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摘要：钢结构住宅在欧美已经有几十年历史了，凭着其良好的特性，迅速发展。本文在当前我国住宅产业迅速发展的背景下，基于钢结构住宅技术的初步研究，探索钢结构住宅未来可持续发展方向及途径。
关键词：钢结构住宅；建筑体系；建筑设计
1基本概念
1.1钢结构住宅
通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。这里的经济钢型材主要包括冷弯型钢、热轧或焊接H型钢、T型钢、焊接或无缝钢管及其组合构件等截面较开展的型钢构件;轻质墙体材料包括压型钢板及其组合板材、PC板、蒸压轻质加气混凝土板（ALC板）及稻草板等。
1.2钢结构住宅建筑体系
各国对住宅体系的理解和做法不尽相同，但一般是指住宅的主体工程，由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品，并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。住宅体系的发展顺应了城市化急速发展和劳动技能明细协作化，其本身必须具备后续发展的能力和特殊的优点，其在推进住宅发展，促进技术进步方面有巨大作用。
钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据，成为建筑体系中的一个分支。钢结构住宅建筑体系成型较晚，国内外对其的研究较少，随着钢材在建筑领域的进一步利用，钢结构住宅的开发研究将进入一个更为深入的阶段，钢结构住宅建筑体系也将成为一个独立完整的建筑体系而受到人们的关注。
2钢结构住宅的市场开发
2.1钢结构住宅的产业化可行性
2.1.1钢结构住宅的特点
构住宅与传统的建筑形式相比，具有以下的一些特点：
1.重量轻、强度高。
2.工业化程度高，符合产业化要求。
3.施工周期短。
4.抗震性能好。
5.符合建筑节能发展方向。
6.钢结构在住宅中的应用，为我国钢铁工业打开了新的应用市场。
7.新型钢结构住宅改变了人们过去认为钢结构建筑造价高，难以承受的传统观念。
2.1.2钢结构住宅设计一体化
1.建筑、结构设计一体化
2.围护系统与主体结构设计一体化
3.配件系统与整体建筑系统设计一体化
4.工厂化装修与钢结构住宅设计生产一体化
工厂化装修与钢结构住宅的设计生产一体化是必然趋势。若用钢结构住宅和工厂化装修新工艺，则装修与钢结构厂家可实现设计、生产、安装甚至包括市场资源的共享，实现设计。生产一体化。如所有的上下水、强弱电、空调系统均可在工厂预留、预置、预埋在墙体上，合页都可安好，现场将门窗挂上即可，踢脚板、墙裙、固定家具的侧板等也可在工厂直接与墙体结合，乳胶漆、壁纸可在工厂完成，现场撕下包装膜做好收口即可使用。
3钢结构住宅建筑设计
3.1 钢结构住宅的艺术表现
现代科学技术的发展进一步拓宽了艺术的内涵，技术不仅是建筑实现的物质手段，它同样也已经成为建筑表现的重要内容。“技术根植于过去、控制今天、展望未来。当技术完成它真正的使命时，它就升华为艺术。”纵观建筑艺术发展史，对技术的表现贯穿于各个历史时期，古罗马的大弯顶，哥特教堂的飞扶壁中国古代建筑的斗拱，是技术的革命带来了形式的革命。20世纪50年代以后的高技派建筑师甚至把技术作为建筑的目的。高技派也称重技派，它是指那些不仅在建筑中坚持采用新技术，同时在美学上也极力鼓吹表现新技术。高技派标榜一种时代精神，主张用最新的材料和技术来表现建筑，钢玻璃和其他金属材料常被用来表现建筑的主题和建筑师的美学理想。早期的高技派建筑基本上对艺术持否定的态度，它追求的是对功能、工艺和施工的合理表达，但20世纪80年代以后，高技派建筑逐渐克服了这些局限性，在对功能、技术、工业化关注的同时，更注重与艺术的有机结合和成为“高技艺术”。
3.2 钢结构住宅的平面及造型-“以人为本”的建筑平面
钢结构住宅建筑设计首先要从研究住宅单元平面入手。户型单元是住宅楼组合中的基本单位，它的方案设计优化在整个住宅建筑设计方案优化中占有极其重要的位置。由于钢结构住宅在我国属于新型的住宅建筑类型，住宅的钢结构体系仍处于研究阶段，目前经过市场验证，能与钢结构住宅体系紧密结合的住宅平面布局并不成熟，对于钢结构住宅的平面布局体系的研究也还不完善。
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钢结构住宅与其它传统结构住宅相比最大的优势是，可以设计成开间较大的房间，而且布置灵活，不用受主要结构构件的影响，充分满足适应性要求。从我国已建的钢结构住宅来看，由于开间尺寸较灵活，开发商可根据自己的经济和建筑要求，采用不同的开间形式。但目前建筑的平面布局还比较单一，需要进一步优化。
①优化步骤：
建筑师按传统方式、凭经验进行方按构思的同时，应运用电脑调配各种设计因素的组合关系，获得更科学的适宜工业化方案形式。理性情况下，借助电脑进行平面优化步骤设想如下：
（1）建筑师明确设计任务及住户需要
（2）建筑师了解地区建筑材料制品生产与施工等技术条件，传统的与流行的审美观念等社会条件。
（3）建筑师根据电脑数据库分析现有同类型住宅建筑设计情报资料，并按内容性质与使用性质分类。
（4）根据对设计要求、条件、问题、标准等研究结果进行构思立意，电脑根据约束条件，排列尽可能多的设想方案，人工修正。
（5）电脑计算多种不同方案的综合价值或设计质量指标。
（6）建筑师根据方案的设计质量指标进行综合评价与比较。
（7）建筑师以综合评价中取得的数据信息为依据，对原来方案进行修正，使方案进一步优化。
（8）建筑师进行综合评比，做出最优方案的决策。
②方案的排列和组合：
约束条件可分为两种：一种是设计标准、预制构配件的规格、尺寸等固定不变的限制因素，称为不变因素，另一种是建筑参数、空间组合形式、材料与结构形式施工方式等可以选择与变化不定的限制因素，在设计工作中称作可变因素。户型单元设计产生在住宅户型单元建筑设计的所有不变因素和可变因素的相互匹配组合中，由于两种因素互相交错联结，形态千差万别，因而形成了多种多样的户型单元设计方案。
4钢结构住宅的技术要求及保证措施
4.1保温隔热
从室内热环境方面看，人体以对流、辐射、呼吸、蒸发和排汗等方式与周围环境进行热交换达到热平衡。这种热交换过大或过小都会影响人的生理舒适度。我们力图寻求室内环境温度与人体温度的良好关系。
具体来说，在建筑设计中处理好空间外界面，因为空间外界面对减少室内外热交换十分重要。一方面，在相同的空间容积情况下，空间外界面表面积越小，空间内外热交换越少，越有利于防寒和隔热。因此，减少外墙面积是提高建筑热环境质量的重要途径。而钢结构住宅由于户内有效使用面积增大，在同等建筑容积下，外墙面积比传统砖混结构和钢筋混凝土结构均有减少，可以改善住宅热环境质量。另一方面，通过利用ALC板本身的保温隔热性能、节点构造方式、开窗方位大小、缝隙密闭性、房间的自然通风组织等来改善空间内部热环境质量。
4.2防振
根据振动作用性质的不同，振动对人体的影响可以分为两种：即全身振动和局部振动。全身振动是指人们直接位于振动的物体上所受的振动；局部振动则是手持机械化工具的人体所受的振动。对人体影响最大的受全身振动，振动影响的时间越长，人体的生理变化也就越大。对于人体最有害的，是振动频率与人体某些部分的固有频率相吻合的那些振动。制定振动容许标准的根据是：人们的生理反应，客观测定振动的物理参数，人们对于某种振动刺激的主观感觉。钢结构住宅中由于钢材的抗振性能较差，使居住在内的人有某种振动不适感，所以在钢结构中要控制振动。
通用的钢结构住宅中控制振动的方法有：
1）严格控制制造与装配偏差。
2）振动和冲击，都可以在冲击点处有效地抑制。为了不使车辆经过产生的地面振动传到邻近的房屋建筑，可以采用双基础，使建筑结构与地基隔开，并在两个基础之间铺垫振动阻尼材料，以防止振动的传播。
还有防火、防水、防锈等都是需要我们注意以及重视的部分。
5 总结
住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路，因为这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。
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[5]王明贵、张莉若，钢结构住宅技术研究，钢结构，2004，3
论文作者:李海粟
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/18
标签：钢结构论文; 住宅论文; 建筑论文; 体系论文; 组合论文; 建筑师论文; 技术论文; 《基层建设》2016年15期论文;