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推进钢结构住宅产业化关键问题的思考

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2019-11-26 10:01 热度:

   【摘 要】住宅产业化已经成为我国住宅业实现产业升级的重要战略方向,钢结构住宅产业化以其自身优势,发展前景十分广阔。对钢结构住宅产业化的结构体系、工业化、设计施工一体化、围护体系、市场推广等关键问题进行分析,提出具体建议。

  【关键词】钢结构住宅 产业化 关键问题 建议

钢结构住宅产业化关键问题

  1 前言

  随着经济的快速发展,国内对住宅的需求持续呈上升态势,住宅产业已成为国民经济的支柱产业。但其发展水平还处于粗放型发展阶段,具体表现在以下几方面: 一是住宅建设的工业化程度低,工业化率还不到 10% ,远低于日本、欧美发达国家建筑工业化应用水平; 二是劳动密集型,现场施工机械化、合理化程度低,依赖低人力成本和以包代管的生产经营模式,劳动生产率低,随着我国人口红利的淡出,建筑业的“招工难”、“用工荒”现象已经出现并不断加剧,传统模式已难以为继; 三是住宅业发展,主要依靠高成本、高投入的方式实现,资源没有得到有效利用,能源浪费严重,建材可循环利用率低; 四是环境污染严重,建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的 30% ~ 40% ,建筑工地是城市扬尘的主要来源之一。中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出,大力推广装配式建筑,减少建筑垃圾和扬尘污染,缩短建造工期,提升工程质量,力争用 10 年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到 30% 。这给住宅业指明方向,必须向产业化道路转轨,大力推广装配式住宅,实现新型住宅工业化、实现绿色建筑。

  2 钢结构住宅产业化的优势

  相比传统钢筋混凝土结构,开展钢结构住宅产业化具有以下优势: ( 1) 中国是世界第一产钢大国,产能达到 10 亿吨,产能过剩,去库存压力大。抓住当前钢材价格低、产能过剩的机遇,积极推动钢结构住宅产业化。 ( 2) 相比混凝土结构,钢结构基本达到预制装配化,构件工厂加工,现场吊装,具有实现结构住宅产业化的基础。 ( 3) 钢结构自重较轻,能显著降低住宅自重; 钢材可视为各向同性材料,其材料性能离散型小,理论计算和实际受力比较吻合,设计更准确,提高住宅的安全性。 ( 4) 钢结构住宅广泛采用新材料、新技术,钢结构住宅产业化可带动相关建材产品的进一步发展,促进各项创新科技的研发和应用。 ( 5) 钢结构抗震性能良好,减少地震灾害,有利于降低建筑抗震费用。 ( 6) 钢结构建筑构件工厂加工,现场吊装,很大程度上实现机械化生产和施工,相比混凝土结构,大大节约了人工成本,缩短施工周期。 ( 7) 钢材可回收利用,符合可持续发展; 钢结构住宅更容易实现绿色建筑。 ( 8) 钢结构住宅得房率高于混凝土结构,根据测算,高出 3% ~ 6% 。

  3 钢结构住宅产业化需要解决的问题

  3. 1 结构体系需要的研究与创新目前尚未形成技术比较成熟适合钢结构住宅产业化的结构体系及其成套技术。对于各种钢结构体系没有明确规定使用范围,住宅结构选型时,常常简单的从承重角度确定结构形式。钢结构体系是一个复杂的系统工程,设计需要考虑结构安全、经济性、部品构件标准化、运输吊装等的问题,虽然目前已有不少的研究,但仍未达到产业化的广泛推广。各企业研发的钢结构住宅结构体系缺少通用性,难以在全国推广。钢结构住宅结构体系仍需大量的研究与创新,通过努力,形成几套符合中国国情,具有通用性的,分别适用于多层、高层、超高层钢结构住宅的结构体系,并编制相应的规范和图集。

  3. 2 模数化、标准化、系列化钢结构住宅产业化研发过程中以结构专业为主导的模式,建筑、设备等专业协调参与度不高,主要集中在实现结构的装配化,而构件、部品及配套产品的模数化、标准化、系列化程度较低,通用性不高。钢结构住宅建筑要制定和执行一些重要的基础标准,如模数、模数协调、合理建筑参数、公差与尺寸协调等。建立产业化住宅户型标准化库,作为设计平面选型的依据,通过标准化设计,减少构件部品规格型号、种类,提高选用效率,实现规模化、工业化、系列化工厂生产。围护墙体、配套门窗、整体厨卫、空调通风、智能化等生产厂家,也应参研发过程中,为钢结构住宅提供质量可靠、装配性强的标准产品。

  3. 3 设计施工一体化现有的住宅建设模式基本上是设计和施工分离,这一专业化的分工模式有利于设计方与施工方在各自领域提高专业水平,但这一模式,在钢结构住宅产业化中产生不少问题: ( 1) 设计院设计,施工企业图纸深化,施工方通常会根据自身的技术水平、生产工艺和设备条件,对设计院图纸作修改和优化,常常因吃不透设计图纸,深化图容易出现安全隐患; ( 2) 设计人员不能充分了解工业化施工的需要,设计方案容易出现不便于施工的现象; ( 3) 施工人员在施工阶段所积累的施工经验很少与设计人员分享; ( 4) 设计施工的脱节,容易导致施工成本增加、设计变更较多、工期延误、项目质量难以把控。这种钢结构住宅建设模式的制约不能小觑,严重地影响了钢结构住宅产业化发展与推广的原动力,因此,设计和施工应紧密合作,相互协调。施工方宜从方案阶段就参与进来,全程参与方案选型和施工图设计,设计方亦全程参与施工。这就需要改变目前主流的设计、施工分开招标,先有施工图纸再进行施工招标模式,积极推广设计施工总承包,即 EPC 模式或者 DP 模式。有条件的钢结构施工企业,通过联合、合并或者组建设计院,成为钢结构住宅设计施工总承包商。

  4 结语

  发展钢结构住宅产业化任重道远,按照“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针,积极推进钢结构住宅标准化、系列化和工业化,提高科技含量、技术创新,新型材料的广泛运用,以及施工机械化、智能化,钢结构住宅体系将是今后一段时间我国具有较大发展空间的住宅体系之一,其产业化发展前景十分广阔。

  参考文献:

  [1]沈祖炎,李元齐. 建筑工业化建造的本质和内涵[J]. 建筑钢结构进展,2015,17( 5) : 1 ~ 6.

  [2]郐国雄. 关于钢结构住宅产业化的研究与实践[J]. 住宅产业, 2016( 1) : 26 ~ 29.

  《推进钢结构住宅产业化关键问题的思考》来源:《科技展望》,作者:李 波。

文章标题:推进钢结构住宅产业化关键问题的思考

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