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钢结构住宅的发展趋势及住宅产业化研究

时间:2016-08-26 来源:三维钢构 点击:173次

  一、钢结构住宅及其发展概况
  
  钢结构住宅因重量轻、抗震性能好、可循环利 用,便于模数化设计、标准化制作、系列化生产和 装配化施工,易形成装配集成的绿色生态住宅。早在上世纪,便已在英国、意大利以及美国等国家流行发展,因其自身所具有的优势,促使建筑行业发生了一场大规模的、前所未有的变革,自此,钢结构住宅正式步入国际市场,并在各个国家得到了较好的发展。
  
  二、钢结构住宅的特点
  
  1. 钢结构住宅重量轻、抗震性能好
  
  与木结构、钢筋混凝土结构以及砖石结构相同,钢结构住宅亦同属住宅建筑范畴。钢结构住宅的骨架是钢柱、钢梁, 并以高强、隔热、保温以及轻质的墙体建造而成。相比其他建筑结构来说,钢结构在重量上很有优势,是同等面积建筑住宅的1/3。不仅如此,因为钢材的延展性较强,所以,具有优良的防震性能,所以,这类住宅结构多数被应用高层建筑当中。
  
  2. 钢结构建筑占地面积小,具有良好的空间感
  
  随着时代的发展,很多新型产品日益出现,带给广大投资者更多的发展契机。有些人认为,开放空间的利用价值较高。这主要是因为土地资源的稀缺,促使很多住宅或建筑会愈发注重空间的灵活使用特征。所以,投资者必须考虑的问题不仅是理性投资,减少占地面积,还应充分发挥空间的自由性以及灵活性,为用户打造舒适的环境。
  
  3. 钢结构住宅的综合效益高于传统的住宅体系
  三维钢结构住宅
  据统计,在材料总成本当中,钢材与混凝土所占比例很低,往往不足10%,所以,对建筑的整体造价并不存在较大的影响。但是,若从增加空间自由性与灵活性、节约空间以及投资回报等角度来看,使用混凝土及钢材将会有效降低工程的整体造价。对于投资者而言,长久的利润是他们决定投资某一项目的动力,而在实施之后,每每希望能快速收回成本,以免遭受损失;另外,钢结构住宅不论是在造价还是工期方面,都极具优势,可加快资金的流动速度,虽然建筑市场不断变换,且竞争十分激烈,但是毋庸置疑的是,钢结构住宅仍然具有较好的发展前景。
  
  4. 钢结构建筑以其特有的资源和环保优势而备受青睐
  
  基于环保及资源等方面来看,建设项目对资源的消耗及占用是极大的。据相关部门统计,每年钢材的耗用总量所占比例为20%,水泥量则占17.6%了;不仅如此,在住宅建设当中,还消耗了32%的水资源与30%的建成区用地。而在具体的施工环节,因为轻钢结构在作业中无需耗费水资源,所以,每年至少可节约十几亿吨的水,这不仅降低了对水资源的消耗,同时也响应了国家提倡的“低碳、环保”这一战略目标。钢结构建筑现场作业量小、无噪声、不污染周围环境。减轻建筑对环境(整体环境、周边环境)的负荷,很大限度的从技术上节约能源和资源的损耗;提供安全、健康、高效、舒适性良好的生活空间;在建筑的全寿命周期内,很大限度地节约资源和能源、保护环境、减少污染,达到与自然环境亲和,做到人、建筑与环境的和谐共处。总之,钢结构住宅基本符合:四节一环保——即“节能、节地、节水、节材和环境保护”。
  
  5.钢结构住宅符合住宅产业化和可持续发展的要求
  
  适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高。它将节能、防水、隔热等先进的成品集合在一起,实现综合成套应用,将设计、生产、施工安装一体化,提高住宅的产业化水平。随着城市建设的发展,城市改造需要拆除大量旧建筑,钢结构拆除更容易实施,钢材回收利用率高、拆除成本低、污染小,符合可持续发展的要求。
  
  三、我国钢结构住宅产业化发展的现状及问题
  
  所谓的住宅产业化,从专业的角度来看,即是将住宅作为很终产品,从而实现住宅服务社会化、经营一体化、建筑工业化以及标准化等一系列动态过程,隶属社会化大生产范畴。其所具有的显著性特征有下述几个方面:其一,经营生产社会化,以市场经济规律为纽带,以为用户提供优良的住宅商品和优良服务为目标,将住宅的服务、维护管理、供应、生产、商品开发、施工以及涉及等环节构成一个完整的产业系统。其二,建筑工业化,是现代化管理水平与建设技术的一种综合体现,还应包括组织管理科学化、住宅建造机械化、商品生产工厂化等内容,通过大规模的生产与住宅相关的产品,来提升投资者的经济效益,满足客户的消费需求。其三,住宅涉及标准化,一般体现在住宅商品与建筑体系合理化、系列化以及通用化等方面。现阶段,国内在推广钢结构住宅过程中,存在下述几个问题,具体为:首先,设计和研发环节衔接不畅,企业也并未建立健全的、合理的产业链。其次,产品缺乏配套体系,在钢结构住宅中,墙体技术及相关产品所持比重仅占20%-30%。很后、市场不健全, 优惠政策不到位, 建筑成本高, 影响建筑开发商的建造积极性。
  
  四、钢结构住宅将向可持续建筑方向发展
  
  可持续建筑的出现,不仅积极响应了国家倡导的“环保”要求,同时也充分满足了当代及后代人的需要,对人类的可持续发展有着卓越的贡献。可持续建筑综合的考虑了建筑所造成的影响及不良后果,认为建筑可以是生态化、节能化的,并非人类强加给地球的东西。具体发展方向如下:
  
  1、节约化措施
  
  对传统建筑的热工性能加以改进,利用可再生能源、清洁能源以及采光及通风,采用高效照明的方式,严禁商户或百姓家使用白炽灯等消耗过多的照明设备;在材料的使用上,可充分利用地方材料、回收的旧建材以及底蕴能建材等;引进大型的节水设备,并通过减少混凝土等材料的用量降低工程的整体耗水量。钢结构具有可再生、可循环、可改造以及可拆卸等特点,其配套构建(如内部装修材料、门窗、楼梯、墙板以及楼板)亦需具备上述特点,如此一来,不仅可循环使用,还能延长住宅的使用寿命。
  
  2、生态化措施
  
  废水经处理后再利用、收集雨水作为工程中的水源消耗,并通过在屋顶安设太阳能来节约电能。从土壤的结构及成分入手,探究当地的风能资源、光能资源、动植物资源、土壤侵蚀情况、地下水以及坡度等,并利用合理的设备及手段,达到改善微环境的作用。
  
  3、人性化措施
  
  提供质量较高的景观环境及湿度环境,加强对通风系统、自然采光系统的建设力度。采用绿色、环保的建材,保证居民的身体健康,将安全因素作为整个设计环节的核心。除此之外,还应实现“低噪声”装修,避免由于住户装修而影响到邻居的休息及心情。已有的解决措施包括以下几个方面:提供精装商品住房,但品味及质量却未必符合业主的要求,重装修也成为必然,可通过控制噪声传播途径及声源来解决。也可通过在墙板及楼板之间安设隔音板来实现“低噪声装修”虽然无法完全消除,但完全可实现“不扰民”。而很多研究学者亦开展了大量的实践与研究活动,采用大开间的住宅方式,实现“无声装修”或“低噪声装修”。
  
  4、无害化措施
  
  使用清洁、环保能源。尽可能消除在施工及设计环境所带来的不良影响,合理安排场地中的水系、动物及植被系统,可少用大型机械设备,并设计半地下或地下覆土建筑等。
  
  5、集约化措施
  
  建立健全的、规范化的周期成本预算体系。对各类建筑元素的原始价格、运行消耗进行测算。建筑师与结构师、业主、物理学家、计算专家以及设备专家一同推进设计。通过对交通、安保、消防、卫生、给排水、空调以及店里设备的智能化、科学化管理,形成安全、无废、节能、低碳的生态化环境。另外,在推进可持续建筑时,应以我国国情为基础,不要盲目借鉴其他国家的标准,应符合现实。加之可持续建筑涉及了多个学科,理论及技术性较强,需多个专业的技术人员彼此协作、配合方可完成。因此,应加强对其探究力度,从根本上提高技术人员的学识与修养。
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