钢结构住宅的发展与前景

【摘要】由于钢结构住宅具有很大的优势，其使用面越来越广，具有很好的发展前景。本文通过研究钢结构住宅的发展及前景，分析钢结构住宅的发展方向和未来如何更好地建造钢结构住宅。

【关键词】钢结构；住宅；发展；前景

中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着社会的不断进步，建造技术的不断发展，钢结构住宅像是一块等待开采的宝藏，渐渐的为人们所开发和利用。钢结构住宅具有其自身的许多优点，在国内某些地方使用较为广泛，但是国内很多民众对于钢结构住宅认识不清，不能够很好的利用钢结构住宅。研究钢结构住宅的发展以及其前景将能够给国民带去更加舒适的、更加安全的居住坏境。

二、钢结构住宅概念

钢结构体系形式有多种，但应用于住宅建筑的钢结构体系主要可分为轻钢龙骨体系、纯钢框架体系、钢支撑框架体系、钢框架一混凝土剪力墙体系、错列析架体系、钢框架核心筒体系等。不同的结构体系有不同的适用范围，虽然有些结构体系应用范围较广，但通常会受到经济等因素的限制。轻钢龙骨结构体系较适用于1—3 层的低层住宅，不适用于强震区的高层住宅。纯钢框架体系一般适用于6 层以下的多层住宅，不适用于强震区的高层住宅，并且用于高层住宅经济性相对较差。钢支撑框架体系比纯钢框架体系侧向刚度大，常用于多层及小高层住宅，应用较广;而且当房屋层数较高时，该体系要比纯钢框架体系经济。钢框架—混凝土剪力墙体系常用于小高层及高层住宅;而且从受力特点看出，带缝剪力墙体抗震性能较好，较适用于地震区。错列析架结构体系具有住宅布置灵活、楼板跨度小、结构自重轻和造价低的特点，是一种经济、实用、高效的新型结构体系，适用于多层及小高层住宅。

三、钢结构住宅优势

钢结构住宅与传统结构相比，在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势，主要体现在以下方面。

1、功能区分

灵活利用钢材强度高的特点，采用大开间柱网布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，为建筑师提供了设计的回旋余地，又给用户提供了根据不同用途改变结构的可能，可以利用非承重墙体灵活分隔室内空间，创造开放式住宅，钢结构断面小，室内建筑布局灵活，与钢筋混凝土结构相比可增加建筑面积8%左右。而传统结构（砖混结构、砼结构）由于材料性质限制了空间布置的自由，以往开间一般常在3.2米、3.4米、3.6米，如果过大，就会造成板厚、梁高、柱大，出现'肥梁胖柱'现象，不但影响美观，而且自重增大，增加造价，购房者在二次装饰时，经常由于自行改变墙置，增加隐患。

2、自重轻、抗震性能好

相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高钢结构自重比较轻，钢结构自重比钢筋混凝土结构要轻30%~50%;

3、工业化程度高

施工方便、工期短混凝土住宅需要连续施工，受到施工季节的影响。钢结构住宅可以实行工厂化生产，现场安装，施工现场作业量小，减少了施工临时用地，与传统建筑材料相比，对周围环境污染小，提高了施工的机械化水平。由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载，施工时可以节省支模、拆模的材料，由此降低成本，大大加快施工速度。单栋钢结构住宅的主体结构从加工到现场安装完毕仅需10天左右，从基础施工到新房交付使用仅需1个月，而同类钢筋混凝土住宅则需要2个多月。

4、综合造价低

上部结构直接造价因建筑层数不同，钢结构与混凝土结构相差10％左右；上部结构仅占工程建造价的30%左右，占总投资的8~15%。采用钢结构和混凝土结构的差异只占总投资1.0％左右。 钢结构自重比混凝土结构减轻约1/3，基础的造价减少约1/4。基础占工程建造价的15%左右，占总投资的4~7%，采用钢结构基础造价可节省总投资约1.2％。所以钢结构与混凝土结构结构主体的造价持平

5、钢结构防火

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，19层以上的住宅防火等级为一级，构件的耐火时间要求为 柱：3小时 、梁：2小时、楼板：1.5小时； 19层以下的住宅防火等级为二级，构件的耐火时间要求为 柱：2.5小时 、梁：1.5小时、楼板：1.0小时。对防火涂料而言，一般薄型防火涂料的耐火时间不超过1.5小时，超过1.5小时应采用厚型防火涂料。 钢构件的防火可采用外包混凝土（或砌筑砖块法）、防火涂料、防火板包覆和复合结构几种方式，防火板又可分为防火厚板和薄板，防火厚板厚度为20～50mm，主要有硅酸钙防火板和膨胀蛭石防火板；防火薄板厚度在6～15mm之间。对型钢柱子，因柱子的防火要求较高，一般采用外包混凝土（或砌筑砖块法）、厚型防火涂料、防火厚板和复合结构几种方式，±0.000以下应采用外包混凝土的方式，当采用防火厚板包覆时，大多数情况下4~5cm的板厚可满足3小时的要求，当采用复合结构防火时，钢梁钢柱经厚型防火涂料涂覆后用防火薄板作为装饰面板。钢梁的防火可采用H型钢翼缘内填充加气混凝土砌块，再用金属网抹25厚蛭石混凝土包覆，也可采用防火板或防火涂料，考虑住宅的特殊性，一般配合装修采用防火板包覆。

四、我国推广钢结构住宅需解决的问题和处理方法

虽然我国目前的钢结构住宅的研究和推广已进入一个新的阶段,有关规范和标准也相继出台,并且有能力生产高标准建筑钢材,钢结构住宅的发展已具备了较好的物质技术基础。但是在推广和应用的实际操作中还面临一些问题。

1、完善钢结构住宅设计施工的规范和标准。 一是从小范围试点中建立行业标准,总结经验，形成一批完整的、标准化、系列化的建筑体系，再大力推广应用；二是借鉴国外规范标准,做好移植和国产化的工作。

2、国家应在产业政策上加强引导和宣传。除了特殊怀念砖木结构的人外，几乎没有人怀疑钢结构的优点。但是，开发商在一次性投入相对较高，而现在面临激烈的市场竞争，开发商不愿面对这样的投入。因此，国家要广泛宣传轻钢结构的益处，让更多的开发商、设计师和用户认识了解钢结构住宅的优点。同时,还应进一步结合建设部出台的限制粘土砖的政策,对钢结构住宅的开发给予鼓励和支持。

3、钢结构住宅的区域化。如经济基础较好、劳动力相对缺乏、用户对户型的个性化要求较高和地震多发地区等，可大力推广钢结构住宅。

五、钢结构住宅产业化发展分析

根据李忠富教授提出的住宅产业化内涵的五个方面，笔者具体分析了钢结构住宅产业化的现实性。

1、钢结构住宅体系从结构构件到围护体系都是以工业产品的标准在工厂加工而成的，该体系从设计到施工都可以达到标准化要求，这符合体系标准化的内涵。

2、钢结构住宅的结构体系已经完全实现了部品化，所有的钢结构梁柱都是在工厂加工，再运至现场组装。传统的现场砌筑砖墙、厨房、卫生间无法在该体系中使用，这促进了新型装配式墙板、整体安装式厨卫等以部品形式生产的构配件的产生，这符合部品化的内涵。

3、钢结构住宅的所有构配件都是在工厂中以大规模生产的方式生产。由于该体系对现场装配要求很高，现场必须依靠机械化的施工形式，同时进行科学的组织管理方能完成施工建造，这符合生产工业化的内涵。

4、区别于传统住宅的建造过程，钢结构住宅设计单位要充分考虑到材料供应商标准化部品体系，而施工单位也要与部品供应商加强沟通协作，组建设计、部品生产、施工组装及市场开发的一体化企业也是钢结构住宅产业化的发展趋势，这符合生产经营一体化的内涵。

5、钢结构住宅的建设需要将分散的个体生产转变为集中的、大规模的社会化生产过程，而这种建设过程从设计到施工都需要专业化的队伍通过联合协作来完成，这符合协作服务社会化的内涵。

六、结束语

毋庸置疑，钢结构住宅的出现和发展改变了我国住宅结构情况，弥补了我国传统住宅的很多缺点和不足。钢结构住宅的好处还需要我们进一步的探究，钢结构住宅的发展好坏需要我们共同努力去推进，同时，钢结构住宅的前景是好的，我们要重视其极具潜力的前景，让钢结构住宅发展的更好。

【参考文献】：

[1]原苓.钢结构住宅建筑的开发设计[J]-煤炭技术2010,29(11)

[2]陈杨.翟麦富.浅谈钢结构建筑的防火设计[J]-粮食流通技术2010(3)

[3]刘学利,李宏.钢结构住宅体系现状及对若干技术问题[J].天津建设科技，2000.(3):3.