关于绿色装配式钢结构建筑体系的探析

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1、关于绿色装配式钢结构建筑体系的探析金江军330622196809271716王萍33062119870317542X摘要：发展钢结构建筑，可化解钢铁产业过剩产能，推进建筑绿色化、工业化、信息化。在国家政策推动下，我国装配式钢结构建筑从1.0时代快速迈向2.0时代，发展了以传统钢结构形式为基础的改进型建筑体系，模块化新型建筑体系和工业化住宅建筑体系。新形势下，预制混凝土构件解决了钢结构的传统难题，不同墙体交叉应用发展了新型围护系统，信息化技术促进了建筑业跨越式发展。全装配钢框架和盒子型模块化装配体系是新型低、多层模块化建筑体系，其采用“建筑元器件”的设计概念，以结构构件

2、或建筑功能单元为基本元件组合而成，具有构件装配化、围护一体化、生产工厂化等特点。关键词：钢结构；装配式；体系创新；工业化；模块化；1绿色装配式钢结构及产业政策在供给侧结构性改革大背景下，去产能、去库存、去杠杆成为了社会热词。通过大力推广、发展钢结构建筑，既可化解钢铁产业过剩产能，也可推进建筑绿色化、工业化、信息化，实现传统产业转型升级。装配式钢结构建筑是指：标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用，支持标准化部品部件的钢结构建筑。发展装配式钢结构建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源、减

3、少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。2国内外装配式钢结构建筑体系装配式建筑一般从结构材料上分为：预制装配式混凝土结构体系、装配式钢结构体系、装配式混合结构体系。钢结构具有良好的机械加工性能，易拼装，轻质高强，适合建筑的模块化、标准化、工厂化、装配化和信息化，符合创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。2.1国外装配式钢结构建筑国外的钢结构建筑产业化主要集中在低层装配式钢结构。澳大利亚冷弯薄壁轻钢结构体系应用广泛，如图1所示。该体系主要由博思格公司开发成功并制定相关企业标准，具有环保和施

4、工速度快，抗震性能好等显著优点。图1冷弯薄壁轻钢结构意大利BSAIS工业化建筑体系适用建造1层〜8层钢结构住宅，具有造型新颖、结构受力合理、抗震性能好、施工速度快、居住办公舒适方便，在欧洲、非洲、中东等国家(地区)大量推广应用。瑞典是世界上建筑工业化最发达的国家，其轻钢结构建筑预制构件达到95%o此外，较为典型的装配式建筑体系还有：美国的LSFB轻型钢框架建筑体系、FI本给水住宅株式会社的Sekisui和ToyotaHomes住宅体系等。国外装配式多高层钢结构建筑比较具有代表性的结构体系是美国《钢结构抗震设计规范》中规定的KaiserBoltedBracket体系，其

5、使用范围一般局限于多层建筑，如图2、图3所示。另外一种是日本提出的高层巨型钢结构建筑体系，该建筑将结构构件与各房间的建筑构成分离开，结构主体为由钢柱、钢梁及支撑构成的纯钢框架。图2Kaiser支托螺栓连接节点图3ConXtechConXR和ConXL型连接节点国外装配式复合墙板主要是在1970年以后发展起来的，美国的轻质墙板以各种石膏板为主，以品种多、规格全、生产机械化程度高而著称；日本石棉水泥板、蒸压硅钙板、玻璃纤维增强水泥板的生产居世界领先水平［6］；英国以无石棉硅钙板为主；德国、芬兰以空心轻质混凝土墙板牛产为主。2.2国内装配式钢结构建筑我国装配式钢结构建筑起步

6、较晚，但在国家政策的大力推动下，钢构企业和科研院所投入大量精力研发新型装配式钢结构体系，钢结构建筑从1.0时代快速迈向2.0时代。1.0钢结构建筑仅是结构形式由混凝土结构改为钢结构，建筑布局、围护体系等一般采用传统做法。2.0钢结构建筑实现了建筑布局、结构体系、围护体系、内装和机电设备的融合统一，从单一结构形式向专用建筑体系发展，呈现出体系化、系统化的特点。目前，国内钢结构建筑体系主要分为三类。(1)以传统钢结构形式为基础，开发新型围护体系，改进型建筑体系。设计阶段摒弃“重结构、轻建筑、无内装”的错误概念，实行结构、围护和内装三大系统协同设计。以建筑功能为核心，主体以

7、框架为单元展开，尽量统一轻钢龙骨吊顶冷暖一体机给水系统排水系统匸业化部品内装故障检修系统洗衣机托盘整体卫浴•4mW-—主动新风系统干式地暧居家护理适老柱网尺寸，户型设计及功能布局与抗侧力构件协同设置；以结构布置为基础，在满足建筑功能的前提下优化钢结构布置，满足工业化内装所提倡的大空间布置要求，同时严格控制造价，降低施工难度；以工业化围护和内装部品为支撑，通过内装设计隐藏室内的梁、柱、支撑，保证安全、耐久、防火、保温和隔声等性能要求，如图4所示。图5.箱型房图4工业化围护和内装部品(1)“模块化、工厂化”新型建筑体系。模块化建筑体系可以做到现场无湿作业