低层装配式钢结构住宅在延安的应用现状调研

郑 杰，闫竹玲，袁 茜

（延安大学建筑工程学院，陕西延安 716000）

1 低层装配式钢结构住宅的优点

装配式混凝土建筑具有以下特性：

1.1 按需布置空间

在建筑结构形式上，两者虽相差不大，但是由于装配式钢结构的建筑材料具有良好的抗拉和抗压性，更适用于跨度较大的房屋建设，从而满足建筑业中不同住宅的设计感，加之装配式建筑采用填充式的墙体，方便对房屋进行灵活隔间。

1.2 无现场现浇节点

现在的装配式钢结构主要是以焊栓连接来处理梁柱节点，这种安装速度较快，施工质量也有较大的保证。

1.3 钢结构具有良好的抗震性能

装配式钢结构中所用到的大部分构件，都是在工厂内提前预制完成的，然后再经出场时也会经过严格的检验，所以它的构件质量都是很有保障的。并且由于钢材的塑性和韧性的优势，使装配式钢结构住宅在抗震方面取得了很大的效益，例如1985年墨西哥的一次8.1级大地震，对于那种传统的混凝土建筑房屋而言，钢结构住宅的倒塌比例就少了很多；1995年日本的7.1级大地震同样也是如此；同济大学在2015年进行了一次震级相当于Ⅸ的地震加速度实验，实验结果显示，除去抗震支撑之外，其余的结构体系都是完好无损的。

1.4 相对于混凝土结构，钢结构自重更轻，基础造价更低

钢结构住宅在建造过程中利用较少的钢材承担较大的荷载，这与钢材料的轻质高强的自身特点脱不了干系，混凝土结构则不然，在承担相同荷载的同时不得不增大自身的截面面积，从而导致自身结构荷载的增加，那么对基础强度的要求也会增加，相应的基础造价也会随之增加，这与钢结构建造技术而言，它的基础造价还是低一些的。

1.5 绿色环保，减少资源浪费

装配式钢结构建筑还具有绿色环保、资源循环利用的优点，符合可持续发展理念。钢结构建筑是通过各构件组装拼接而成，所以相比较传统的建造模式来说是便于拆卸的，加上钢结构构件都是可以回收再利用的，也就不会产生太多的建筑垃圾。再者装配式钢结构建造技术，不会占用太大的施工场地，没有太大的施工噪声，也就不会影响周边居民的日常生活。

1.6 相较于混凝土技术而言，钢结构具有更好的经济性

最近几年，我国出台了许多优惠的政策，使工业化程度的发展在很大程度上有了质的提升，因而装配式钢结构住宅建造所需的构件加工成本也就大大降低。

如今国内正处于这种人力资源缺乏和人工成本较高的局势中，长期使用的传统混凝土建造技术已经不太适合我国的发展国情，因此从长远发展角度来看，装配式钢结构建造技术更加符合我国发展情况。

2 装配式钢结构住宅发展现状

目前，装配式钢结构住宅是按照预定的尺寸规格制作而成的结构构件，然后经运输至施工场地进行拼接安装的房屋。放眼全球，由于装配式钢结构住宅具有质量轻、强度高、节能环保等优势，在全球的建筑领域发展空间都是十分广阔的。

2.1 国外装配式钢结构住宅发展现状

装配式钢结构就是由预制部品部件在工地装配而成的建筑。无论是从整个建筑的建造流程，还是从组成建筑物各个专业的角度来看，装配式钢结构住宅都有着区别于传统混凝土建筑的鲜明特点，以日本和美国为例。

日本是世界上首批兴起住宅产业化的国家。在日本的建筑行业中，住宅分为木结构、混凝土结构、钢结构三种，在2019年的统计数据中显示，日本的钢结构住宅占年建住宅的70%以上。

最早接触钢结构住宅的除了日本，美国也在其中，美国的钢结构发展与日本不同，是由木结构建造技术发展而来的。美国如今在装配式钢结构技术上主要使用的有四个部分：①钢结构体系。以低合金型钢为原料，在工厂预制完成后，运输到施工现场使用；②墙体系统。是由两面薄钢板加上夹层为一种保温隔热材料的复核型墙体材料，钢板表面是镀锌或锌铝合金，再涂刷上附有色彩的丙烯酸涂料，这样既能达到美观的视觉感受，还能延长使用寿命；③屋面系统。它的结构构造和墙体系统的一样；④门窗及附属配件，包括橱窗、保温窗及雨水槽等。

2.2 国内装配式钢结构住宅发展现状

就装配式建筑产业而言，对比国外，我国装配式建筑市场的市场占有率还是非常小的，国外的建筑产业现代化推进已经较为成熟，建筑业体系也较为完善。而我国起步发展较晚，到2016年，各种装配式建筑政策才如雨后春笋般发布，装配式建筑进入发展快车道，在这以前我国建筑业经历了两次改革，20世纪50年代经历第一次改革，我国建筑业朝向标准化、工业化、机械化发展，后来在60、70年代进行第二次改革，依照我国国情，借鉴其他国家建筑业的发展经验，使得我国建筑行业慢慢走向标准模式。经过这两次的改革，我国的建筑体系在施工工艺、建筑能力和建筑速度方面都有了很大的提升。

目前考虑到建筑市场上人工成本逐渐上升，随着市场应用规模变大，从长期角度来看，装配式钢结构建筑相对于传统的现浇模式建筑和PC结构装配式建筑的劣势也就慢慢消逝，装配式钢结构建筑模式发展契机慢慢出现。

相对于国外来说，我国的钢结构建筑发展空间还是很大的，我们可以从以下三个方面来体会：①据统计，截至2017年，发达国家建筑用钢量占总用钢量大多达50%以上，而中国建筑用钢量占比为22%～26%，发达国家建筑用钢量占总产量大多为60%以上，而中国占比不足2%；②中国的钢结构住宅占总住宅不到5%，据有关资料统计，钢结构应用于商业用地、厂房等项目应用较多，而住宅建设使用较少。

2017年3月，住建部发布了关于装配式建筑的相关文件，指出到2017年底在新建的建筑中，全国装配式建筑要占到15%以上，2019年3月27日，住建部在“2019年工作要点”首要工作中就重点强调，推进建筑业重点领域改革，促进建筑产业转型升级，而且单独提出了要进一步开展装配式住宅的建设试点，并且也会选择一部分地区开展试点，采用装配式钢结构技术将该地区的保障性住房、农村危房改建以及异地扶贫搬迁等房屋进行改造。

装配式住宅是以标准化、系列化和工业化为前提，可以提高住宅质量，目前国内各大城市都积极进行住宅产业化研究，上海是推进住宅产业化建设的急先锋，河北、江苏、陕西、内蒙古、合肥、大连和济南等省市也已成立住宅产业化促进中心，深圳也于2006年成为全国首个住宅产业化综合试点城市。

为了促进装配式建筑的发展，我国各地政府也推出了相关政策，但是目前与世界先进水平相比，我国钢结构行业仍然大而不强，在自主创新能力、资源利用效率、质量效益等方面还有差距。

3 装配式钢结构住宅在延安的适用性

延安地处湿陷性黄土地带，湿陷性黄土会使得建筑物或构筑物因地基变形而基础变形、墙体裂缝等工程问题，更甚至会成为具有安全隐患的高危建筑，黄土中修筑的渠道渠底也会产生大量的湿陷变形，带来不可估量的损失。对于传统混凝土建造技术而言，它的自重较大，会给地表带来较大负荷，而所谓湿陷性黄土就是天然黄土在上层土的自重压力下或是上层土的自重压力与其他附加压力下，加上雨水的沁入，导致土体塌陷，因此传统混凝土技术是不适合在这种地质区域下运用的，据调研，先前延安为了可以使用这种建造技术，花费了大量的人力、物力、财力在地基处理上，但是钢结构相对传统混凝土技术而言自重较轻，基础造价也就相对低一些，这就凸显了钢结构在延安使用的优势。

4 总结

综上所述，它的优势是传统混凝土不具有的，钢结构的节能、节材、节地、减少施工粉尘等特点，不管是从延安的地势还是气候都十分受用。为进一步推进全市装配式建筑健康、有序发展，延安市装配式建筑现场推进会于今年6月底在经济技术开发区创智中心项目现场召开，会议要求在今后的工作中，要稳步培育良好市场环境、稳步推进钢结构装配式建设试点。随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断涌现，相信不久的将来，逐渐完善的建筑标准，将会给延安建筑行业发展带来新的契机。