钢结构住宅的应用和推广

林 芹

(盐城工学院土木工程学院，江苏 盐城 224051)

钢结构住宅的应用和推广

林 芹

(盐城工学院土木工程学院，江苏 盐城 224051)

从结构强度、施工周期、抗震性能、防火性能等方面，介绍了钢结构住宅的特点，论述了发展钢结构住宅的意义，提出了我国发展钢结构住宅需考虑的问题，有利于实现建筑产业的可持续发展。

钢结构，住宅，节能，钢材

1 概述

近年来，说到空气污染，说到雾霾，人们首先想到的污染源是机动车的尾气排放和重工业生产的废气排放，人们漏掉了建筑行业对空气质量也有很大的影响。研究表明：引起全球空气污染和气候变暖的有害物质中，有一半以上是在建筑业的运作过程中产生的，例如，建筑材料的生产过程和建筑施工过程等会产生大量的灰尘。我国是世界上人口最多的国家，在既有建筑中，住宅建筑占有很大的比例，而传统的住宅建筑体系大部分是用砖混结构和钢筋混凝土建造而成，在生产过程中要消耗大量的实心粘土砖、水泥、砂子和石子等，这些原料的生产不仅污染了环境，且一部分是不可再生资源，这不符合我国目前大力发展绿色环保可持续建筑的政策，这时钢结构住宅体系的诞生正好解决了这一难题。

人们谈起钢结构往往想到的是火车站、汽车站、体育馆、国际会展中心等公共设施建筑，很少有人想到钢结构住宅，钢结构住宅的构件一般是在工厂生产好，在施工现场完成拼装。钢结构住宅的主要承重构件采用型钢，例如H型钢、冷弯薄壁C型钢等，并辅以柱间支撑，通过螺栓或焊缝等方式连接，屋面和楼面采用压型钢板组合楼板，墙面采用复合保温墙板围护而成的新型建筑体系。

2 钢结构住宅的特点

1)强度高、重量轻。钢结构住宅是以钢材作为承重构件，钢材的容重大，但是强度比混凝土、砖石、木材要高很多，钢材的容重与强度的比值与其他建筑材料相比是最小的。数据显示：钢结构住宅主体结构的含钢量每平方米为40 kg～100 kg，压型钢板的重量低于10 kg，钢结构的自重仅有混凝土结构1/4～1/3左右，大大地降低了基础造价。

2)钢结构构件工厂生产，现场安装，工业化程度高。钢结构住宅一般先将钢架竖起来，钢结构的柱子取3层～4层作为一个施工段，在现场一次吊装并纠正，再涂上防腐、防火材料，楼板用预制的压型钢板组合楼板，墙面用复合保温材料，钢结构住宅在生产过程中，不受生产环境和自然条件的影响。

3)施工周期短。钢结构住宅是工厂生产、现场安装，一般三四天就可以建一层，快的只需一两天，例如，一幢2个单元6层高的钢结构住宅的建设周期仅需1个月，而建造同样规模的砖混和混凝土住宅则需要半年以上的时间，钢结构住宅加快了资金周转，降低了建筑成本。

4)抗震性能好。由于钢材有良好的塑性和韧性，地震时钢材能发生良好的变形能力，通过变形吸收了能量，改善了构件的受力，防止地震时建筑物突然倒塌而发生灾难性的破坏。国内外的震后资料调查表明：砖混结构和混凝土结构的房屋大都倒塌，而钢结构房屋并没有大面积塌陷。

5)符合绿色节能可持续发展的建筑。型钢作为主要受力构件，保温隔热墙板作为围护构件，降低了水泥、砂、石和粘土砖的用量，减少了使用不可再生资源。并且钢材可回收利用，对环境污染小，属于绿色环保的可持续发展建筑。

6)防火性能差。钢结构耐火能力差，随着温度的升高而迅速丧失承重能力，因此钢结构住宅应使用不同的方法进行防火，例如：刷防火涂料、采用封闭的结构等。随着钢结构住宅的发展，各种配套的防火涂料出现，钢结构住宅的防火已经不再是问题。

7)防锈蚀能力差。暴露在大气中的钢结构容易产生锈蚀，因此钢结构住宅的围护费用较一般的传统建筑高。钢结构构件经过彻底除锈并刷防腐油漆，锈蚀的问题并不严重。近年来，耐候钢具有良好的抗锈性能，已经逐步推广应用。

3 发展钢结构住宅的意义

1)节约能源和资源。建筑业本身就是能源消耗大户，对环境产生了严重的影响。据统计，我国建筑业的能耗超世界平均水平4倍，人们对生活水平的要求越来越高，人均耗能也越来越高，产生的二氧化碳废弃物越来越多，传统的建筑不考虑生态平衡，对自然环境造成了极大的影响。钢结构住宅以其先进的建筑技术特点使得节能技术得到了很好地应用，与钢结构住宅配套的保温复合墙板、组合楼板等新型材料，完全符合建筑节能和环保的要求，据数据统计可以达到节能50%左右的目标。由于钢结构住宅建筑用材的特点，大大地减少了传统建筑模式对耕地和农田的破坏，数据显示，建筑上使用的实心粘土砖每年要毁田10万亩以上，造成资源严重浪费。

2)提供更好的生活环境。钢结构住宅由于使用的新型保温复合墙面材料，使其更加的节能、保温、舒适，为用户每年节省数量可观的空调、暖气等费用。钢结构住宅内部空间大，可灵活地布置房间。由于钢结构住宅良好的塑性，通过变形可吸收、消耗掉大量的能量，减少地震和台风等自然灾害对房屋的破坏，保证人们的生命安全。

3)推动新型产业的发展。发展以节能环保、绿色、低碳为特点的新兴产业是世界范围内产业结构调整的主要方向。钢结构住宅的发展与绿色建材、节能环保等产业密切相关，钢结构住宅的发展势必会带动一系列产业的开发研究，例如，建筑设计产业、绿色建材产业、节能环保产业和可再生能源等，这样有利于提高产业竞争，增加就业的岗位。

4 我国钢结构住宅的发展需考虑的问题

1)大力推广钢结构试点住宅。近年来，我国钢结构建筑发展较快，但住宅领域使用钢结构较少，仅在京、津、沪地区有试点工程，大部分住宅仍然是钢筋混凝土结构和砖混结构。如果钢结构住宅能够被建设单位、设计单位和用户认可的话，那将会对钢结构行业以及我国绿色环保可持续发展的建筑业做出重大贡献。

2)加强与钢结构相关的技术设计和施工人员的素质培养。目前，国内建筑结构设计在钢结构住宅设计方面经验并不足，设计方案过于保守，用钢量大，成本高。国内的高职、本科类院校的教学内容没有涉及或很少涉及到钢结构住宅方面的知识，使得我国钢结构施工人员对这方面的知识知之甚少。因此必须加强钢结构设计人员和施工人员的继续学习和培训，通过理论和实践相结合，提高其技术水平。

3)完善钢结构住宅方面的技术标准和规范。针对钢结构住宅设计的技术标准和规范并不完善，例如，轻钢龙骨承重体系，缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的系统分析，也没有相应的实验数据，使得这方面的结构设计没有相关的规范依据。因此，建造试点工程是迫切的，有计划的建造一批试点工程引进相关技术，在经验的基础上编制相关的钢结构住宅技术标准和规范。

[1] 刘君霞.钢结构住宅的发展趋势和推广[J].建材世界，2014，35(1)：48-49.

[2] 郝际平，张 光.对钢结构校舍绿色建筑属性的浅析[J].西安建筑科技大学学报，2010，2(2)：46-51.

[3] 梅宇华.钢结构体系建筑研究——钢结构住宅的开发与设计[D].上海:同济大学硕士学位论文,2005.

[4] 陈 瑞.可持续发展建筑技术与对策探讨[D].杭州:浙江大学硕士学位论文,2006.

Application and promotion of steel structure residence

Lin Qin

(CollegeofCivilEngineering,YanchengCollegeofIndustry,Yancheng224051,China)

Starting from aspects of structural strength,construction duration,seismic performance and fire-proofing performance,the paper introduces the features of steel structure residence,discusses the meaning of developing steel structure residence,and points out matters needing attention in promoting domestic steel structure residence,which will be good for realize sustainable development of building industry.

steel structure,residence,energy saving,steel material

2015-10-20

林 芹(1980- )，女，讲师

1009-6825(2015)36-0039-02

TU391 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A