浅析装配式钢结构建筑

浅析装配式钢结构建筑

张云鹏

中国三冶集团有限公司   辽宁鞍山114000

摘要：随着我国经济从高速增长转向高质量发展，带动着建筑行业转型升级。越来越多的装配式钢结构走入到我们的生活，基于绿色装配式钢结构建筑特有的节能环保、材料可循环利用、施工周期短等优点，说明装配式钢结构建筑的发展前景非常的广阔。为了装配式钢结构更好的发展，国家大力推广装配式建筑，各地也出台各种政策扶持装配式建筑的发展，使得我国的装配式钢结构的产业链也逐渐地成型，为装配式钢结构发展奠定基础。

关键词：钢结构，装配式建筑，标准化

1引言

随着建筑市场的发展与进步，传统的发展模式在资源利用、机械化程度、安全性能、环保等方面的弊端日益凸显，为去其糟粕，国家提出低碳经济发展。在我国低碳经济发展和建筑行业升级中，离不开 “低碳化”的装配式建筑的发展，装配式钢结构建筑具有良好的发展前景，绿色建筑发展装配式建筑具有“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用”等六个主要特征。

2装配式钢结构建筑含义和现状
2.1装配式钢结构建筑含义
装配式建筑是结构体系、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用工厂预制，然后直接运输到施工现场，通过现场组装、连接能够迅速组装成的一种建筑。其中装配式建筑的结构体系选用钢结构既是装配式钢结构建筑。
2.2装配式钢结构建筑的现状研究

目前钢结构建筑在技术上与传统混凝土建筑相比都比较成熟，而最受关注的防火、隔音等方面也进行了产品升级，有了明显的改善。有一个片面的说法是钢结构建筑成本偏高，如果基于全生命周期分析，从建筑能耗和材料回收再利用来看，从前期投入和残余价值进行做差，这样钢结构的价格优势就可以体现出来。钢结构建筑没有大规模普及，是因为大众的认知程度不同，相较于传统建筑还需要更多的推广，从而得到更多的社会认可。
装配式钢结构建筑构成体系目前我国经常使用的装配式建筑形式主要有四种，分别为装配式混凝土结构、预制集装箱式房屋、装配式木结构、装配式钢结构。装配式钢结构建筑的钢结构件、组合楼板、叠合楼板和内外墙都需要工厂进行加工，加工完成后在现场进行组装，装配式建筑主要有以下几个结构体系，包括主体结构体系、楼板结构体系、维护结构体系等。
3装配式钢结构建筑存在的难点及发展建议

3.1装配式钢结构建筑推广难点
 （1）专业设计人员短缺：在结构件的选择、材料的选取、设计技术等方面装配式钢结构与传统建筑都存在很大的差异，装配式钢结构建筑始终保持工厂标准化生产、模块化作业紧密结合，只有实现像标准件的模数化设计，才能更好的完成工厂流水加工生产，目前我国装配式钢结构专业性人才不足，在某种程度上限制了发展的速度。（2）装配式建筑产业体系相对独立：装配式建筑模式需要各体系之间相互融合，实现建筑信息模型一体化，把装配式建筑设计、结构件的预制和施工组装融合到一体，但现在还不能达到此标准，还需要更多的时间进行技术普及和装配式钢结构建筑应用的推广。（3）装配式主体钢结构在多方面要求严苛：装配式主体钢结构建筑需要对变形位移、主体结构间的连接形式稳定性、楼板与竖向支撑柱的连接及支撑等性能和后续处理工作要求极为严苛。对结构的防火、材料的防腐、围护结构的隔声保温以及整体的舒适度等方面需要做到性能好，达到生活标准。

3.2装配式钢结构建筑发展建议

（1）加强从业人员的技术培训，解决专业性人才不足的短板。（2）加强建筑信息模型在装配式领域的应用，建筑信息模型是在数字技术的基础上集成了建筑工程项目各种相关的数字信息的工程数据模型。（3）增加国家和政府对装配式钢结构建筑的大力支持和政策福利，在国家和地方政府的激励和扶持下，可对现有的科技进行更好的升级，弥补不足，对已经完成的案例进行宣传，让装配式钢结构建筑得到更高的认可。

4钢结构的特点

在钢结构设计时要贯彻技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则，这就要求我们不仅要用到钢结构的优点，也要了解自身的缺点。

4.1钢结构的优点

1 布置灵活，建筑集成化较高

钢结构建筑在建筑空间上布置相对合理，建筑材料面积占比较小，对购买者来说一种福音，可以根据实用性对空间进行合理的设计分割。为保证室内设计的美观合理，在模块化生产过程中还可以将电路水管等融入墙壁和楼板中，这样的施工方法已经得到有效推广。

2自重较轻，抗震效果好

装配式钢结构作为承重主体，现有设计的建筑承重墙选用质量轻、截面受力均匀的薄壁钢管和热轧H型钢两种，从根本上降低了自重。可以充分的发挥出钢材的高强度、良好的塑性和韧性，使得结构体的安全性、稳定性、抗震性有了更好的理论依据。

3建设周期短，实现工业化及产业化

装配式钢结构结的施工周期相对较短。通过前期的合理设计，由专业工厂进行加工，生产完毕直接运输到现场进行安装，在各工序之间形成无缝对接，相互协调，相对其他结构形式工序简单，能够充分利用互联网技术和机械加工技术相结合，对施工的精准度和施工效率进一步得到提升。

4符合我国可持续发展理念

随着建筑升级，《住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》要求大力发展钢结构建筑，推广装配式建筑体系，并将此作为我国建筑产业转型升级的重要一环。绿水青山的环保不止停留在工业污染上，要从各行各业着手，据不完全统计我国每年产生的建筑垃圾总量约35.5亿吨，占比城市垃圾数量的30%~40%，绿色装配式钢结构建筑特有的节能环保、材料可循环利用优点，互应了节能减排的绿色理念。预制成钢构件，可直接安装，降低了材料现场安装的噪音，施工时减少了扬尘和建筑废弃物的产生，从更多方面体现减小对环境的破坏和污染，而且装配式结构在进行拆迁和改建时，都相对比较简单和方便，造成的建筑垃圾还可以再回收利用，实现建筑材料的循环再生利用，实现建筑的可持续发展。充分体现出绿色、环保、可持续理念的情况下呈现出来的绿色建筑。

4.2钢结构的缺点及技术措施

1.缺点总结：

（1）维护结构与配套设施存在不完善的问题，没有形成系统的、统一的装配式体系；

（2）现有外墙材料的类型单一。品质缺乏多样化、规格缺乏标准化等，导致其现场装配效率也比较低；
（3）目前装配式钢结构建筑还是根据现有空间和功能性进行设计，不能满足规模性的的标准化、通用化、集成化，不能从根本上降低建设成本实现产业化发展；
（4）人才匮乏。为了更好的建筑发展，需大量研发相关新技术，从事相关专业的科研人才稀缺。

2.技术措施

提高建筑行业中针对装配式钢结构建筑的施工体系规范化，建立健全统一的施工标准体系。增加人才的培养，不仅要解决科研方向人才的稀缺，也要重视实操技术人员。

5结语

装配式钢结构建造造成的大楼是绿色建筑的重要代表作，有效的促进了建筑行业的转型和发展，具有节能减排、绿色环保等特点，在装配式钢结构建筑道路上还有更远的路要走，只有在不断投入使用中才能发现不足，才能更有利于新产品的研究。

参考文献

[1]毛伟伟.钢结构在装配式建筑中的应用[J]，基层建设， 2019,26.

[2]朱凯健.钢结构在装配式建筑中的应用分析[J]，基层建设，2018,29.

[3]顾丽红.浅谈钢结构在装配式建筑中的应用[J]，基层建设， 2019,16.