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按照不同的劃分方式，鋼結(jié)構(gòu)住宅可劃分為“三大體系”或“四大系統(tǒng)”：基本構(gòu)成上分，鋼結(jié)構(gòu)住宅可分為外圍護(hù)體系、結(jié)構(gòu)支撐體系和內(nèi)填充體系；從系統(tǒng)功能上分，鋼結(jié)構(gòu)住宅可分為主體結(jié)構(gòu)體系、外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)和設(shè)備管線系統(tǒng)四大體統(tǒng)。

 

1. 結(jié)構(gòu)體系

 

鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系可劃分為：鋼框架體系、鋼框架-支撐體系、鋼框架-核心筒體系、鋼框架模塊-核心筒體系以及鋼框架-剪力墻體系，其適用范圍和特點(diǎn)如表2所示。當(dāng)然，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，也會出現(xiàn)更新型的鋼結(jié)構(gòu)體系。

 

3. 內(nèi)裝體系

 

傳統(tǒng)建筑方式，存在諸多弊端，例如傳統(tǒng)的毛坯裝修方式，內(nèi)裝體系與結(jié)構(gòu)體系不分離，難以適應(yīng)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展；建筑設(shè)備管線不分離，水電管線埋在結(jié)構(gòu)層中，無法實(shí)現(xiàn)“百年住宅”，社會資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

 

目前，傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)住宅存在六個(gè)系統(tǒng)問題，具體如下：

 

（1）結(jié)構(gòu)體系與戶型沖突。戶型平面仍沿用剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手法，平面凹凸較多，結(jié)構(gòu)體系與戶型平面匹配度較低。

 

（2）露梁、露柱。鋼構(gòu)件截面較大，常凸出于墻體，占用室內(nèi)空間，且使得家居擺設(shè)和房間布置受到限制。

 

（3）大量濕作業(yè)及二次砌筑等。目前鋼結(jié)構(gòu)住宅的圍護(hù)體系仍存在砌塊墻體，使用過程中容易出現(xiàn)開裂等問題，影響整體建筑的使用壽命。目前鋼結(jié)構(gòu)樓板為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，影響建設(shè)工期。

 

（4）防火、防水、保溫、防腐、隔聲等。這些由鋼材自身的特性決定，對比鋼筋混凝土剪力墻體系，有材料方面的不足。

 

（5）傳統(tǒng)裝修。目前存在內(nèi)裝體系與結(jié)構(gòu)體系不分離，設(shè)備管線與結(jié)構(gòu)體系不分離，水電管線預(yù)埋于結(jié)構(gòu)中，管線老化導(dǎo)致要破壞結(jié)構(gòu)修復(fù)。

 

（6）成本高。雖然近年來鋼材價(jià)格回落，但是與鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)相比，其造價(jià)仍然偏高，再者，適用于鋼結(jié)構(gòu)住宅的維護(hù)體系價(jià)格也偏高，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)住宅整體成本高。

 

目前，六個(gè)典型問題可以通過采取措施規(guī)避及解決，具體方案，可關(guān)注筆者文章《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程實(shí)踐》，此文將在本網(wǎng)后續(xù)報(bào)道推出，敬請關(guān)注。

 

1. 將裝配式建筑等同于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)（PC）

 

裝配式建筑是由預(yù)制構(gòu)件、部品部件在工地裝配而成的建筑，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和各類型組合結(jié)構(gòu)。

 

近年來，許多人將裝配式建筑等同于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)（PC），不僅忽略了鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)類型的裝配式建筑，造成了可認(rèn)定的裝配式建筑范圍大大減小；而且只是關(guān)注主體結(jié)構(gòu)的裝配，未重視外圍護(hù)系統(tǒng)、內(nèi)裝和設(shè)備管線系統(tǒng)的裝配，造成了人們對于裝配式建筑的認(rèn)同感較差。

 

2. 將所有鋼結(jié)構(gòu)建筑認(rèn)定為裝配式建筑

 

鋼結(jié)構(gòu)建筑的主體結(jié)構(gòu)確實(shí)都是裝配而成的，但如果僅考慮主體結(jié)構(gòu)的裝配，外圍護(hù)和內(nèi)裝系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的施工方式，造成了鋼結(jié)構(gòu)建筑建造質(zhì)量好、施工精度高的優(yōu)勢未能充分發(fā)揮出來，不能稱之為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。只重視鋼結(jié)構(gòu)的研發(fā)，忽視與之匹配的外圍護(hù)和內(nèi)裝部品的研發(fā)，這是目前裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展緩慢的主要原因！

 

目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑中主體結(jié)構(gòu)技術(shù)相對成熟，而與之匹配的外圍護(hù)和內(nèi)隔墻技術(shù)研究相對滯后；砌塊砌筑的外墻和內(nèi)隔墻不適合鋼結(jié)構(gòu)建筑，也不符合裝配式建筑的發(fā)展方向。

 

1. 外墻板

 

鋼結(jié)構(gòu)公共建筑中應(yīng)用比較廣泛的裝配式外圍護(hù)系統(tǒng)有幕墻、PC掛板等；但由于其成本相對較高，只能應(yīng)用于高檔住宅項(xiàng)目。只有加強(qiáng)復(fù)合外墻板及其連接技術(shù)的研發(fā)，才能改變鋼結(jié)構(gòu)住宅中大量砌塊砌筑的現(xiàn)狀，從而避免外墻開裂、滲水等通病。

 

為了推動裝配式外圍護(hù)系統(tǒng)在住宅中的推廣應(yīng)用，應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)外圍護(hù)與保溫、裝飾一體化的產(chǎn)品、或外圍護(hù)與保溫一體化組合的產(chǎn)品（如ALC條板+保溫的一體化板等），研發(fā)外墻板與鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)，其連接節(jié)點(diǎn)具有適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)建筑在地震或風(fēng)荷載作用下的能力。

 

2. 內(nèi)隔墻板

 

鋼結(jié)構(gòu)建筑中的內(nèi)隔墻應(yīng)優(yōu)先采用輕質(zhì)隔墻板；常用的有ALC條板、輕鋼龍骨石膏板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板等，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)一體化產(chǎn)品及其與鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)。

 

1. 建造質(zhì)量好，施工精度高

 

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由各種型材組成，制作簡便、工業(yè)化程度高、加工精度高；現(xiàn)場裝配采用螺栓或焊接連接，能確保施工的精度，為外圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻的安裝及裝飾裝修提供了方便。鋼結(jié)構(gòu)的加工制造企業(yè)和安裝企業(yè)質(zhì)量體系均比較健全，鋼結(jié)構(gòu)建筑的建造質(zhì)量容易保證。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件屬于綠色建材，不僅污染小，而且材料可回收。

 

2. 施工速度快，可有效縮短施工工期

 

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均為工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配，一般每層為2~3天，施工速度很快；外圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻采用工廠生產(chǎn)的一體化墻板運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行裝配，不僅能保證外圍護(hù)和內(nèi)隔墻的質(zhì)量，而且能大大縮短施工周期。

 

3. 抗震性能好

 

鋼結(jié)構(gòu)建筑相對于傳統(tǒng)的混凝土建筑重量輕，再加上鋼結(jié)構(gòu)延性好、塑形變形能力強(qiáng)，因此鋼結(jié)構(gòu)建筑在大地震下的安全可靠性大大提高；尤其適用于高烈度區(qū)幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院重點(diǎn)設(shè)防類建筑。