裝配式高層住宅在歐美，日本，和中國香港都已經有幾十年的發展了，也是當地建築工程的主流，形成了兩種不同的發展方向，日本的方法是全部預製，現場組裝，對工藝要求非常高，香港的方法是主體預製，牆體做一層制一層，工藝相對來說要求簡單一點。

我們大陸採用香港工法的多一點，現在最大的問題應該是成本還是相對較高，畢竟我們人工和傳統建築材料價格都相對發達地區要便宜。

裝配式建築相對傳統建築要更環保，更節能，速度更快，相信在政府各項政策的支援下，我們的這個產業也會迅速發展起來的，尤其是政府現在對每個地區的新建工程，下達裝配式建築佔比的強制指標政策下，未來中國裝配式建築一定會成為主流！

裝配式鋼結構建築與傳統鋼筋混凝土建築相比較，各自有不同的優劣勢。

鋼結構建築相對於傳統鋼筋混凝土建築優勢在於 :

1、縮短建築週期，鋼結構建築的梁、柱、板、牆等主體結構構配件，可大量進行工廠化預製，運抵現場直接拼裝，節省了像混凝土養護這類雖然不需要耗費成本，但是要耗費大量時間的工藝流程。

2、降低不合格品產生率，眾所周知，傳統的鋼筋混凝土建築產品質量，及易受到原材料質量、操作人員素質、天氣環境因素等影響，極其容易產生不合格品。而裝配式鋼結構建築大量採用工廠化預製構件，產品可實現標準化生產，產品質量可以維持穩定，從源頭上杜絕了不合格品進入施工現場，及大的避免了操作人員素質不高或者不良天氣環境，對產品質量造成不良影響，及大提高了產品合格率。

3、環保節能性比傳統建築高，鋼結構建築大量採用可回收利用的建築材料，相比傳統混凝土建築，鋼結構建築在環保方面有較大優勢。

相對於傳統混凝土建築，鋼結構建築的劣勢主要有以下幾點:

1、造價高，相對於傳統建築，鋼結構建築在人、材、機幾個方面造價，都要高於傳統混凝土建築。進行鋼結構製作、安裝等人員素質要求，都要明顯高於傳統混凝土建築施工的鋼筋工、木工、混凝土工等工人素質，高素質人才就意味著高工資，單位面積的鋼結構建築的人工成本，明顯要高於混凝土建築。大量採用工廠化預製構件，相比混凝土建築採購原材料到現場加工的方法，材料成本肯定要比混凝土建築的要高。鋼結構建築預製構件，動輒幾十上百噸，只有用大型或者超大型裝置才可以吊裝，機械成本明顯增加。

2、管理難度增加，相比傳統建築，專案管理人員關起大門來施工，管理工作大多數只要協調好大門裡面一畝三分地事情就可以了，協調好幾大班組，控制好流水節拍，工程就可以順利開展。但是鋼結構建築的專案管理要從施工現場延伸到鋼結構構件加工廠，甚至原材料供應商，管理範圍擴大，難度增加。大件運輸、吊裝更是要協調大量單位，從管理上講，鋼結構建築還是對專案管理團隊有不小的挑戰性。

不過，在如今國家對環保節能的要求，公司對高效投入、高效產出的管理理念下，鋼結構建築會越來越多

原標題：裝配式鋼結構在高層住宅建築中的應用優勢

簡要：裝配式鋼結構建築傳統建築的建造方式採用現場現澆或焊接的工藝，其現場施工條件差、工程質量難以保證，資源浪費嚴重，產生大量的建築垃圾，無法滿足建築工業化的發展需求…

裝配式鋼結構建築

傳統建築的建造方式採用現場現澆或焊接的工藝，其現場施工條件差、工程質量難以保證，資源浪費嚴重，產生大量的建築垃圾，無法滿足建築工業化的發展需求。

裝配式鋼結構建築的建造方式是將建築中的主要構件和部品在工廠製造完成，再運輸到現場，經機械化安裝後，形成滿足預定功能要求的建築物。裝配式鋼結構建築具有抗震效能好、建築品質高、製作簡單、施工快、綠色、環保等優點。

裝配式鋼結構建築已經在美國、日本、澳洲等發達國家廣泛應用，可以給社會帶來巨大的綜合效益，同時帶動其它行業的快速發展。目前，裝配式鋼結構建築在中國屬於剛起步階段，且主要以多層建築為主，在高層建築中應用很少，有待於深入研究。

近期，同濟設計集團針對深圳某高層住宅專案進行了鋼結構可行性研究。本文將以其為例，剖析裝配式鋼結構應用在高層住宅建築中的優勢。

專案概況

該專案位於深圳市南山區，由住宅、公寓、還遷住宅、養老酒店等8棟高層建築組成，佔地6.7萬平方米，計容建面33.7萬平方米。

◎ 地塊總體規劃示意圖

根據建築使用效能、平立面的規整性與建築高度，本案選取8棟建築中具有代表性的4號建築進行研究。其結構高度179.6m，結構高寬比10.1，地上55層，層高3.1m(避難層4.0m)。平面尺寸投影尺寸23.1m×42.1m，其中標準層面積約710㎡，每層6戶(3種戶型)，地上總面積約4萬㎡。

深圳南山區抗震設防烈度7度(0.1g)，設計地震分組為第一組，場地類別Ⅱ類，場地特徵週期Tg=0.35s。10年一遇風荷載0.45kN/㎡，50年一遇風荷載0.75kN/㎡，100年一遇風荷載0.9kN/㎡。

◎ 4號建築平面圖

◎ 4號建築立面圖

結構體系

由於本專案結構高寬比達到10.1，且水平風荷載大，導致結構設計難度很大。針對這類高層住宅建築，傳統做法是採用混凝土結構，透過增大構件截面、設定剪力牆等方法來增加結構剛度，以滿足結構安全性與舒適性的需求。但是傳統做法對建築品質有較大影響，且施工工期較長，無法實現建築工業化的目標。

為解決以上難點，同濟設計團隊突破傳統設計方法的限制，採用裝配式鋼結構進行設計，以滿足業主高標準的要求。

鋼結構方案的結構體系構成：CFT柱型鋼框架+支撐+黏滯阻尼牆。支撐佈置於公共交通區域與建築隔牆的位置，黏滯阻尼牆佈置於結構的中上部，共72片。

◎ 鋼結構方案結構體系組成

◎ 鋼結構方案結構平面佈置

◎ 黏滯阻尼牆構造圖

◎ 某專案黏滯阻尼牆安裝示意圖

採用鋼結構設計的優點

相比於傳統混凝土結構，本專案採用鋼結構體系具有多個方面的優勢。

| 結構抗震效能

由於採用消能減震鋼框架-支撐結構體系，上部結構重量約降低34%，這有助於：10102; 降低基礎造價(約25%)；10103; 降低地震作用，提高結構的抗震效能。

| 建築品質

由於住宅類建築對建築使用功能要求高，透過採用鋼結構體系，有效地提升了建築品質。

10102; 建築牆厚可由700mm降低到450mm(降低36%)，建築使用面積增加。

◎ 混凝土方案標準層（裝修後牆厚700mm）

◎ 鋼結構方案標準層（裝修後牆厚450mm）

10103; 支撐佈置於公共交通區域的隔牆位置，室內戶型可任意分割(大空間可變戶型)，同時保證外立面視覺通透性。

◎ 交通筒

◎ 結構戶型圖(C1戶型)

◎ 結構戶型圖(C2戶型)

◎ 結構戶型圖(C3戶型)

10104; 將鋼管混凝土柱扁長化和採用內部裝修技術，有效解決室內露梁露柱等建築功能問題。

◎ 建築戶型圖(C1戶型)

◎ 建築戶型圖(C2戶型)

◎ 建築戶型圖(C3戶型)

| 抗風舒適度

本專案所在地區10年一遇風荷載達到0.45kN/㎡，且結構高寬比較大，結構風振下的舒適度問題需要重點關注。

若採用混凝土結構，需透過增大結構構件截面尺寸或增加剪力牆，提高結構剛度，改善結構的風振舒適度，但是會進一步增強結構的地震作用，這種方法不夠經濟，且效率低。

針對本專案的特點，提出採用鋼結構體系，在滿足結構基本剛度（層間位移角、剪重比、剛重比等）的前提下，透過有效地佈置黏滯阻尼牆，充分發揮耗能減振（震）作用，可有效控制結構的風振加速度，同時降低結構的地震作用。

透過對比兩種方案，鋼結構方案的舒適性優於傳統混凝土方案。

| 施工工期與預售期

10102; 施工工期

鋼結構大部分構件在工廠生產，運往現場後整體組裝，施工工期短。根據調研結果，鋼結構建築地上主體結構標準層施工速度約為4天。混凝土結構受施工過程中各因素的制約，工期較長，一般地上主體結構標準層施工速度約為6天。

本專案地上55層，如採用混凝土結構，需要工期約為330天；如採用鋼結構，需要工期約為220天，可節約施工工期110天（約3.7個月）。施工週期縮短，有助於實現原定專案進度要求。

10103; 商品房預售期

根據深圳市相關政策，對於商品房的預售期，混凝土結構施工到2/3樓層可售賣，鋼結構施工到1/3樓層可售賣。

對於本專案來說，與混凝土結構相比，鋼結構的預售期可提前146天（約5個月）。房屋預售期提前，有助於業主提前資金回籠，緩解資金壓力。

BIM技術展示

在方案設計階段引入BIM技術，配合結構體系、三板體系、衛生間與陽臺等選型工作，為實現鋼結構建築的結構系統、外圍護系統、內裝系統、裝置與管線系統整合一體化設計提供資訊化支撐。藉助BIM技術，整合鋼結構體系與建築功能之間的關係，最佳化結構體系與結構佈置；選取合適的內外牆體系，細化建築節點構造，實現建築功能高標準的要求。

◎ 標準層結構佈置BIM

◎ 標準層佈置BIM模型

◎ 壓型鋼板組合樓板BIM模型

◎ 節點詳細構造BIM模型

◎ 黏滯阻尼牆連線構造BIM模型

◎ 衛生間BIM模型

◎ 廚房BIM模型

建築地點：深圳南山區

設計時間：2016.8-2016.11

諮詢單位：同濟大學建築設計研究院（集團）有限公司技術發展部、建築設計二院

佔地面積：6.7萬平方米

建築面積：33.7萬平方米

專案總負責人：丁潔民

專案經理：吳宏磊

建築：鎖偉達

結構：吳宏磊、王世玉、陳長嘉

BIM：杜明、張瑤

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。

1

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。

2

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。

3

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。