周勝利

（江門(mén)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東·江門(mén) 529090）

0 引言

裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)搭建的民居具有自身結(jié)構(gòu)重量較輕，抗震能力好，適應(yīng)性強(qiáng)，施工較為方便，可以隨時(shí)拆卸和移動(dòng)等建造優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也已經(jīng)成為我國(guó)搭建房屋的普遍結(jié)構(gòu)形式。最近幾年，裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)為大量應(yīng)用于抗險(xiǎn)救災(zāi)臨時(shí)建筑之中，完美地保護(hù)了災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的普通百姓。本章主要總結(jié)了該結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境下的問(wèn)題，并分析總結(jié)出適宜的改造方法，為日后施工建設(shè)提供技術(shù)上支持。

1 裝配式輕鋼住宅的發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)點(diǎn)

1.1 裝配式輕鋼住宅的發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅是指按照世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)將鋼構(gòu)件組裝成住宅單元或構(gòu)件的房屋，其裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅具有重量輕、強(qiáng)度高、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外住宅組裝技術(shù)起步較早，開(kāi)發(fā)比較成熟，已成為如今發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來(lái)的鋼鐵生產(chǎn)和鋼鐵制造企業(yè)日益增多，市場(chǎng)需求也比較飽和，從整體上看，我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景依然十分廣闊。

1.2 裝配式輕鋼住宅的發(fā)展優(yōu)點(diǎn)

第一，可以靈活的布置空間。裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)的形式雖然與混凝土的結(jié)構(gòu)形式差別不大，但是輕鋼材料具有比較高的抗壓強(qiáng)度，可以滿足跨度較大的住宅建筑，即滿足各類人群對(duì)住宅的不同的需求，所以說(shuō)它的布置空間比較靈活。其次，它符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。輕鋼建筑結(jié)構(gòu)的最為突出的特點(diǎn)就是綠色環(huán)保，它主要是通過(guò)各類鋼材料拼接組裝而成的，所以它不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的建筑材料垃圾，施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音也較小，不會(huì)產(chǎn)生噪音垃圾，并不會(huì)影響施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的居民正常居住。第三，它自身重量較低，承載量較高。因?yàn)椤］p鋼材料的質(zhì)量輕，承載力好，所以它可以承載比自身重量更大的結(jié)構(gòu)，降低建筑建造的原材料成本。然后，它的抗震性較好，質(zhì)量?jī)?yōu)異。最后，它的施工工期較短，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑只需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行部分構(gòu)建的拼接，并進(jìn)行相應(yīng)的焊接填充等等就可以完成，這極大地縮短了建筑的施工工期，又因?yàn)槲覈?guó)目前出臺(tái)的越來(lái)越多的優(yōu)惠政策，使得工業(yè)化程度發(fā)展越來(lái)越迅猛，這在極大的程度上降低了輕鋼結(jié)構(gòu)住宅原材料的費(fèi)用，使得整體施工經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

2 嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居建造應(yīng)用問(wèn)題

2.1 嶺南地區(qū)

原來(lái)五陵以南是嶺南地區(qū)，現(xiàn)指廣東、廣西、海南、香港、澳門(mén)地區(qū)，嶺南大部分為亞熱帶氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候、地形復(fù)雜多樣，山地較多，其中，廣東是廣府村落的聚集地，其村落較多，梅州市是客家村落最后成型的地方，也是客家村落特征最集中、最突出的地區(qū)之一，而潮汕人口密度是我國(guó)平原中規(guī)模最大的，其村落由萬(wàn)人及以上聚集形成。

2.2 嶺南地區(qū)居民居住點(diǎn)空間布局分布特征

嶺南的村落主要以用材為主，集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，而且受嶺南文化的影響，其分布特征因地域文化的不同而不同。另一方面，嶺南地區(qū)呈現(xiàn)多元文化融合的現(xiàn)狀，嶺南地區(qū)居住點(diǎn)最鄰近指數(shù)均小于一，空間分布類型屬于凝聚型（具體數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表1），進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析表明嶺南村落的地域特色突出，且注重實(shí)用性和實(shí)用性。

表1：嶺南地區(qū)居民居住點(diǎn)空間分布特征

2.3 嶺南居住生態(tài)環(huán)境惡化

嶺南地區(qū)是改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的先導(dǎo)，這時(shí)就會(huì)造成生態(tài)環(huán)境惡化，并帶來(lái)許多負(fù)面影響，而當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染主要是由于農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展過(guò)快導(dǎo)致，如二氧化碳排放量，農(nóng)村生活垃圾不可以循環(huán)利用，塑料制品和建筑垃圾排放量的增加，因此就造成了當(dāng)?shù)卦S多垃圾的亂堆放與排放，進(jìn)而造成了生態(tài)環(huán)境越發(fā)惡劣的情況。

2.4 傳統(tǒng)建材能耗與施工能耗大

傳統(tǒng)嶺南地區(qū)的居民建筑所造成的能量損耗以及施工能量損耗較大，目前嶺南地區(qū)的傳統(tǒng)建筑主要有混凝土結(jié)構(gòu)框架、混凝土結(jié)構(gòu)、土墻結(jié)構(gòu)等等，并且不同地區(qū)的結(jié)構(gòu)、材料以及風(fēng)格也存在著差異，因此將嶺南地區(qū)的居民建筑向著裝配式鉛鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，就可以很好地減少建筑能耗和施工能耗，并且也可以改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，有效地推進(jìn)嶺南地區(qū)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

2.5 嶺南建筑管理缺失

嶺南地區(qū)對(duì)有代表性有特色的建筑的管理力度不夠，政府對(duì)其相關(guān)的控制與指導(dǎo)相對(duì)缺乏，直接造成相關(guān)人員在設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程當(dāng)中缺乏一定的法律法規(guī)的指引，導(dǎo)致了嶺南建筑不能可持續(xù)性發(fā)展。

2.6 嶺南傳統(tǒng)建筑存在安全隱患

因?yàn)樵趲X南自建的房屋設(shè)計(jì)當(dāng)中，有很多人直接照搬其他的建筑設(shè)計(jì)，但其不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，這對(duì)日后的區(qū)域規(guī)劃造成了很多負(fù)面的影響。而且相關(guān)人員為了節(jié)省成本會(huì)在施工團(tuán)隊(duì)中加上非專業(yè)的人員，并且使用一些價(jià)格偏低的搭建技術(shù)與建筑原材料，這些都存在著質(zhì)量問(wèn)題，并為日后的建筑埋下了較大的安全隱患。

3 嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居智慧建造應(yīng)用策略

3.1 將BIM技術(shù)運(yùn)用到輕鋼結(jié)構(gòu)凝聚智慧建造

3.1.1 設(shè)計(jì)階段

傳統(tǒng)的輕鋼式建筑是通過(guò)二維平面的方式來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念等，這樣相關(guān)人士很難通過(guò)圖紙來(lái)幻想出所有所需鋼材料部件的大小以及預(yù)留口位置。但是在BIM技術(shù)下，可以為輕裝飾建筑提供最新的設(shè)計(jì)思路，輕裝飾建筑的各個(gè)步驟，可以通過(guò)BIM信息化平臺(tái)建立最基本的專業(yè)化信息模型，可以將設(shè)計(jì)精、易、簡(jiǎn)化，更容易將裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)民智慧建造應(yīng)用到嶺南地區(qū)的建筑靈當(dāng)中。

3.1.2 生產(chǎn)階段

BIM設(shè)計(jì)可以通過(guò)三維的方式將成品展示給所有人，讓大家從不同的視角看到裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居智慧建造的雛形，也可以幫助生產(chǎn)人員查到自己預(yù)先應(yīng)該制造的相關(guān)構(gòu)件的屬性信息，以此來(lái)避免生產(chǎn)原料的浪費(fèi)。在生產(chǎn)結(jié)束之后，可以通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)所需的輕鋼零部件進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量的檢測(cè)，而且生產(chǎn)管理人員也可以通過(guò)相關(guān)一切了解或更改預(yù)制構(gòu)件的狀態(tài)，并且將其在后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示相應(yīng)的目前狀態(tài)以及質(zhì)量等信息，而且在以后的數(shù)據(jù)庫(kù)中也可以隨時(shí)調(diào)查這些信息，以及填寫(xiě)并修改該信息的質(zhì)量檢查人。

3.1.3 裝配階段

裝配階段是裝配式建筑過(guò)程當(dāng)中最重要的階段，而且業(yè)主以及施工單位都比較注重這一個(gè)階段的進(jìn)度以及相關(guān)質(zhì)量的問(wèn)題，而B(niǎo)IM技術(shù)可以將其實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為信息并反饋給業(yè)主以及施工單位，同時(shí)施工單位還可以通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)記錄好施工的相關(guān)進(jìn)度，以此來(lái)作為施工的技術(shù)交底。

3.1.4 培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人員

因?yàn)閷?BIM 技術(shù)運(yùn)用到嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居智慧建造當(dāng)中，可以規(guī)范住房的各階段的數(shù)據(jù)已經(jīng)材料的質(zhì)量，但由于不是所有人都可以熟練運(yùn)用BIM技術(shù)，這樣不但不能很好地發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還會(huì)造成建筑住房的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)漏洞，所以要培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人員，以此來(lái)提高BIM技術(shù)的使用效率與正確率，全面發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

3.2 合理規(guī)劃嶺南地區(qū)建筑尺寸

除了對(duì)裝配式輕鋼住宅的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之外，還需要合理地規(guī)劃嶺南地區(qū)農(nóng)居建筑的各功能空間尺寸的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)研究學(xué)家通過(guò)對(duì)各功能空間的開(kāi)發(fā)，以及對(duì)現(xiàn)有的尺寸進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，在對(duì)目前房屋的家具布置進(jìn)行歸納與總結(jié)，很好地將其功能模塊做到標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而讓裝配式輕鋼住宅符合目前嶺南地區(qū)百姓的住房需求。

3.3 建立BIM模型

BIM技術(shù)除了可以合理的規(guī)劃裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)民居建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)之外，還可以建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，并將其系統(tǒng)地反映到業(yè)主以及施工單位人員面前。構(gòu)建嶺南地區(qū)裝配式輕鋼裝配式農(nóng)居的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫(kù)，很好地結(jié)合輕鋼裝配式農(nóng)居體系中的模數(shù)要求和現(xiàn)階段村民的生活習(xí)慣，布置得到的能夠適應(yīng)村民切身需求的標(biāo)準(zhǔn)功能空間，對(duì)柱、梁、板等建筑主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化拆分設(shè)計(jì)，形成三維信息化模型的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫(kù)，方便日后相關(guān)設(shè)計(jì)是對(duì)嶺南地區(qū)的居民建筑進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

4 嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居智慧建造應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 可推動(dòng)智能建筑的研究

通過(guò)對(duì)嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)民居的智慧建造方式研究，對(duì)相關(guān)技術(shù)以及數(shù)據(jù)的對(duì)比，就可以對(duì)裝配式輕鋼住宅建筑智慧建造的研究起到一個(gè)推動(dòng)作用，以此來(lái)推動(dòng)嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)民居智慧建造的不斷發(fā)展。

4.2 引進(jìn)BIM技術(shù)，提高建筑的智能化

在嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)民居智能建筑過(guò)程當(dāng)中引入BIM技術(shù)，可以有效提升裝配式輕鋼農(nóng)居智能化的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化品質(zhì)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件庫(kù)及工廠化生產(chǎn)，建造過(guò)程機(jī)械化施工及一體化管理，并且對(duì)設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)與建造全過(guò)程進(jìn)行高效管控，提高建造質(zhì)量，從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化制造、批量化生產(chǎn)、規(guī)?；б?、建筑智能化等目的。

4.3 為裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展提供前景

到目前為止，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外較為普及，但在我國(guó)的推廣還存在一些問(wèn)題。結(jié)合我國(guó)國(guó)情，隨著對(duì)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑研究的深入，逐步引導(dǎo)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)尤其是在農(nóng)村的發(fā)展，并隨著政府部門(mén)的引導(dǎo)、相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，為裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展提供一個(gè)廣闊的前景。

5 結(jié)束語(yǔ)

在研究嶺南地區(qū)裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)居智慧建造應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，符合建筑行業(yè)發(fā)展裝配式住宅和信息化管理的政策要求，并以三維數(shù)字為基礎(chǔ)的BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析將BIM技術(shù)在裝配式輕鋼住宅智慧建造過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決方法，來(lái)推動(dòng)嶺南地區(qū)裝配式輕鋼住宅的應(yīng)用和發(fā)展，為政府提供指導(dǎo)性的建議，使其具有一定的社會(huì)效益，并為之后綠色可持續(xù)發(fā)展打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。