钢结构住宅体系的现状分析与发展趋势

任　丽　刘媛媛 / 山东协和学院建筑工程学院

钢结构住宅体系的现状分析与发展趋势

任丽刘媛媛 / 山东协和学院建筑工程学院

钢结构住宅是环保型住宅，符合可持续发展的要求，发展前景广阔。本文从国内外钢结构住宅体系的发展出发，论述了国内外钢结构住宅的发展。国内由于钢结构产量的限制及施工技术的不成熟，要落后于国外国家。最后又在住宅部品框架体系、建筑材料、电子计算机的协调运用三个方面提出了钢结构住宅的发展方向。

钢结构住宅；绿色建筑；住宅部品体系；建筑节能材料

近年来，我国住宅建设处于增量型发展时期，每年竣工的建筑面积都超过10亿平方米。但是也造成了严重的后果，比如高能耗、高污染等。因此，实现住宅产业化、提高住宅质量是目前最需解决的问题。目前正处于住宅产业化和绿色建筑发展的时期，钢结构住宅由于是环保型的住宅，符合可持续发展的要求，便于组织工业化、标准化生产，现场施工湿作业少，污染小，建设速度快，自重轻等优点，成为住宅产业化中较理想的建筑体系。

1.国外钢结构住宅体系的发展

现代轻钢房屋建筑体系起源于20世纪初，发展于20世纪中期。20世纪50年代，由于二战的严重影响，欧洲一些国家为了解决房荒问题掀起了住宅建筑产业化的高潮，建造了大量的钢结构住宅，并形成了一套标准的、完整的钢结构住宅体系。60年代开始，钢结构住宅遍及欧洲各个国家，并逐步发展到美国、澳大利亚、日本等国家。

欧洲各个国家中，法国是最早实行建筑工业化的国家之一，首创全装配大板工具式模板现浇工艺，并形成了许多专用体系，也就是通用构配件制品和设备得以发展的基础；瑞典是住宅产业化最发达的国家之一，大约80％的住宅都是采用通用部件；丹麦的居民住宅多数采用多样化的装配式墙板体系；意大利住宅的特点是采用BASIS工业化体系，生产过程采用CAD软件辅助设计和CAM软件辅助制造，这种结构体系具有受力合理、施工速度快、抗震性能好、居住舒适方便等特点。

美国是最早采用钢框架结构的国家。美国发展钢结构住宅源于钢产量的提高，1965年轻钢结构仅占15％，到2000年市场占有率高达75％。在此基础上建筑构件的产业化、标准化及工业化以及住宅建筑市场化也得到了完善。住宅建筑以低层钢结构为主，多层钢结构住宅也有一定的发展。美国的钢结构住宅注重个性化和多样化，用户可以自己设计，按照产品目录选购材料、构件，然后委托承包商进行施工。

日本是一个多震的国家，钢结构由于其抗震性能好，所以其住宅数量较多。日本的住宅产业化开始于60年代初期，目的是解决人们对住宅需求的增加；70年代后期日本国内各大企业联合组建了住宅产业集团，产生了盒子住宅、单元住宅等多种住宅形式。近年来，日本钢结构住宅发展迅速，各种新的工业施工技术被广泛采用。

当前世界发达国家已从工业化体系走向大规模通用体系，即发展以标准化、系列化、通用化建筑构配件为中心，以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业化现代化模式。

2.国内钢结构住宅体系的发展

目前国内钢材市场是供过于求的局面。据不完全统计，我国钢结构用钢量占总产量的2％。而钢结构用钢量中，建筑用钢量仅占20％。钢在建筑中主要是钢筋混凝土用钢、钢丝、钢绞线等，而钢结构用钢仅占其中的10％，而发达国家占30％以上，例如美国和日本都超过50％。

国内最早的钢结构住宅位于上海浦东北蔡，8层的钢结构住宅，采用冷弯成型的矩形钢管混凝土柱和U型冷弯薄壁组合梁组成的框架；1999年，新疆和上海分别建造了8层和5层的框架轻钢住宅，并采用了错列桁架体系的结构形式；长沙远大的集成住宅，是采用压型钢板组合结构，配合整体浴室、中央空调等的8层钢框架住宅。近年来苏州、广州从美国、澳洲引进了二、三层别墅，其骨架和围护结构、设备等全套从国外引进，中方只负责基础及房屋部件组装。此外在全国陆续出现了一批钢结构多层和高层住宅试点项目，如山东莱钢的住宅小区、北京的钢框架多层住宅、天津的钢框架-剪力墙高层住宅和马钢的18层示范住宅实验楼等等。2001年，北京赛博思金属结构工程公司在海淀区中关村科技园为北京市水利处建设了两幢钢结构住宅，该项目还获得了建设部科技进步奖。

目前，随着国家钢结构产业政策的实施及钢结构用的钢材和配套建材的增多，钢结构住宅以其优良的结构性能和经济性正被市场接受。全国准备采用钢结构住宅的项目也在增加。

3.钢结构住宅的发展趋势

发展钢结构住宅符合我国产业政策的要求，建设部在《中国建筑技术政策》中，明确提出了积极发展钢结构的方针，把钢结构技术列为重点推广技术。在建设部技术纲要--住宅与房地产技术政策要点中提出：积极研究开发工厂化、现场装配的钢结构住宅，重点突破多层、小高层钢结构住宅，逐步向高层住宅发展；与此同时，还要研究开发与钢结构配套的维护结构、楼板结构及其配套构件与部品，形成钢结构住宅建筑体系。

首先需要政府的大力支持。因为钢结构住宅产业化涉及众多行业，前期需要大量科技投入。结合国外的发展经验，政府可以给予资金、税收等方面的支持。还要加紧培养钢结构住宅设计、施工技术人员。钢结构住宅产业属于技术密集型产业，钢结构住宅产业化的发展，需要大量的设计人员和施工技术人员，培养人才是钢结构住宅产业化发展的关键部分之一。其次目前国外已有较完善的住宅部品审定认证制度，我国许多企业虽然也在做这项工作，但是在产品质量、通用性能和协调性上还需相关部门进行引导，从而尽快完善我国的住宅部品框架体系，促进产业化的发展。产业化的方向是通用体系化，也就是要发展钢结构住宅的配套产品。钢结构住宅是一个复杂的技术体系，涉及到钢材、墙体材料、屋面材料、厨卫系统、管线系统。目前各企业没有形成统一体系，所以相关部门应联合各企业做大量的工作，以保证结构体系的通用化发展。钢结构住宅的发展还要注重建筑材料的环保节能。建筑材料正在实现从天然材料向合成材料，从传统材料向功能材料，从单一材料向复合材料发展、多功能节能材料的发展为住宅产业化提供了丰富的物质基础。由于电子计算机的应用，可以将施工现场和工厂生产联系起来，使住宅建设过程中的各阶段协调统一，从而提高快速推进住宅产业化的发展。最后要实行行业准入制度。钢结构住宅技术属于技术密集型产品，从设计、构件加工、现场施工等都要较高要求。否则，住宅质量得不到保证，会给钢结构住宅的发展带来不利。只有住宅体系或部品体系拥有技术优势、能实现技术创新、有资金实力、拥有良好信誉的企业才能允许进入钢结构住宅产业。

总之，随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，对住宅的质量和功能提出了更高的要求。钢结构住宅市场前景广阔，要推动它的健康发展，需要政府相关部门、设计单位和相关企业进行组织、协调及宣传。目前制约钢结构住宅发展的瓶颈就是钢结构住宅在模数化、标准化还欠缺。现在急需建立一套基本模数体系，使钢结构住宅的建筑平面、立面布置、结构构件尺寸、构件连接以及墙体系统等遵循统一的尺寸，最大化的实现住宅工业化生产模式，以促进钢结构住宅产业化的快速发展。

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山东协和学院2015年度人文社科研究计划项目（编号：XHXY201530）。

任 丽（1985—），女，硕士研究生，讲师，研究方向：力学、钢结构基础研究。