建筑工业化与钢结构住宅产业化发展研究

潘赛

随着我国经济规模的提升，建筑行业也逐步向工业化方向发展，建筑市场中出现了更多的建筑新材料、新技术和新工艺，大幅度提高了建筑施工的质量水平，而且使用绿色环保节能材料、节能设施可以减少建筑施工环境带来的破坏和污染，处理建筑长期存在的安全、质量、环保等问题。住宅产业化能够处理以上的问题，符合绿色经济的要求，是我国住宅产业最新的发展路径。

1.建筑工业化与住宅产业化的概述

在钢结构施工中，钢结构由于自身强度高、施工比较灵活，而且施工时间较短、施工成本偏低，受到了公众和建筑企业的欢迎。钢结构已经成为我国建筑行业中一个独特的建筑施工模式，为建筑公司经济效益提升打下了坚实基础，提供了更新型的发展模式。

1.1 建筑工业化

建筑工业化主要是指通过现代化制造和运输安装技术，代替传统建筑业中低水平低效率的建筑施工模式。工业化能够推动建筑设计的标准化，建筑部件在工厂内完成制造，并逐步实现施工作业的机械化，组织运行的科学化、高效化。目前，建筑设计领域与工业化建筑结构部件的生产制造密切关联，因此需将工业化从建筑设计拓展至项目开发建设的全过程，构建出一体化建筑施工模式，工业化也能够改变传统的建筑产品概念。通过对建筑构件产品进行创新，将原材料在生产车间进行加工组装形成建筑构件。通过应用标准化设计，形成建筑结构体内部最小单元，工业建筑构件与原有材料、旧的建筑产品概念有很大的差别，这会逐步改变房屋建造产品方向。

1.2 住宅产业化

住宅产业化是在工业化发展基础上实现的现代化住宅产业化，能够实现工程建设的专业配套及构件的通用化、标准化。建筑工程的产业化可以实现项目建设零部件制造、安装全过程一体化管控，产业化是通过应用技术产品，实现建筑市场内各类生产要素的集成，并实现建设的产业化。钢结构具有绿色环保，易于实现标准化设计、工厂制造、和现场装配施工的一体化工程总承包管理，并在当前的建筑工业中先行推动，发挥住宅产业化在房屋建设方面的示范作用[1]。

2.钢结构住宅应用现状和发展方向分析

我国钢结构产业发展比较晚，技术创新力度不足，钢结构并没有大范围地普及推广和应用，而且钢结构住宅中使用的建材和建筑工业部件功能比较单一，技术配套不完善，达不到相应的要求，钢材产量提升的同时，钢产品的质量还不能满足钢结构建造体系的要求，这就限制了钢结构体系发展。目前，建筑技术标准还不够规范和统一，缺乏必要的市场指导，钢结构设计、施工缺乏专业技术人员和产业技术工人队伍。在未来，钢结构会大范围地普及推广应用，国家也出台了各种政策，给钢结构建筑发展提供更多的发展空间[2]。

3.钢结构住宅是一种工业化集成建筑

3.1 结构特点

建筑物使用的钢结构包含钢框架结构和钢框架的支撑以及剪力墙钢板。钢结构更适用于8 层以下的住宅，需要巧妙的设计才能达到要求。钢结构楼板可以使用整体安装、装配安装的方式，使用预制板、叠合板、现浇板，并将钢材与混凝土融合构建出钢结构。建筑整体式的楼板还包含了压型的钢板和层板，钢结构作为住宅中的主体部分，包含内隔墙、内部装修和设备管线及外围非承重墙体。在住宅外围的非承重墙体可以采用装配式钢结构建筑外墙及内嵌式结构。钢结构外墙墙体材料的应用，目前处于不断研发状态，其安全性和实用性都有待提升，建设公司要提高材料自身性能，使用高强钢和混凝土材料，并进一步推动住宅施工工艺的提升[3]。

3.2 技术优势

钢结构住宅体系相对于砖块混凝土的结构，有很多技术优势。由于使用了轻型建筑材料，钢结构本身自重轻，承载力较强，钢材强度和密度决定了钢结构广泛的用途。钢结构可满足建筑物内灵活分割的要求，提高了住宅利用效率，钢结构建材都是以工业化标准建材为主。大部分钢材都可以回收利用，符合节能环保性的要求，且钢结构的延展性较好，具有较强的抗震性能。

4.钢结构住宅必须走工业化、产业化发展道路

4.1 住宅建筑钢结构体系和精准度

建筑施工中使用机械设备的数量逐步增多，是当前国内建筑工业化的一个重要标志，建筑钢结构的质量会影响到整体建筑的质量。钢结构都是由部件拼装而成，这对构件拼装的精度质量有很大的要求，但是现实施工中，钢结构部件精度会有一定的误差。工程公司在弥补误差时，会耗费大量人力物力财力，降低了施工的效率，而且提高了建筑施工成本，这与建筑工业化的发展相偏离，要改进现有建筑功能，实现现场安装精度的提升，这是当前建筑质量保证的基础。钢结构住宅装配效率高，降低了现场施工作业量，要研发出新型的钢结构体系，这样才能适应建筑工业化发展的趋势要求[4]。

4.2 钢结构住宅建筑部件研究

钢结构相对于传统混凝土结构，在使用空间方面有更突出的特点。框架式结构避免了剪力墙较多造成各房间分隔空间多的问题，其施工也更灵活。钢结构是我国现代化建筑的一个重要发展标志，但是国内钢结构的体系还不完整，钢结构住宅综合体系不健全，尤其是钢结构住宅内的分层中，外围结构也还有待提升。

只有钢结构部件生产企业转型发展，才能促使建筑行业工业化发展。在设计定制部件、部件生产制造的过程中，要满足建筑物使用功能多元化的要求，满足建筑标准化等级要求。由于建筑部件类型比较丰富，在研制时，还要给予生产单位部件研发更多资金研发投入，才能实现建筑部件生产企业的转型发展。

4.3 应用SI 体系和模式

钢结构自身的装备程度较高，符合建筑工业化的特征，同时可以拼装成建筑主体。建筑结构主体与内外围护材料处于分隔状态，钢结构住宅也符合SI体系。

我国部分城市将SI 体系划归到建筑装配领域，并进一步推动SI 在钢结构住宅中的应用。在工程项目建设初期，SI 设计要融入住宅设计来提高建筑质量水平，并不断完善建筑物内部的功能。SI 体系包含了管线分离、整体厨卫、负压新风等各类功能，确保了住宅内部品质提升，而且建筑工业化更强调了各个企业之间的密切协作，逐步推动了设计生产一体化的发展。目前设计施工总承包管理模式更符合钢结构住宅的工业化发展要求，可以大范围地推广应用[5]。

4.4 改变建筑设计的流程和内容

为了能够适应当前的建筑工业化，需打造设计生产制造一体化的工业设计流程，设计范围内容也会逐步被延长，设计内容也会增加。建筑物内部功能设计、方案设计、初步设计要与总体的建筑设计方案相对应，并且突出解决建筑物功能要求和美学的要求，及各类设施设备的配置要求。由设计院或设计公司来完成集约化、拼装设计，要与施工图纸相匹配，但实际设计方法也不尽相同。随着国内建筑行业工业化进一步发展，建筑设计的产业链条也会逐步延伸，这样会逐步推动建筑设计单位的转型发展。

5.结束语

建筑工业化是我国建筑行业的一个重要发展趋势，在钢结构产业的发展时期，要研究钢结构应用的案例，并且研究出新型钢结构建筑，这也是当前现代化时代发展的要求。在建筑行业工业化发展背景下，我国建筑技术、建筑物的品质、生产效率与国外发达国家还有很大差距，现有钢结构住宅技术、综合体系和建筑部件都有待进一步提升。