预制装配式钢结构建筑经济性研究

文/钱秋艳，巨匠建设集团股份有限公司

钢结构装配式建筑的施工进度明显快于传统的建筑形式，工期短。此外，钢结构装配式建筑可以降低成本和资金。在施工过程中，它可以与其他工程活动同时进行，钢结构装配式建筑具有抗震性能强、工期短等优点，在我国建筑业中占有重要地位。因此，应加强对钢结构装配式建筑的推广，促进钢结构装配式建筑的发展。

1 装配式建筑概述

随着技术的不断进步，建筑业逐渐蓬勃发展，新的建筑材料的出现解决了黏土砖所破坏耕地的问题，框架结构、剪力墙结构、筒中筒结构等新型建筑结构形式的出现增强了建筑物抵抗地震作用、风荷载等的影响，同时也符合了新时代对城市的定义。建筑业的迅速发展给人们的生活方式带来了很多的便利，但同时也产生了一系列新的问题，如施工过程带来的环境污染问题、资源的消耗问题，因此我国开始把节能、节材、节地等可持续发展理念应用到建筑行业中，装配式结构形式作为工业化生产的产品对这一目标的实现具有重大意义，作为住宅产业化的主要发展方向，不但可以解决资源浪费的问题，还可以提高施工质量、节约工程成本，缩短建设周期。装配式建筑是将混凝土构件在加工场进行加工，满足强度要求后运输到现场，通过吊装等方式将制作好的构件放置到准确位置，在现场对节点进行现浇使之形成一个可靠的结构体系。这种建筑形式大大减少了现场的工作量和施工难度，受环境影响较小，尤其是在冬季施工期间，现浇混凝土的凝结与硬化会受气温过低的影响而导致强度不足，而装配式建筑构件的加工过程不会受到各种环境因素的影响，生产的各项数据都是预先试验得到的，构件的质量有保证。在环保方面，装配式建筑相对现浇混凝土建筑而言，施工过程中产生的噪音、粉尘等很少，对周围环境的影响也较小。在工厂化生产过程中，节省了大量的模板和脚手架，减少了木材的使用量，更符合绿色建筑的要求。

2 钢结构在装配式建筑中应用存在的问题及发展策略

2.1 钢结构在装配式建筑中应用存在的问题

由于钢结构具有强度高、重量轻等优点，钢结构在装配式建筑中的应用正在逐渐增加，但针对装配式钢结构建筑的施工没有一个统一的施工标准体系。由于装配式钢结构建筑既有钢结构方面的施工、设计问题，又有装配式建筑关于预制混凝土构件和现场进行节点浇筑的问题，涉及的范围比较广，内容比较多，注定了装配式钢结构建筑的设计和施工需要很多体系的相互融合。因此，装配式钢结构建筑需要将设计、构件预制和施工等相关信息系统地结合在一起，建立完整的、信息化的建筑模型，保证装配式钢结构建筑的顺利推进。传统的现浇混凝土建筑工程成本由直接费、间接费、利润和税金组成。装配式钢结构建筑的建造成本还增加了预制构件的生产制作成本、从工厂到施工现场的运输成本、现场吊装成本等，这些费用的高低直接影响了装配式钢结构建筑在所有建筑形式中的优势。由于装配式钢结构建筑的建造过程没有足够的经验可以参考，预制构件的生产还不能满足日渐复杂的建筑形式，现场的施工水平也需要进一步提升，以保证装配式钢结构建筑的整体性和抗震性能。装配式钢结构建筑和传统的建筑相比，在构件的形式、结构设计等方面都存在很大的差异，目前的设计人员和施工人员对新的设计理念和新的施工方法还没有适应，技术人员的水平参差不齐，施工现场比较混乱，构件的堆放、吊装还不能满足较好的满足要求，施工效率无法显著提升。目前，我国紧缺装配式钢结构建筑方面的专业性人才，有关结构各方面性能的研究也比较少，构件的模数化设计和工厂流水线的加工生产制约了装配式钢结构建筑的发展，无法充分发挥装配式钢结构建筑的优势。

2.2 钢结构在装配式建筑中应用的发展策略

在装配式钢结构建筑推广过程中，应该积极地使用绿色、环保的原材料，鼓励使用节能门窗、中空玻璃、保温性墙体、组合楼板等绿色原材料。针对装配式钢结构建筑鼓励业主和设计人员采用新的结构形式，加大对施工技术人员的培训，完善装配式钢结构建筑的相关规程，保证装配式钢结构建筑的施工质量，充分发挥其施工进度快、节约资源等优势，体现建筑工程的绿色元素。在建筑工程装配式钢结构建筑施工的过程中，有必要建立专门的质量和安全监督管理体系，确认各类人员的管理职责，提高建筑工程管理人员的责任意识，将建筑工程质量安全的责任落实到工程中去。此外，还应该积极推进BIM的应用，建立起信息化的监督管理体系，提升装配式钢结构的生产效率。为了能够使钢结构装配式建筑在全社会推广开来，那么就有必要加强装配式钢结构建筑示范性工作，由政府出台一定的政策，明确优先推广的项目范围及相应的激励措施及标准。首先，可以从政府投资建设的经济性保障住房、公共民用建筑等率先推广试点，在项目立项和招投标时就把装配式钢结构建筑作为基本条件，然后逐渐在住宅、商业建筑中进行推广。此外，引导装配式钢结构建筑向产业化方向发展，从设计和加工方面完善装配式钢结构建筑构件的标准化，鼓励生产企业完善预制构件的品种和规格，提高加工技术水平，大幅度降低装配式钢结构建筑成本，尽快形成社会综合效益，为快速推广装配式钢结构建筑奠定基础。

3 结论

经过以上分析可知，在装配式建筑中使用钢结构，能够加快建筑结构形式的转换，实现节能减排、可持续发展的目的，然而在生产加工和施工过程中还存在一些问题，应当在现有的装配式建筑基础上继续推进装配式钢结构的发展，着力健全规范相关施工体系，探索如何保障施工现场秩序，从而有效发挥装配式钢结构绿色环保的优势，推动我国建筑业的可持续发展。