現階段,由於鋼結構住宅的優勢及特點,已引起國家城建部門的高度關注,並將其列為重點專案,在全國各地建立了多個試點工程。然而,與國外相比,我國在住宅的維護、安裝、生產製造以及設計方面仍然存在很多不足之處。所以,作為一個新的產業,不論是在管理、人才,還是技術標準等方面,鋼結構住宅均應進行全面的革新和發展。本文根據我國目前建築行業應用鋼結構建築的狀況的基礎上闡述鋼結構住宅的發展趨勢。
鋼結構住宅及其發展概況
鋼結構住宅因重量輕、抗震效能好、可迴圈利 用,便於模數化設計、標準化製作、系列化生產和 裝配化施工,易形成裝配整合的綠色生態住宅。早在上世紀,便已在英國、義大利以及美國等國家流行發展,因其自身所具有的優勢,促使建築行業發生了一場大規模的、前所未有的變革,自此,鋼結構住宅正式步入國際市場,並在各個國家得到了較好的發展。
鋼結構住宅的特點
1.鋼結構住宅重量輕、抗震效能好
與木結構、鋼筋混凝土結構以及磚石結構相同,鋼結構住宅亦同屬住宅建築範疇。鋼結構住宅的骨架是鋼柱、鋼樑, 並以高強、隔熱、保溫以及輕質的牆體建造而成。相比其他建築結構來說,鋼結構在重量上很有優勢,是同等面積建築住宅的1/3。不僅如此,因為鋼材的延展性較強,所以,具有優良的防震效能,所以,這類住宅結構多數被應用高層建築當中。
2.鋼結構建築佔地面積小,具有良好的空間感
隨著時代的發展,很多新型產品日益出現,帶給廣大投資者更多的發展契機。有些人認為,開放空間的利用價值較高。這主要是因為土地資源的稀缺,促使很多住宅或建築會愈發注重空間的靈活使用特徵。所以,投資者必須考慮的問題不僅是理性投資,減少佔地面積,還應充分發揮空間的自由性以及靈活性,為使用者打造舒適的環境。
3.鋼結構住宅的綜合效益高於傳統的住宅體系
據統計,在材料總成本當中,鋼材與混凝土所佔比例最低,往往不足10%,所以,對建築的整體造價並不存在較大的影響。但是,若從增加空間自由性與靈活性、節約空間以及投資回報等角度來看,使用混凝土及鋼材將會有效降低工程的整體造價。對於投資者而言,長久的利潤是他們決定投資某一專案的動力,而在實施之後,每每希望能快速收回成本,以免遭受損失;另外,鋼結構住宅不論是在造價還是工期方面,都極具優勢,可加快資金的流動速度,雖然建築市場不斷變換,且競爭十分激烈,但是毋庸置疑的是,鋼結構住宅仍然具有較好的發展前景。
4.鋼結構建築以其特有的資源和環保優勢而備受青睞
基於環保及資源等方面來看,建設專案對資源的消耗及佔用是極大的。據相關部門統計,每年鋼材的耗用總量所佔比例為20%,水泥量則佔17.6%了;不僅如此,在住宅建設當中,還消耗了32%的水資源與30%的建成區用地。而在具體的施工環節,因為輕鋼結構在作業中無需耗費水資源,所以,每年至少可節約十幾億噸的水,這不僅降低了對水資源的消耗,同時也響應了國家提倡的“低碳、環保”這一戰略目標。鋼結構建築現場作業量小、無噪聲、不汙染周圍環境。減輕建築對環境(整體環境、周邊環境)的負荷,最大限度的從技術上節約能源和資源的損耗;提供安全、健康、高效、舒適性良好的生活空間;在建築的全壽命週期內,最大限度地節約資源和能源、保護環境、減少汙染,達到與自然環境親和,做到人、建築與環境的和諧共處。總之,鋼結構住宅基本符合:四節一環保——即“節能、節地、節水、節材和環境保護”。
5.鋼結構住宅符合住宅產業化和可持續發展的要求
適宜工廠大批次生產,工業化、商品化程度高。它將節能、防水、隔熱等先進的成品集合在一起,實現綜合成套應用,將設計、生產、施工安裝一體化,提高住宅的產業化水平。隨著城市建設的發展,城市改造需要拆除大量舊建築,鋼結構拆除更容易實施,鋼材回收利用率高、拆除成本低、汙染小,符合可持續發展的要求。
我國鋼結構住宅產業化發展的現狀及問題
所謂的住宅產業化,從專業的角度來看,即是將住宅作為最終產品,從而實現住宅服務社會化、經營一體化、建築工業化以及標準化等一系列動態過程,隸屬社會化大生產範疇。其所具有的顯著性特徵有下述幾個方面:其一,經營生產社會化,以市場經濟規律為紐帶,以為使用者提供優良的住宅商品和優良服務為目標,將住宅的服務、維護管理、供應、生產、商品開發、施工以及涉及等環節構成一個完整的產業系統。其二,建築工業化,是現代化管理水平與建設技術的一種綜合體現,還應包括組織管理科學化、住宅建造機械化、商品生產工廠化等內容,透過大規模的生產與住宅相關的產品,來提升投資者的經濟效益,滿足客戶的消費需求。其三,住宅涉及標準化,一般體現在住宅商品與建築體系合理化、系列化以及通用化等方面。
現階段,國內在推廣鋼結構住宅過程中,存在下述幾個問題,具體為:首先,設計和研發環節銜接不暢,企業也並未建立健全的、合理的產業鏈。其次,產品缺乏配套體系,在鋼結構住宅中,牆體技術及相關產品所持比重僅佔20%-30%。最後、市場不健全, 優惠政策不到位, 建築成本高, 影響建築開發商的建造積極性。
鋼結構住宅將向可持續建築方向發展
可持續建築的出現,不僅積極響應了國家倡導的“環保”要求,同時也充分滿足了當代及後代人的需要,對人類的可持續發展有著卓越的貢獻。可持續建築綜合的考慮了建築所造成的影響及不良後果,認為建築可以是生態化、節能化的,並非人類強加給地球的東西。具體發展方向如下:
1、節約化措施
對傳統建築的熱工效能加以改進,利用可再生能源、清潔能源以及採光及通風,採用高效照明的方式,嚴禁商戶或百姓家使用白熾燈等消耗過多的照明裝置;在材料的使用上,可充分利用地方材料、回收的舊建材以及底蘊能建材等;引進大型的節水裝置,並透過減少混凝土等材料的用量降低工程的整體耗水量。鋼結構具有可再生、可迴圈、可改造以及可拆卸等特點,其配套構建(如內部裝修材料、門窗、樓梯、牆板以及樓板)亦需具備上述特點,如此一來,不僅可迴圈使用,還能延長住宅的使用壽命。
2、生態化措施
廢水經處理後再利用、收集雨水作為工程中的水源消耗,並透過在屋頂安設太陽能來節約電能。從土壤的結構及成分入手,探究當地的風能資源、光能資源、動植物資源、土壤侵蝕情況、地下水以及坡度等,並利用合理的裝置及手段,達到改善微環境的作用。
3、人性化措施
提供質量較高的景觀環境及溼度環境,加強對通風系統、自然採光系統的建設力度。採用綠色、環保的建材,保證居民的身體健康,將安全因素作為整個設計環節的核心。除此之外,還應實現“低噪聲”裝修,避免由於住戶裝修而影響到鄰居的休息及心情。已有的解決措施包括以下幾個方面:提供精裝商品住房,但品味及質量卻未必符合業主的要求,重裝修也成為必然,可透過控制噪聲傳播途徑及聲源來解決。也可透過在牆板及樓板之間安設隔音板來實現“低噪聲裝修”雖然無法完全消除,但完全可實現“不擾民”。而很多研究學者亦開展了大量的實踐與研究活動,採用大開間的住宅方式,實現“無聲裝修”或“低噪聲裝修”。
4、無害化措施
使用清潔、環保能源。儘可能消除在施工及設計環境所帶來的不良影響,合理安排場地中的水系、動物及植被系統,可少用大型機械裝置,並設計半地下或地下覆土建築等。
5、集約化措施
建立健全的、規範化的週期成本預算體系。對各類建築元素的原始價格、執行消耗進行測算。建築師與結構師、業主、物理學家、計算專家以及裝置專家一同推進設計。透過對交通、安保、消防、衛生、給排水、空調以及店裡裝置的智慧化、科學化管理,形成安全、無廢、節能、低碳的生態化環境。另外,在推進可持續建築時,應以我國國情為基礎,不要盲目借鑑其他國家的標準,應符合現實。加之可持續建築涉及了多個學科,理論及技術性較強,需多個專業的技術人員彼此協作、配合方可完成。因此,應加強對其探究力度,從根本上提高技術人員的學識與修養。
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