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结构师(二级)辅导:薄壁轻钢住宅建筑(2)

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二、钢结构建筑体系在我国住宅中应用
  根据《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》的发展目标,我国“十五”期间计划达到每年建筑钢结构用钢量将占全国钢材总产量的3%;到2015年将达到钢材总产量的6%。为促进我国钢结构住宅产业化发展,建设部于2002年发布了《钢结构住宅产业化技术导则》,建立并批准在天津二建钢管混凝土住宅、上海中启集团的中福城、上海现代的新疆库尔勒8层钢结构住宅、马钢公司的12层钢结构住宅楼、山东莱钢的住宅楼,以及以北新房屋、河北唐山低层轻钢结构住宅,这些项目为我国钢结构住宅的发展打下坚实的基础。
  钢结构住宅尤其是轻钢结构住宅建筑结构体系,正是工业化、标准化产业化的真正体现,是住宅的建筑体系朝着安全、环保、节能和可持续发展方向发展的根本保障。
  以下介绍两种典型的钢结构建筑体系:
  (一)“H”型钢住宅建筑体系
  1.山东莱钢建筑体系:
  它主要是以“H”型为骨架的钢建筑体系,包括结构体系、墙板体系等部分。
  (1)结构体系:
  对于不同的建筑形式,合理的结构选择和设计至关重要,它直接关系到结构的使用性能和整个工程的造价,结构形式主要有:
  钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)混合结构、钢框架—预制混凝土剪力墙结构和偏心支撑结构。
  (2)墙板体系:
  配合钢结构绿色节能住宅的体系的推广,莱钢建设自主研发了LCC-A型、 LCC-B型和LCC-C型轻质保温复合墙板。
  (3)体系的特点:
  户内的有效使用面积增大。由于采用了新型墙材,厚度比砖墙明显变薄,加之梁柱的截面减少,因此室内空间比传统建筑结构增加约3 % -6%;建筑风格灵活、丰富。大开间的设计,户内空间可多方案分割,满足用户的不同需求;采用轻质、保温的新型墙材和节能技术,使室内保温性能好;建筑物抗震、抗风性能好。钢结构延性好,自重轻、大大提高了住宅的安全可靠性;建筑总重轻。比砖混结构和钢筋混凝土结构轻1/3-1/2,可降低基础处理费用;
  工厂化制作,易于产业化,施工速度快。工期比相应砖混结构和钢混结构缩短1/3-1/2,加快了资金周转,提高了资金的收益;环保效果好。施工时可大量减少砂、石、灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏;现场湿法施工大量减少,施工环境好,占用施工场地面积少。当建筑物服务期满需要拆除时,钢材可全部回收利用,减少灰色建筑垃圾;具有较高的性能价格比。
  (二)“C”型钢体系
  “C”型钢体系,主要是指以美国(WORTHINGTON)、加拿大()、澳洲(BLUESCOPE)和日本新日铁(NSC)的体系,前以介绍,此处不在叙述。
  三、我国目前房地产发展现状及住宅形式的要求
  (一)国家基本政策要求:
  根据中央经济工作会议提出的“继续加强和改善宏观调控,着力调整和转变增
  长方式,着力加强资源节约和环境保护,着力推进改革开放和自主创新,着力促进社会发展和解决民生问题”的总要求,2005年国务院出台《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》(国发[2005]22号)、《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》(国发[2005]21号)和《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发[2005]39号),提出运用节能技术,推进建筑节能工作,以住宅产业化带动,发展节能省地型住宅。2006年《国务院办公厅转发建设部等部门关于调整住房供应结构稳定住房价格意见的通知》(国办发[2006]37号)。
  上述几个文件的中心思想就是着力调整住房供应结构,合理引导住房消费,整顿和规范房地产市场秩序,积极发展节能省地型住宅。根据我国人多地少、资源短缺的实际,提出了套型建筑面积90平方米以下的住房面积占新建商品住房总面积70%的目标要求 。
  同时为全面落实科学发展观和构建社会主义和谐社会重大战略部署,构建多层次住房保障体系,不断完善经济适用房和廉租住房制度的建设,政府将提供充足的资金,保证居民尤其是最低生活保障家庭住房困难的需要。
  由此看到,国家能源战略和能耗指标的提出,以及住房建设和消费模式的转变为钢结构住宅提供了广泛的市场。
  (二)住宅建设与市场开发:
  1.大中城市的建设现状与住宅形式的要求
  由于国家宏观经济调控,使得城市土地供应进一步有序,城市尤其是大中城市的土地变得稀少,同时“节能省地型住宅”建设政策的要求,使得大中城市的房地产开发趋于以投入产出比较合理的小高层、高层住宅产品为主,而多层住宅、多层以下的住宅都被转化到城乡结合部,或中小、土地资源较为丰富的城市来开发建设。
  2.村镇住宅建设的新特点
  2007年中央一号文件《*中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》(中发 [2007]1 号)。提出继续推进农村人居环境治理的指导思想,为新农村建设提供保障。
  应该清楚的发到,新农村建设不仅仅把农民住房简单的成为城市化的问题,不是简单的“农民上楼”的问题,“农民上楼”是改善农民居住生活的一种形式,一种理想模式,但中国的土地之广阔,生活方式之复杂多样化,绝不可能一刀切,况且农民有农民的生活方式,他需要有耕作的农具、生畜以及其他生产资料,这些都需要区别于城市住房的居住空间,而绝大部分农村的经济还较为落后,高成本的住房建设费用,恐难以承受,工业化的建筑体系受地域的影响,在偏僻的农村建造也存在一定的空难。
  四、薄壁轻钢住宅建筑体系的特点及市场
  (一)基本特点
  近150年来,钢材在建筑业的应用已遍及世界.钢材至今仍然是最坚固,耐久和经济的建筑材料之一。
  冷弯薄壁型钢为支撑体的轻钢建筑结构体系具有以下特点:
  结构体系自重轻,基础负载小,可以大大减少基础造价,程度的降低成本;施工周期短,可缩短投资资金的占用周期,提高资金的投资效益,加快产品的产出;
  钢构件及相应配套技术工厂化制作,有利于保证产品的质量,促进产业化发展;工业化程度高,作业和现场干净,废料少,其材料可再生利用,符合环保和可持
  续发展的要求;
  建筑体系满足建筑大开间,灵活分隔的要求,墙体薄可增加有效使用面积;
  纵横的钢龙骨构造,为管线穿越提供了方便并封在墙体内部,避免穿墙打洞对结构的破坏;
  轻钢体系提供高强,高质、节能、防蛀、抗震、耐久和可回收的安全结构,满足现代建筑发展的需求。
  同时它还具有以下不利的特点:
  结构体自重轻,空腔多,居住者居中时噪音较大,在住宅的安全性、耐久性上缺少传统钢混结构保障度;
  大量的钢材与板材复合的结构体,使的建筑体系热惰性较差,须采取较大的技术措施,才可提高居住的舒适性;
  由于是较新的结构体系,还没达到或最终也不可能达到通用设计和优化设计,结构体系造价较高,在目前的状况下,在同等的楼层缺乏经济竞争力;
  由于材料本身和建筑体系技术开发不够完善的原因,此种结构体系只限于低层(1-3层)住宅和中低层住宅(8层)以下。
  部分专业,如防火、结构等的施工与验收规程与目前国家或行业标准不符。
  (二)市场需求
  由于其结构体系自身的因素(无论是从理论上,还是从实践上看),认为此种结构体系只适合5-6层以下的住宅建设,而目前大中城市土地供应的限制和价格因素,大量多层住宅的建设不是最理想的投入产出比,实际上多层住宅一般都建在土地价格适当便宜的城乡结合部或中小城市,而其工业化程度以及造价(目前统计数据建安造价为1200-1800元/m2),对于那个地区的项目增加了相当的难度;最后是市场价格的问题,城乡结合部或中小城市目前的房价本身适当,大幅度的增加造价,开发商恐怕难以接受。
  结论
  研究表明,冷弯薄壁型钢低层、多层住宅建筑体系技术可行,也能满足目前部分住宅市场的需要,它的推广应用有利于我国住宅产业的发展,但由于目前的国民经济承受水平、国家房地产政策和居民购买的接受程度,认为目前的市场需求不乐观。
  然而参照发达国家的发展经验,世界经济强国无论由于什么方面的原因,(或发展钢铁工业、或改造传统结构体系、或环保节能等)都在加紧研究、推广此种结构体系,这个过程应引起我们的思考和关注。
  认为,我国目前具备发展此项结构体系的一切条件,应加大学习和研究力度、甚至加大实验和样板工作的深度,作好重复的技术储备,迎接适合此技术体系推广应用市场的到来。
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