裝配式鋼結構住宅簡析

1. 裝配式鋼結構住宅體系

鋼結構住宅是指以工廠生產的鋼型材構建作為承重骨架，以新型輕質、保溫、隔熱、高強的牆體材料作為維護結構而構成的居住類建築。

鋼結構住宅產業化既是以鋼結構住宅為最終產品，通過社會化大生產，將鋼結構住宅的投資、開發、設計、施工、售後服務等過程集中已成為一個整體的組織形式。

預製裝配式鋼結構住宅具有模塊化、標註化的特點、適應工業化需求，且抗震性能優越、施工週期短、鋼材可回收、綜合技術經濟指標好。

2. 我國裝配式鋼結構住宅現狀

我國鋼結構用鋼量僅為鋼產量的20%，純鋼結構的用鋼量（板材、型鋼等）大約只佔建築用鋼量的1.5%~2%，佔到建築竣工面積60%~70%的住宅建築幾乎全部是鋼筋混凝土建築，採用鋼結構的比例很低；

我國最早的鋼結構住宅是1994年建於上海北蔡的8層鋼結構住宅，其後20餘年內建成的鋼結構住宅數量與鋼結構公建的數量相去甚遠，目前佔比不足1%。

近年來，在我國北京、鞍山、上海、天津、廣州和深圳等地開展了鋼結構住宅的設計研究和工程實踐工作，相繼建成一批多高層鋼結構住宅的試點工程，如上海中福城、北京晨光家園、亦莊青年公寓等，都具有典型示範作用。

3. 鋼結構住宅體系的特點

鋼結構住宅與傳統的建築形式相比，具有以下一些特點：

(1) 重量輕、強度高

由於應用鋼材作承重結構，用新型建築材料作圍護結構，一般用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右，減小了房屋自重，從而降低了基礎工程造價。由於豎向受力構件所佔的建築面積相對較小，因而可以增加住宅的使用面積，相比混凝土住宅可提高4%左右。同時由於鋼結構住宅採用了大開間、大進深的柱網，為住戶提供了可以靈活分隔的大空間，能滿足用戶的不同需求。

(2) 工業化程度高，符合產業化要求

鋼結構住宅的結構構件大多在工廠製作，安裝方便，適宜大批量生產，這改變了傳統的住宅建造方式，實現了從 “建造房屋”到 “製造房屋”的轉變。促進了住宅產業從粗放型到集約型的轉變，同時促進了生產力的發展。

(3) 施工週期短

一般三、四天就可以建一層，快的只需一兩天。鋼結構住宅體系大多在工廠製作，在現場安裝，現場作業量大為減少，因此施工週期可以大大縮短，施工中產生的噪音和揚塵、以及現場資源消耗和各項現場費用都相應減少。與鋼筋混凝土結構相比，一般可縮短工期二分之一，提前發揮投資效益，加快了資金週轉，降低建設成本3%-5%。

(4) 安全可靠，抗震性能好

由於鋼材是彈性變形材料，因此能大大提高住宅的安全可靠性。鋼結構強度高、延性好、自重輕，可以大大改善結構的受力性能，尤其是抗震性能。從國內外震後情況來看，鋼結構住宅建築倒塌數量很少。

(5) 符合建築節能發展方向

用鋼材作框架，保溫牆板作圍護結構，可替代粘土磚，減少了水泥、砂、石、石灰的用量，減輕了對不可再生資源的破壞。現場溼法施工減少，施工環境較好。同時，鋼材可以回收再利用，建造和拆除時對環境汙染小，其節能指標可達50%以上，屬於綠色環保建築體系。

(6) 室內格局改造靈活

鋼結構住宅不受原有傳統結構的限制，室內格局可以隨意改變，靈活拆裝。

4. 裝配式鋼結構建築存在問題：

目前，傳統的鋼結構住宅存在六個系統問題，具體如下：

（1）結構體系與戶型衝突。戶型平面仍沿用剪力牆結構的設計手法，平面凹凸較多，結構體系與戶型平面匹配度較低。

（2）露梁、露柱。鋼構件截面較大，常凸出於牆體，佔用室內空間，且使得家居擺設和房間佈置受到限制。

（3）大量溼作業及二次砌築等。目前鋼結構住宅的圍護體系仍存在砌塊牆體，使用過程中容易出現開裂等問題，影響整體建築的使用壽命。目前鋼結構樓板為現澆混凝土結構，影響建設工期。

（4）防火、防水、保溫、防腐、隔聲等。這些由鋼材自身的特性決定，對比鋼筋混凝土剪力牆體系，有材料方面的不足。

（5）傳統裝修。目前存在內裝體系與結構體系不分離，設備管線與結構體系不分離，水電管線預埋於結構中，管線老化導致要破壞結構修復。

（6）成本高。雖然近年來鋼材價格回落，但是與鋼筋混凝土剪力牆結構相比，其造價仍然偏高，再者，適用於鋼結構住宅的維護體系價格也偏高，導致鋼結構住宅整體成本高。