)完成組裝和拆卸，其特點表現(xiàn)在：操作簡單、節(jié)約時間、環(huán)保節(jié)能、建筑垃圾形成少等。模塊化的箱房，基本單位為箱體。將型鋼或者薄壁型鋼作為箱房的主體框架，利用不燃材料作為圍護的材料，箱房最大的特點在于外部和內(nèi)部的裝修都可以在工廠進行加工，不需要在施工現(xiàn)場進行再次的裝修。相較于傳統(tǒng)的建筑體系，工廠化的建筑鋼結(jié)構體系可以很好地實現(xiàn)建筑結(jié)構、外墻、門窗以及內(nèi)部裝修等基本上都可以在工廠進行操作完成。在工廠進行生產(chǎn)的過程中，可以實現(xiàn)較好的統(tǒng)一化和規(guī)模化，通過在質(zhì)量管理體系的監(jiān)督下，建筑所需要的預制構件，均需要進行嚴格的質(zhì)量驗收之后，才可以進行出廠，這樣可以確保建筑工程在竣工驗收階段，實現(xiàn)零缺陷的目的。利用工業(yè)化技術，實現(xiàn)規(guī)?；妥詣踊谏a(chǎn)、安裝等方面的效果，相較于人工操作提高了10 倍左右，并且在材料的利用率上高于人工操作，較好地避免了材料的浪費，將整體的建筑工程造價成本降低。在鋼結(jié)構每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行嚴格質(zhì)量檢測和控制，較好地保障所生產(chǎn)的各個構件符合國家質(zhì)量標準，有利于提高建筑工程的安全和質(zhì)量，同時也避免出現(xiàn)材料不合格的情況，而出現(xiàn)工程的停工、返工等現(xiàn)象，節(jié)約了建設的時間，使得建筑工程可以保質(zhì)保量地順利竣工。

2.3 工業(yè)化住宅建筑體系

工業(yè)化住宅建筑是目前住宅建筑領域中發(fā)展的重要方向，傳統(tǒng)的住宅建筑主體主要是鋼筋混凝土，需要消耗大量的水泥，而水泥的應用會排放出大量的二氧化碳，形成資源浪費，排放的廢水也會對周邊的環(huán)境形成污染，混凝土屬于不可循環(huán)利用的材料，在住宅拆除的時候，會形成大量的建筑垃圾，污染環(huán)境并且難以處理，基于此，大力推廣工業(yè)化住宅建筑體系，符合環(huán)保綠色建筑理念。鋼結(jié)構住宅的鋼材可以循環(huán)利用，不會成為建筑垃圾，既不需要花費資金去處理，同時還符合住宅的節(jié)能環(huán)保要求。預構件進行標準化的模數(shù)設計，在工廠實現(xiàn)加工、制造。鋼結(jié)構住宅使用新型建筑材料，不僅達到環(huán)保綠色要求，同時也增加了抗震防火等功能。在住宅建筑設計上，安裝異地那個模數(shù)進行構件和部品的規(guī)范化，使其形成標準化、系列化的住宅產(chǎn)品。實現(xiàn)構件部品的工業(yè)化生產(chǎn)、組合，降低施工難度。目前，我國的鋼結(jié)構住宅發(fā)展還不是很順暢，其缺陷主要體現(xiàn)在鋼結(jié)構技術和外部環(huán)境等方面。

目前，鋼管束組合體系配置模型是使用比較頻繁的，該設計理念來自于“鋼管束組合”模式，該技術可以集合一體化模型，將所連接的鋼管模型排件，利用模擬測試的方式，獲得構件的承重參數(shù)以及剛性功能等。成板的配置則需要利用“H 型”的鋼筋桁架，可以處理好配件的承載力問題。同時需要加強對新型鋼板剪力墻的研發(fā)，相較于傳統(tǒng)的鋼板剪力墻，新型鋼板剪力墻的優(yōu)勢在于自身重量低、地震作用比較小，可以進行靈活的布置，使用空間比較大等，在住宅結(jié)構中可以替代鋼支撐，體改建筑使用成效和安全。根據(jù)房屋的住宅布局、承重設計以及剪力效果測試等，將住宅建筑需要的鋼材料數(shù)量計算出來，確保提高住宅建筑的安全性。

3 綠色裝配式鋼結(jié)構的實踐應用

3.1 在住宅建筑中的實踐應用

基于綠色環(huán)保設計理念的背景下，提高住宅的節(jié)能，可以加工綠色裝配式鋼結(jié)構應用到住宅建筑中，以此改進梁體結(jié)構的穩(wěn)定性，確保住宅建筑的安全和質(zhì)量。在進行配置方面，需要選擇使用低碳合金鋼，在設計上優(yōu)化結(jié)構裸露的設計，結(jié)合配置技術開展灌注操作，保障鋼束材料可以突出剪力墻的實踐功能。同時還可以在實際的應用中結(jié)合應用BIM 技術，對節(jié)點功能進行優(yōu)化配置，增強材料的安全性。

3.2 在商業(yè)建筑中的實踐應用

結(jié)合商業(yè)建筑的特點和實際應用，利用一體化的設計理念，配置和組合鋼材料，對不同的閣段的安裝綠色設計要求整合。綠色裝配式鋼結(jié)構，在拆除上也比較簡單。目前，我國很多的大型商場均開始使用裝配式鋼結(jié)構，在實際的應用中需要加強對各個工序的審查，保障使用的構件符合商業(yè)建筑體系的標準和要求。

4 結(jié)束語

在當前的時代背景下，裝配式鋼結(jié)構的應用越來越廣泛，加強建立綠色裝配式鋼結(jié)構建筑體系，實施綠色建設理念，形成規(guī)劃化和標注化的體系，在實踐應用中也需要加強國家政策的支持，各部門協(xié)作共同建立綠色工業(yè)化裝配式鋼結(jié)構建筑產(chǎn)業(yè)化。