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關於房屋結構,業界歷來有這樣一種說法:如果說鋼筋混凝土結構使施工從手工走向機械化,那麼鋼結構的應用就使得住宅施工轉向現代化。
尤其在裝配式建築的三大結構(裝配式混凝土結構、裝配式木結構、裝配式鋼結構)中,裝配式鋼結構更是被視為住宅產業現代化的重要推手。
此次住建部建築市場監管司工作要點的明確規劃,顯然將推動中國鋼結構裝配式住宅向高潮發展。
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鋼結構裝配式住宅的應用現狀
上世紀50年代起,歐洲國家開始採用工業化的方式建造住宅,建立起許多標準化的住宅體系。日本於1968年在“住宅工業化”的基礎上提出了“住宅產業化”概念(採用工業化的建造方式,且住宅用構件和部品大多實現標準化、系列化),並自上世紀60年代末開始發展裝配式住宅。至上世紀90年代末,日本預製裝配住宅中鋼材結構系列比例已多達71%(木材結構和預製混凝土結構分別佔18%和11%)。
不難發現,裝配式住宅的實現以住宅產業化為前提,鋼結構裝配式住宅則需要在此基礎上融合住宅產業現代化的重要標誌——鋼結構。
中國也於上世紀末開始了裝配式鋼結構住宅的研究探索。1999年,國務院釋出《關於推進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見的通知》明確:加強新型結構技術的開發研究,積極開發和推廣使用輕鋼框架結構及其配套的裝配式板材。
至2016年,中國裝配式鋼結構住宅在鋼結構建築中佔比僅4%左右,且主要集中於公共建築領域。隨著2016年住宅產業化浪潮的再次來襲,中共中央國務院在2016年2月釋出的《關於進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中指出要大力推廣裝配式建築,積極穩妥推廣鋼結構建築。隨後國家標準《裝配式鋼結構建築技術標準》(GB/T51232-2016 )也於2017年6月1日起正式實施。
總的來說,目前中國住宅的鋼結構裝配化程度較低,當然也昭示著巨大的發展潛力。
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發展裝配式鋼結構建築
是建築行業轉型的最佳選擇
國內最大的房地產開發商——萬科集團於2003年最早提出“要像造汽車一樣造房子”,其開發出的全預製裝配式混凝土結構技術,如今已成為中國裝配式住宅技術的主要代表。
與預製裝配式混凝土結構住宅相比,預製裝配式鋼結構住宅具有模組化、標準化的特點,不僅工業化程度高,而且抗震效能好、建築品質高、施工週期短,整體而言綜合技術經濟指標高。
與此同時,鋼結構住宅也是建築節能的重要途徑:其天然的節地(得房率比混凝土結構提高6%-10%)、節水(施工用水比混凝土結構節約25.8%)、節能(單位面積能耗量降低14.6%)、節材(建築材料利用率可達70%-80%)優勢,助其成為綠色建築的典型代表。
不難發現,發展鋼結構住宅對於促進建築業轉型升級,以及消化鋼鐵行業的過剩產能,都具有重要的促進作用。
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鋼結構裝配式住宅市場化任重道遠
中國鋼結構裝配式住宅的市場化工作,當前還面臨著來自造價和技術方面的雙重挑戰。
造價是鋼結構住宅發展滯緩的首要原因。中國住宅市場以中高層為主,根據2017年3月1日起執行的《裝配式建築工程消耗量定額》,裝配式混凝土小高層住宅按照裝配率(PC率)不同,其估算參考指標在1999元/㎡和2277元/㎡間不等;裝配式混凝土高層住宅的估算參考指標則在2231元/㎡和2559元/㎡間。而裝配式鋼結構高層住宅的估算參考指標為2776元/㎡,遠高於混凝土結構。
雖然結合裝配式鋼結構住宅自重輕(單位平米自重減少30%-40%)、地基與基礎造價低(與採用傳統混凝土結構的基礎設計比能節約10%-20%的造價)以及工期短(主體結構工期能提前1/3左右)等優點,其每平米的綜合造價還會降低,但鋼結構裝配式住宅綜合造價高的客觀事實,仍然阻礙了大部分房地產開發企業的探索腳步。
技術則是鋼結構住宅推廣的另一難關。當前鋼結構住宅的設計和施工技術已發展得較為成熟,但在鋼結構與外圍護系統、管線裝置系統、內裝系統等的匹配方面還有較多未解難題。對於房地產開發企業而言,不僅增加了建築材料和技術體系(如引用BIM技術搭建虛擬設計平臺)的升級成本,還意味著額外的技術研發成本。
距離工作要點中“建立成熟的鋼結構裝配式住宅建設體系”目標,我們還有較長一段路要走。因此,在國家出臺宏觀政策推進裝配式鋼結構住宅的同時,稅收優惠政策和經濟補貼方案應配套制定:河北省石家莊市《關於加快推進鋼結構建築發展的意見》中對鋼結構商品房按照100元/㎡予以補貼的做法,便值得複製推廣。
另外在住宅裝配化的同時,裝修工業化也應齊頭並進:發展鋼結構裝配式住宅僅僅意味著“住宅結構產業化”,而只有實現建設全生命週期的產業化,才能真正朝“住宅系統產業化”邁進。
當前,裝配式鋼結構的政策導向、造價和技術水平均已呈現出利好態勢。抓住機遇,迎接挑戰,展現在眼前的將是更為現代化的住宅產業。
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不知道你想問鋼結構住宅的哪方面?是優缺點分析還是行業的發展前景。
一、鋼結構住宅的優缺點先簡單分析以下:
純鋼結構住宅有不少優點:
1.自重輕,震害小,地震來的時候,砌體結構最容易遭殃,鋼結構住宅是比較抗震的。
2,施工速度快,全是幹作業,現場拼裝就行,拼裝完房子就修好了,不用像混凝土結構,澆築混凝土,等強度硬化,這麼多環節。
3.節能環保,如果不想要了,拆除後的鋼結構構件還可以重複利用,不會有建築垃圾。
缺點也很明顯:
1.對技術要求高,需要專業的鋼結構施工隊伍,一般的泥瓦匠幹不了這活。
2.鋼結構由於腐蝕問題,需要經常保養,不然鏽蝕後會影響結構安全。
3.耐火性較差,鋼結構在高溫下會軟化,喪失強度,導致房屋垮塌。
二、從鋼結構住宅行業發展來簡單分析以下
首先從設計上捋一捋鋼結構住宅發展歷程。鋼結構本來是廠房類建築常用的結構形式,後來隨著超高層公共建築的發展,鋼結構慢慢的進入超高層建築,再後來在住宅中也應用起了鋼結構,由於鋼結構在住宅中應用沒有那麼廣泛,大家設計的時候也沒有完整的規範依據,基本是根據自己的設計經驗,參照《鋼結構設計規範》來進行設計,因此行業內亂象叢生。為了統一規範鋼結構住宅設計,2009年第一本鋼結構住宅設計標準——《鋼結構住宅設計規範》出臺,為鋼結構住宅設計提供了依據。但是該規範卻從體系上排除了冷彎薄壁型鋼結構。從這本規範規定的鋼結構體系來進行設計,含鋼量非常高,特別對於常底層住宅來說,造價就高的難以接受,所以鋼結構住宅工作推進就比較緩慢。再後來有人從國外引進一種“新型輕鋼結構住宅體系”,叫“無比鋼” ,名字聽起來很高大上。江湖上一時紛爭四起,後來才搞懂了這個叫“無比鋼”傢伙,其實是薄壁冷彎型鋼結構體系,在輕鋼廠房結構的檁條中經常應用,到這裡只是換了一個名稱而已。這個所謂“無比鋼” 的江湖稱號無非是從“web steel”生硬翻譯過來的名詞而已。搞了半天也是換湯不換藥,解開面紗後發現沒有那麼神秘。再後來國家為了推廣裝配式建築,出臺了《裝配式鋼結構建築技術標準》,從結構體系上明確了鋼結構的八種結構體系:1.鋼框架結構。2.鋼框架-支撐結構。3.鋼框架-延性牆結構。4.筒體結構。5.巨型結構。6.交錯桁架結構。7.門式鋼架結構。8底層冷彎薄壁型鋼結構。這樣一來冷彎薄壁型鋼結構就名正言順的進入住宅領域。明媒正娶,不再受小媳婦的氣了。
在從施工上分析以下,由於鋼結構施工方便,加上現在國家正在推廣裝配式建築,鋼結構算是傳統的裝配式建築,自然站到了風口上。另外現在隨著智慧化AI和BIM的發展,技術也越來越支援輕鋼住宅的發展。設計人員可以根據設計圖紙轉化為BIM模型,為每根杆件編號,輸入到機器中,機器可以直接將一卷鋼板透過冷壓機,壓制成需要的一個個杆件,並且編號輸出,現場直接根據機器生產出來的杆件一根一根進行組裝,像搭積木一樣就 可以生產出房屋了,到此為止,基本上住宅也進入了工業生產的時代。
因此從設計和施工上分析,鋼結構住宅的發展應該是有比較好的前景。目前市場上也催生了一批以生產鋼結構住宅為生的企業。