陈天乐
【摘 要】轻钢结构住宅体系具有环保、绿色等特点,与可持续发展和厉行节约的理念相契合。随着近年来我国年产钢量的提升,国内钢结构如雨后春笋般出现,但大多局限于高层建筑和厂房体育馆等。然而以轻钢结构住宅为主的低层钢结构却相对应用较少,相应存在的问题也较多。本文就轻钢住宅体系的观念、技术、推广等方面存在的制约因素进行简要分析,并且提出一定的建议和发展展望。
【关键词】轻钢结构住宅 低层钢结构 可持续 制约因素 推广
轻钢住宅具有强度高、抗震性好、便于工业化、绿色环保可持续以及施工速度快等明显优点。早年在美国、澳大利亚、日本等国家和地区已被广泛应用。自汶川地震以后,钢结构在国内各个领域发展较快,轻钢住宅的发展也得以加速。沈阳、成都等地区相继发展了数量较多的轻钢住宅建筑。2001年建设部发布了我国轻钢结构住宅发展的指导性文件《钢结构住宅产业化技术导则》;而在后来的《国家建筑钢结构产业"十五"计划和2015年发展规划纲要》中,关于将"十五"期间计划的每年建筑用钢量占全国钢材总产量的3%提示至2015年的6%的政策,保证了我国轻钢结构住宅产业的得以发展。
1. 国内外轻钢住宅体系发展现状
轻钢结构住宅在国外技术成熟,具有设计与施工标准化等优点,且具有较为完善的体系,采用严格的设计模数,装配化程度高。在美国、澳大利亚、英国等发达国家,轻钢结构住宅已有几十年历史,且这些住宅的工业化程度都较高。
北美的轻钢结构住宅,骨架多为镀锌轻钢龙骨,在美国有上百家专门生产镀锌轻钢龙骨房屋体的企业。例如著名的迪特瑞驰建筑公司开发了DBS体系,可以标准化建造多层轻钢结构住宅。
澳大利亚采用薄壁型钢来完成博思格轻钢住宅技术,这就是"博思格建筑体系"。多采用高强度镀铝锌钢板,外墙技术采用复合夹心墙,其内侧埃特板或石膏板,外侧多为增强纤维水泥或加气混凝土板。保温技术为玻璃棉纤维,楼板为定向刨花板。
日本常采用薄板钢骨建筑,是一种使用镀锌冷弯型钢的非焊接结合的板肋结构的住宅工艺。这种薄板钢骨是将框架材料由木材替换为了镀锌冷弯型钢。
近年来,国内许多钢结构企业消化吸收了各发达国家的钢结构的产品特性和技术有点,促进了国内钢结构产品得以迅速发展,其中也包括一部分的轻钢结构住宅。目前,我国钢材产量已居世界第一,国家正逐步出台更多的新政策来鼓励发展轻钢结构住宅,不过我国轻钢结构住宅的推广仍然受到一些因素的制约。
2. 国内轻钢住宅体系发展制约因素
虽然轻钢结构是目前代替传统的砖石和混凝土材料的最好选择,但是目前轻钢结构住宅在国内仅仅局限于极少数的高档别墅或更为少数的多层住宅建筑,究其原因主要有以下几个方面:
(1) 大众的传统观念。由于轻钢结构住宅多采用轻型屋面材料和墙体材料,其突出的一个特点是"轻",在面对一个很"轻"的建筑时,购房者普遍会担心结构的安全问题,比如轻型结构是否坚固?是否有抵御外物入侵的能力等等。
(2) 造价问题。对于低层民用建筑而言,在目前的施工和管理技术条件下看来,轻钢住宅的造价确实要比传统的钢筋混凝土结构住宅的造价要高出一部分。主要是因为缺乏标准化构件的生产和施工工艺。但考虑到钢结构的绿色环保和可持续性,以及日益增长的钢材总产量,这些短期的造价差异会在长久看来不是问题甚至比传统建筑更便宜。
(3) 人口密集问题。我国属于人口密集型国家,所以国内的住宅建筑以多高层为主,而这些建筑类型基本为钢筋混凝土结构。而在多高层建筑中,钢结构的经济性远优于传统钢筋混凝土建筑。所以低层轻钢结构住宅现在主要适用于我国大、中小型城市周边以及乡镇农村。随着国民经济的增长与相应建造技术的提高,轻钢结构住宅的应用将越来越广。
(4) 防火防腐以及其他技术问题。这是轻钢结构甚至钢结构的主要影响问题。钢结构因其耐热不耐火、易锈蚀,给它的后期维护带来了较大的麻烦。由于国内对于轻钢结构住宅的发展尚浅,则相关的防火设计与建造技术也尚不完善,不恰当的设计也在无形中增加了造价。相较之下行业各人士更愿意选择技术更为成熟的传统建筑。但轻钢住宅在我国仍处于起步阶段,相关的高校人才培养、技术研发和防火防腐涂料的研制也还不成熟,这些在很大程度上影响了轻钢住宅的发展。
3. 基于上述问题提出的几点建议
为了更好地在国内推广轻钢结构住宅体系的应用,考虑上述目前国内存在的一些问题。首先要解决的就是轻钢结构住宅建筑的造价问题、防火防腐设计与其他相关技术规程的完善,在国家政策扶持的环境下加大推广宣传力度,逐步更正民众的传统思想,在合适的轻钢住宅建筑的建造空间里大展宏图。
(1) 多学习和引进国外成熟,且经过考量研究能适应中国地区的型钢构件以及标准化的生产流水线。力求生产出截面特性好、質量轻的真正的"轻"钢构件,继而大加推广。
(2) 寻求降低轻钢住宅的造价的办法。造价过高是轻钢结构住宅目前不好推广的主要原因之一,提高产钢量和建筑用钢量可以在一定程度上减少造价。将现有的优秀的钢结构设计技术和建造技术实现标准化,构件的生产实现标准化,施工监控技术标准化等途径都可以明显降低轻钢结构住宅的造价,实现相对于传统建筑上的价格优势。
(3) 做好防火防腐以及其他技术方面的研究完善工作。要从根本上实现轻钢住宅的大力推广,安全可靠的防火防腐技术是必不可少的。实际上,我国钢结构的防火防腐处理技术在侵蚀性介质钢结构中研究已较为成熟,如海上采油平台和海运船类,其主要技术为涂料涂层处理。建筑钢结构可以借鉴这些已经成熟的技术,同时另一方面也要加大高校和科研机构的研究,引进先进防火防腐技术,对防火防腐施工更加严控把关。通过这些途径,将为轻钢住宅体系的推广打下坚实的技术基础。
(4) 逐步改变民众的传统观念。近年来国家关于轻钢结构住宅体系的政策不断的出台,已经在一定程度上改变了业内人士的观念,对于普通民众来说,更需要业内人士进行引导推广。可以在各个地区建立轻钢结构住宅样板房,以点带面让民众亲身参观和感受轻钢住宅和传统住宅的区别以及其独特的优点:如平面布置灵活,使用空间大。让民众从根本上首先改变对轻钢结构的偏见,改善观念,继而可以实现轻钢住宅在国内更高的推广。
4. 展望和结语
轻钢结构住宅在很多发达国家已经是具有标准化的主流产品了,具备非常完善和成熟的技术体系和生产体系以及配套产品体系。轻钢结构建筑具有自重轻、抗震好、施工快、绿色环保可持续等卓越的优点。现有以及即将出台的国家政策可以引导和推动轻钢结构住宅的发展,但打铁还要自身硬,要实现轻钢结构住宅的真正推广,仍需要从目前面临的问题入手解决:实现并贯彻降低工程造价、解决防火防腐、改变传统观念,加强科研研究等有效途径,相信在中国近年来积极推广环保节能的大环境下,各相关政策扶持轻钢结构住宅大力发展,我国的轻钢住宅建筑必有着巨大的发展前景。
参考文献
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