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推進鋼結構住宅產業化關鍵問題的思考

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2019-11-26 10:01 熱度:

   【摘 要】住宅產業化已經成為我國住宅業實現產業升級的重要戰略方向,鋼結構住宅產業化以其自身優勢,發展前景十分廣闊。對鋼結構住宅產業化的結構體系、工業化、設計施工一體化、圍護體系、市場推廣等關鍵問題進行分析,提出具體建議。

  【關鍵詞】鋼結構住宅 產業化 關鍵問題 建議

鋼結構住宅產業化關鍵問題

  1 前言

  隨著經濟的快速發展,國內對住宅的需求持續呈上升態勢,住宅產業已成為國民經濟的支柱產業。但其發展水平還處于粗放型發展階段,具體表現在以下幾方面: 一是住宅建設的工業化程度低,工業化率還不到 10% ,遠低于日本、歐美發達國家建筑工業化應用水平; 二是勞動密集型,現場施工機械化、合理化程度低,依賴低人力成本和以包代管的生產經營模式,勞動生產率低,隨著我國人口紅利的淡出,建筑業的“招工難”、“用工荒”現象已經出現并不斷加劇,傳統模式已難以為繼; 三是住宅業發展,主要依靠高成本、高投入的方式實現,資源沒有得到有效利用,能源浪費嚴重,建材可循環利用率低; 四是環境污染嚴重,建筑垃圾數量已占到城市垃圾總量的 30% ~ 40% ,建筑工地是城市揚塵的主要來源之一。中共中央、國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》提出,大力推廣裝配式建筑,減少建筑垃圾和揚塵污染,縮短建造工期,提升工程質量,力爭用 10 年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達到 30% 。這給住宅業指明方向,必須向產業化道路轉軌,大力推廣裝配式住宅,實現新型住宅工業化、實現綠色建筑。

  2 鋼結構住宅產業化的優勢

  相比傳統鋼筋混凝土結構,開展鋼結構住宅產業化具有以下優勢: ( 1) 中國是世界第一產鋼大國,產能達到 10 億噸,產能過剩,去庫存壓力大。抓住當前鋼材價格低、產能過剩的機遇,積極推動鋼結構住宅產業化。 ( 2) 相比混凝土結構,鋼結構基本達到預制裝配化,構件工廠加工,現場吊裝,具有實現結構住宅產業化的基礎。 ( 3) 鋼結構自重較輕,能顯著降低住宅自重; 鋼材可視為各向同性材料,其材料性能離散型小,理論計算和實際受力比較吻合,設計更準確,提高住宅的安全性。 ( 4) 鋼結構住宅廣泛采用新材料、新技術,鋼結構住宅產業化可帶動相關建材產品的進一步發展,促進各項創新科技的研發和應用。 ( 5) 鋼結構抗震性能良好,減少地震災害,有利于降低建筑抗震費用。 ( 6) 鋼結構建筑構件工廠加工,現場吊裝,很大程度上實現機械化生產和施工,相比混凝土結構,大大節約了人工成本,縮短施工周期。 ( 7) 鋼材可回收利用,符合可持續發展; 鋼結構住宅更容易實現綠色建筑。 ( 8) 鋼結構住宅得房率高于混凝土結構,根據測算,高出 3% ~ 6% 。

  3 鋼結構住宅產業化需要解決的問題

  3. 1 結構體系需要的研究與創新目前尚未形成技術比較成熟適合鋼結構住宅產業化的結構體系及其成套技術。對于各種鋼結構體系沒有明確規定使用范圍,住宅結構選型時,常常簡單的從承重角度確定結構形式。鋼結構體系是一個復雜的系統工程,設計需要考慮結構安全、經濟性、部品構件標準化、運輸吊裝等的問題,雖然目前已有不少的研究,但仍未達到產業化的廣泛推廣。各企業研發的鋼結構住宅結構體系缺少通用性,難以在全國推廣。鋼結構住宅結構體系仍需大量的研究與創新,通過努力,形成幾套符合中國國情,具有通用性的,分別適用于多層、高層、超高層鋼結構住宅的結構體系,并編制相應的規范和圖集。

  3. 2 模數化、標準化、系列化鋼結構住宅產業化研發過程中以結構專業為主導的模式,建筑、設備等專業協調參與度不高,主要集中在實現結構的裝配化,而構件、部品及配套產品的模數化、標準化、系列化程度較低,通用性不高。鋼結構住宅建筑要制定和執行一些重要的基礎標準,如模數、模數協調、合理建筑參數、公差與尺寸協調等。建立產業化住宅戶型標準化庫,作為設計平面選型的依據,通過標準化設計,減少構件部品規格型號、種類,提高選用效率,實現規模化、工業化、系列化工廠生產。圍護墻體、配套門窗、整體廚衛、空調通風、智能化等生產廠家,也應參研發過程中,為鋼結構住宅提供質量可靠、裝配性強的標準產品。

  3. 3 設計施工一體化現有的住宅建設模式基本上是設計和施工分離,這一專業化的分工模式有利于設計方與施工方在各自領域提高專業水平,但這一模式,在鋼結構住宅產業化中產生不少問題: ( 1) 設計院設計,施工企業圖紙深化,施工方通常會根據自身的技術水平、生產工藝和設備條件,對設計院圖紙作修改和優化,常常因吃不透設計圖紙,深化圖容易出現安全隱患; ( 2) 設計人員不能充分了解工業化施工的需要,設計方案容易出現不便于施工的現象; ( 3) 施工人員在施工階段所積累的施工經驗很少與設計人員分享; ( 4) 設計施工的脫節,容易導致施工成本增加、設計變更較多、工期延誤、項目質量難以把控。這種鋼結構住宅建設模式的制約不能小覷,嚴重地影響了鋼結構住宅產業化發展與推廣的原動力,因此,設計和施工應緊密合作,相互協調。施工方宜從方案階段就參與進來,全程參與方案選型和施工圖設計,設計方亦全程參與施工。這就需要改變目前主流的設計、施工分開招標,先有施工圖紙再進行施工招標模式,積極推廣設計施工總承包,即 EPC 模式或者 DP 模式。有條件的鋼結構施工企業,通過聯合、合并或者組建設計院,成為鋼結構住宅設計施工總承包商。

  4 結語

  發展鋼結構住宅產業化任重道遠,按照“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針,積極推進鋼結構住宅標準化、系列化和工業化,提高科技含量、技術創新,新型材料的廣泛運用,以及施工機械化、智能化,鋼結構住宅體系將是今后一段時間我國具有較大發展空間的住宅體系之一,其產業化發展前景十分廣闊。

  參考文獻:

  [1]沈祖炎,李元齊. 建筑工業化建造的本質和內涵[J]. 建筑鋼結構進展,2015,17( 5) : 1 ~ 6.

  [2]鄶國雄. 關于鋼結構住宅產業化的研究與實踐[J]. 住宅產業, 2016( 1) : 26 ~ 29.

  《推進鋼結構住宅產業化關鍵問題的思考》來源:《科技展望》,作者:李 波。

文章標題:推進鋼結構住宅產業化關鍵問題的思考

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