钢结构住宅设计成本控制探讨

钢结构住宅设计成本控制探讨

安卫锋

重庆同乘工程咨询设计有限责任公司400023

摘要：钢结构住宅目前在国内欣欣向荣，但是我们目前缺乏熟悉钢结构性能又充分了解民用项目特点的设计师。以往钢结构主要运用在大型场馆以及工业建筑中，在民用住宅中运用不太多。在设计中，设计人员应该充分利用钢结构体系的优势与建筑功能完全结合，采用标准化、模数化的方式进行设计。基于此，本文重点分析钢结构与住宅的特点，简要说明成本控制策略，供相关人员参考。

关键词：钢结构住宅；成本控制

1.前言

在我国住宅钢结构仍然处理起步阶段，目前各地都在大力推广装配式住宅，也迎来了钢结构住宅的春天，越来越多的住宅开始采用钢结构体系。钢结构住宅不同于传统混凝土结构、砌体结构，需要结构工程师提前介入前期方案设计，充分利用钢结构的特点，发挥钢结构的优势，结合建筑使用功能，为客户创造更舒适的空间的同时节约成本。若钢结构住宅设计仍然采用传统结构设计方法，设计院闭门造车，不主动走出去了解市场产品情况、不熟悉工厂加工情况，不了解施工现场，则钢结构住宅成本一定会居高不下，不利于钢结构住宅的推广。钢结构住宅具有施工速度快、抗震性能优越、成品质量高等优势，同时钢结构构件本身的主要生产形式是在工厂加工，很容易实现系列化、模数化、标准化，顺应我国大力推广装配式建筑的市场潮流。如何合理的控制好钢结构住宅的成本，是我们结构设计师的职责所在。

2.钢结构住宅的优势

1)建造工期短。钢结构在工厂进行加工，现场进行组装，受天气影响较小。墙体采用成品的板条墙，大量减少现场作业强度，湿作业量非常小。楼板采用半组装式，部分工厂加工，部分现场作业。厨房、卫生间尽量采用成品部品件，现场只预留管道接口，现场组装。因此，钢结构住宅大量构件是在工厂进行加工，现场主要是拼装，工期大幅缩短。

2)柱距较大。钢结构本身具有较高的强度，同时采用轻质的墙体体系、楼板体系等，在建筑设计的同时可以采用较大的柱网，灵活的进行建筑功能的分布。甚至同一种结构空间，可以设计出多种可变户型，满足客户不同时期还是的功能需求，提高居住品质。

3)抗震性能优越。钢结构天生具有较高的延性，较高的承载能力，抗震性能优越于混凝土结构。

4)产品质量高于传统结构。由于大部分构件是在工厂进行加工，构件的精度可以控制毫米级，住宅墙面平整度、楼板的平整度非常高。厨卫采用成品产品，渗水等工程通病也大幅降低。

5)环境污染小。现在环境污染是国家重点在整治的事项，建筑工地的扬尘等污染非常大。钢结构住宅，由于大部分构件可以在工厂进行作业，现场湿作业大幅降低，现场的扬尘污染会得到控制。

3.钢结构住宅设计成本控制要点

1)平面规则。钢结构住宅通常采用钢框架结构，为了发挥钢结构的特点，采用大柱网结构布置。从而要求建筑户型设计尽可能方正，建筑外轮廓尽可能规则，在一条轴线上。如果还按照传统混凝土结构的户型设计，则钢结构柱数量会大幅增加，钢结构强度发挥不出来，会造成构件数量、用钢量大幅增加，同时会增加施工难度，延长施工工期，导致成本急剧上扬。

2)厨卫设计。厨卫属于自重比较大的区域，同时也是上下管道比较集中的区域，和其他功能区区别较大，应谨慎设计。建议靠近核心筒位置设置，该区域可以局部采用小柱网，不影响整体功能。在有条件的地方，尽可能采用整体式厨房、卫生间。

3)成熟部品件运用。目前经过多年的发展，市场上已经出现不少成品厨房、卫生间，在设计时，尽可能采用成品部品件产品。一是提高产品质量，二是降低工程造价，三是提高工期。这些部位施工比较麻烦，相对湿作业也比较多，同时也是经常出现工程质量缺陷的地方，特别是渗水，采用成品则可以大幅降低这些风险。

4)采用成品轻型墙体。随着技术的发展，目前市场上轻质墙体产品已经非常多，运用也比较成熟，也都有相应的规范及标准图集支承。如ALC板、轻质混凝土空心条板、轻钢龙骨墙板、玻纤增加复合板、陶粒混凝土夹芯板、单元式幕墙等。运用成品板材，一是可以降低结构荷载，二是提高施工进度，三是提高安装精度。

5)楼板体系。对于低层建筑可以考虑轻质楼板，如轻钢龙骨夹芯楼板、轻质板材楼面。对于多高层建筑通常采用的楼板形式有压型钢板组合楼面、钢筋桁架楼承板楼面、叠合板楼板等。对于低层建筑楼板基本可以实现无湿作业，全部现场组装，多高层楼板则部分实现工厂加工，部分现场湿作业，大幅降低的现场作业，提高了工期，同时质量提高。

6)充分的市场调研。装配式住宅设计，需要充分了解当地的市场情况，选用当地成熟的产品，如墙体材料、楼面体系、部品件等，设计时充分分析了解这些产品的特点，融入到设计中去，设计初期就结合产品与建筑功能，设计出兼顾多方的合理的布置，从而控制成本。

7)与钢结构加工厂安装单位密切配合。钢结构住宅不同用于传统结构住宅，钢结构住宅需要在工厂加工，现场组装，对焊接质量、安装精度等要求比较高，需要成熟的有一定专业技能的工人才可以作业。因此设计前期需要与工厂进行对接，了解工厂的加工能力，焊接能力、安装能力等，充分发挥工厂的加工能力，制定详细的加工图方案，合理划分构件单元。

8)与施工单位密切配合。钢结构住宅设计当初需要充分考虑施工作业条件，如现场的吊装设备、起重能力、起吊范围、安装能力、堆场准备等，结合构件运输条件及运输线路，合理划分构件单元。

4.结论

综上特点，个人认为钢结构住宅设计成本控制主要要从这几大方面来控制，首先是结构师需要在方案设计阶段即介入项目，为建筑师提供必要的支撑，将钢结构的特点发挥出来；其次是设计必须密切结合市场现有产品、充分了解加工能力、施工现场条件等，在设计之初就充分整合各方资源，做到价值最大化；三是参建各方通力合作，打破传统行业，方案、施工设计、施工各自为政，各管一段的做法，充分整合整个产业链上的各种资源，为客户提供最佳的产品。

参考文献：

[1]JGJ209-2010轻型钢结构住宅技术规程

[2]JGJ99-2015高层民用建筑钢结构技术规程

[3]CECS261-2009钢结构住宅设计规范

[4]GB50017-2003钢结构设计规范

[5]JGJ227-2011低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程

[6]装配式建筑系列标准应用实施指南，钢结构建筑2016

[7]装配式建筑系列标准应用实施指南，装配式混凝土结构建筑2016