摘要:所谓的装配式钢结构建筑,即就是所有的构件都在工厂中先进行加工,从而使得工程现场的施工量大大的减少,降低了对环境所造成的污染,也使得施工工期大大加快,通过标准化的设计一施工从而使得建筑工程的安全与质量得到充分的保证,与当前绿色、创新、开放以及协调的发展理念相适应。所以,加强对绿色装配式钢结构建筑体系的研究是非常有意义的。基于此,文章就绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用进行简要的分析,希望可以提供一个借鉴。
关键词:装配式钢结构;建筑体系;应用
随着城市化进程的加快,建筑领域的发展及技术水平不断提升,加之环境污染及资源浪费问题的影响,传统建筑体系存在的环保性差的缺陷逐渐暴露,绿色装配式钢结构,开始成为了建筑体系的主要类型。与传统体系相比,该体系在施工质量、施工效率等方面,均具有显著的优势。将其应用到各类建筑体系的设计与开发中,是建筑领域未来发展的主要趋势。
1 绿色装配式钢结构建筑体系概述
绿色装配式钢结构建筑体系与传统建筑体系的区别主要体现在两个方面:①建筑工艺方面;②能耗方面。建筑工艺方面,钢结构材料本身加工工艺成熟,但无法在工地进行有效加工,因此多采用装配方式预先制作,而传统建筑的木结构、混凝土结构均可以在现场制作,只有少数需要预制,这是两种建筑体系在工艺方面的突出区别。能耗方面,以散热能力为例,由于钢材料本身的导热性良好,绿色装配式钢结构建筑体系的散热能力较传统建筑体系而言,有了明显提升,在相关模拟测试中,人员获得了数据如表1所示。
表 1 模拟实验数据
在模拟实验中,人员还考虑了门窗的散热情况,综合来看,绿色装配式钢结构建筑的散热能力可以达到传统建筑的2~3倍左右,在部分夏季温度较高的地区可以采用。
2 装配式钢结构优势特点分析
2.1 空间布置灵活
当前建筑行业的发展势头比较迅猛,为了保证建筑质量和功能性能够满足现代人个性化需求,为人们提供良好的居住环境。在建筑施工过程中,要保证建筑结构的合理性和安全性,这样才能够为建筑物的质量和安全提供保障。在结构形式上,钢结构和混凝土结构之间的差别并不是很大,但是钢材本身的抗压强度以及抗拉强度都比较高。所以在建筑行业施工过程中,钢结构被广泛应用,特别是在一些跨度比较大的建筑工程当中的应用更加频繁。这样能够促使不同人群对空间的多样性需求得到有效满足,而且还能够有利于促使这种结构下构成的墙体其本身以填充墙作为主体。这样单纯从结构布置的角度出发对其进行分析,就可以直接通过实践看出钢结构比混凝土结构更加具有空间布置灵活性和简单性。
2.2 绿色环保、可持续发展
在钢结构当中,绿色环保又是一个非常重要的特点。在钢结构建筑当中,其实是通过各种构件经过拼接组装而连接起来的,所以拆建起来比较方便,并且能够对使用过的钢材进行回收利用,减少建筑垃圾的产生。此外,由于是采用装配式的方式来进行建造的,所以所需要的施工场地不会太大,在施工过程中产生的噪音也比较小,对施工现场周边的居民所产生的影响也比较小。总的来说,使用这种形式,能够使得建筑的绿色环保水平得到提升,从而与国家的可持续发展理念相适应。
3 装配式钢结构建筑体系分析
3.1 “模块化、工厂化”新型建筑体系
在装配式钢结构建筑体系之中,模块化的建筑体系的代表性很强,主要包括模块化箱型房与可活动性房。在这两种房当中,采用的是薄壁型钢或者是轻钢结构,使用的围护材料也具有防火性能,使用起来比较方便,造价成本也比较低。
工厂化钢结构建筑体系将传统的建筑模式摒弃,对制造业质量管理体系进行了利用,对每一个产品从设计到生产的每一道工序都进行了非常严格的审查,使得每一个产品都能够与标准相符,不仅将质量进行了提高,还使得建设成本效益大大提高。
3.2 “工业化住宅”建筑体系
为了使得传统钢结构框架体系当中的梁柱问题得到有效地解决,一些研究所、企业就开发出来适用于住宅的“工业化住宅”建筑体系。例如,在杭萧钢构股份有限公司研发的钢管束组合结构体系当中,这一体系通过模数化、标准化等钢管部件,通过并排连接的方式将其连接在一起从而形成钢管束,将内部由混凝土浇筑所形成的钢管束组合构件来作为主要的抗侧力与承重构件;钢梁采用的是H型钢;所使用的楼板采用的是装配式钢筋桁架楼承板。
3.3 装配式钢结构体系+PC构件
虽然装配式钢结构建筑体系在实际应用过程中,具有非常多的优点,但是不可否认其本身也存在问题。为了促使这些问题在实践中得到充分有效的处理和解决,在施工过程中,可以直接利用预制混凝土对其进行辅助性作用,这样不仅能够从根本上保证生产效率的有效提升,而且还能够保证生产质量。与此同时,预制混凝土本身具有环保型特征,所以在一些楼板或者是楼梯构件建设过程中,同样可以将其应用到实践中,与钢结构形成良好的互补状态。
3.4 围护墙体、构造做法的交叉应用
在建筑物当中,墙体是其中必不可少的一项重要部分。特别是在框架结构施工过程中,对墙体采取相对应的措施进行维护是施工中的最后一道工序。近年来,在一些新型理念和技术的应用下,各个方面的功能都有稳步提升,墙体围护也具有一定的耐久性。但是不同施工中墙体本身的材质不同,所以任何一个墙体本身都具有优势和劣势。因此,针对这一现状,在处理时要尽可能避免出现单一化问题,将墙体与各种材料进行混合应用,这样才能够促使墙体与其他材料进行有效融合,起到良好的交叉应用效果。
综上所述,绿色装配式钢结构,目前采用的包括PC+装配式钢结构体系,将预制混凝土用在楼板和楼梯等构件之中,可以作为钢结构的补充,解决了钢结构的问题,而且对环境起到保护作用,拥有可持续发展的特点,当前在世界各国建筑领域得到广泛应用,如今,现代PC构件和预应力技术结合,已经实现了规模化和工业化生产,具有高强高性能的材料。
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论文作者:罗勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
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