一、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑體系發(fā)展現(xiàn)狀
1、從鋼結(jié)構(gòu)原材料供給看：建筑用鋼的產(chǎn)能、品種完全能滿足鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)化需求
我國(guó)自１９９６年開始鋼產(chǎn)量超過一億噸，居世界首位，１９９８年軋制Ｈ型鋼系列投產(chǎn)直至現(xiàn)今，建筑市場(chǎng)需要的成品鋼材在數(shù)量、品種和質(zhì)量上發(fā)展都很快，熱軋Ｈ型鋼、彩色鋼板、冷彎型鋼的生產(chǎn)能力已能滿足國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)的需求，而且隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，其價(jià)格也逐步下降，傳導(dǎo)至鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)也有較大幅度的降低，與鋼結(jié)構(gòu)配套使用的保溫隔熱、防腐材料、防火涂料、各種焊接材料及螺栓連接等產(chǎn)品和新型建材的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新提高。
2、從建筑鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)化發(fā)展水平看：正處在不斷完善的上升期
經(jīng)過幾年的發(fā)展，我國(guó)專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)已經(jīng)有了很大提高，一批有特色有實(shí)力的專業(yè)研究所、設(shè)計(jì)院不斷研究和開發(fā)出各類鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件和新技術(shù)，可分別適應(yīng)輕鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、薄壁拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件功能的日臻完善，為協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)、施工圖繪制、提高設(shè)計(jì)效率提供了極大的便利。
普通鋼結(jié)構(gòu)、薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)焊接和高強(qiáng)度螺栓連接、鋼混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)行２０余本，為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)和依據(jù)。
鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)、專業(yè)化施工水平也已經(jīng)具備世界先進(jìn)水平，年產(chǎn)量達(dá)到１０--２０萬(wàn)噸規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)已經(jīng)有１０余家企業(yè)，基本承擔(dān)了國(guó)內(nèi)大型鋼結(jié)構(gòu)工程任務(wù)，無(wú)論從計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制圖、數(shù)字控制、自動(dòng)化加工制造都具備同行業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，產(chǎn)品范圍也從傳統(tǒng)的建筑工程結(jié)構(gòu)、機(jī)械裝備、非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件、成套設(shè)施到商品房屋、集裝箱產(chǎn)品、港口設(shè)施等直接到用戶的終端產(chǎn)品。鋼結(jié)構(gòu)的安裝新工法也層出不窮，包括節(jié)能、防水、隔熱、等先進(jìn)成品集合與一體成套應(yīng)用。
鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)施工一體化必將提高整體建筑產(chǎn)業(yè)化水平。
3、從鋼結(jié)構(gòu)建筑工程業(yè)績(jī)來(lái)看：
世界第三高度４２１米的上海金茂大廈，具有國(guó)際領(lǐng)先水平、高度２７９米的深圳賽格大廈，跨度１４９０米的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋，跨度５５０米的上海盧浦大橋，３４５米高的跨長(zhǎng)江輸電鐵塔，以及首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)，鳥巢國(guó)家體育中心等等許多采用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的重要工程，標(biāo)志著中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)正向高層重型和空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。
4、從需求量最大的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)來(lái)看：
國(guó)家現(xiàn)在已把輕鋼結(jié)構(gòu)在住宅建設(shè)中的推廣應(yīng)用作為建筑業(yè)的一場(chǎng)革命。隨著住宅業(yè)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)，輕鋼住宅將是住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。住宅產(chǎn)業(yè)化的前提是具備與產(chǎn)業(yè)化相配套的新技術(shù)、新材料和新體系，由于鋼結(jié)構(gòu)體系易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化制作，且與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料。因此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究，將大大促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。
輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)受到了國(guó)家政策顯著的引導(dǎo)與扶持?！笆濉币?guī)劃已明確提出建立現(xiàn)代化住宅產(chǎn)業(yè)工業(yè)體系，技術(shù)發(fā)展的方向和重點(diǎn)之一是輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系開發(fā)。汶川地震后，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅更加受到重視，2010年4月17日發(fā)布的《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》[查看]，為輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的項(xiàng)目報(bào)建和竣工驗(yàn)收提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)，加快了推廣輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的步伐。
5、從鋼結(jié)構(gòu)建筑造價(jià)和市場(chǎng)供求來(lái)看：
目前，高層鋼結(jié)構(gòu)的綜合價(jià)格還是高出同類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)４％--５％，但其抗震性能好、施工速度快，特別是規(guī)定在超高層建筑中必須采用。門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)和壓型鋼板拱殼結(jié)構(gòu)的單位面積造價(jià)，與同類單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大致持平，甚至更低；而且輕型鋼結(jié)構(gòu)的商品化程度較高，制作和安裝速度遠(yuǎn)超鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，綜合造價(jià)比更有優(yōu)勢(shì)，所以近年市場(chǎng)擴(kuò)展很快。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查，現(xiàn)在低層輕型住宅鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)是2500元/平方米左右，越是同類多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的造價(jià)的1.2~1.5倍。
市場(chǎng)供求量，本世紀(jì)初中國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占總鋼產(chǎn)量的比例僅為3％左右，而在鋼結(jié)構(gòu)用鋼量中，建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量又僅占10％，現(xiàn)在我國(guó)'合理用鋼'的政策轉(zhuǎn)變?yōu)?鼓勵(lì)用鋼'政策，為促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用起到了積極的作用，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的產(chǎn)值從４００--５００億元發(fā)展到超過１５００億元。2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的6％，但是距發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑鋼結(jié)構(gòu)占建筑總量的40~60%，還有相當(dāng)大的增長(zhǎng)空間，預(yù)計(jì)今后一段時(shí)期，建筑鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)仍會(huì)處在一個(gè)快速增長(zhǎng)期。
二、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的特點(diǎn)
1、我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的發(fā)展歷史
較之其他鋼結(jié)構(gòu)類型，中國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅起步很晚，只是改革開放后，從國(guó)外引進(jìn)了一些低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅，才使我們有了學(xué)習(xí)與借鑒的機(jī)會(huì)。1986年意大利鋼鐵公司和冶金部建筑研究總院合作，介紹了一種低層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系－Bsis，并在冶金部建筑研究總院院內(nèi)建造一棟二層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅樣板房；1988年日本積水株式會(huì)社贈(zèng)送上海同濟(jì)大學(xué)兩棟輕鋼結(jié)構(gòu)住宅(二層)，建在同濟(jì)新村中；90年代個(gè)別國(guó)外公司為推廣其產(chǎn)品在北京、上海等地也建立了幾棟多層輕鋼結(jié)構(gòu)辦公、住宅樓。
大規(guī)模研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、施工安裝鋼結(jié)構(gòu)住宅是近幾年才發(fā)展起來(lái)的。目前，在北京、天津、山東萊蕪、安徽馬鞍山、上海、廣州和深圳等地開展低層、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程，目前已經(jīng)建成幾十萬(wàn)平方米，鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展勢(shì)頭看好。
近年來(lái)，隨著中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)?？稍偕ㄖ?，已被住建部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。這是中國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的。
2、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系快速發(fā)展需要的技術(shù)環(huán)境
2.1墻板、防水材料等新型建材系列配套發(fā)展
隨著建筑材料科學(xué)的發(fā)展，近年來(lái)美觀經(jīng)濟(jì)、性能優(yōu)異的新型建材不斷涌現(xiàn)，鋼材的冶煉軋制技術(shù)提高使得新型鋼材的力學(xué)性能更加優(yōu)越，輕質(zhì)高強(qiáng)的冷軋、冷彎、熱軋型鋼促進(jìn)了樓板、墻體承重體系的發(fā)展，薄壁鋼骨體系的外墻和樓板可以采用高強(qiáng)冷軋或冷彎的鋼板制作，獲得廣泛應(yīng)用。建筑結(jié)構(gòu)與材料的防蟲、防火、防水、防腐，保溫隔熱性能都得到顯著改善，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的傳統(tǒng)墻板材料的革新尤為突出，主要分三類：第一類是傳統(tǒng)建材結(jié)合新技術(shù)進(jìn)行改良，如采用農(nóng)民廢棄的麥稈或稻桿經(jīng)過機(jī)械清除整理沖壓高溫?cái)D壓而成的紙面草板；第二類是對(duì)幾種傳統(tǒng)的建材進(jìn)行組合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，如用草、木纖維做加強(qiáng)筋的防火纖維石膏板和高密度水泥纖維板；第三類是高分子聚合物組成的環(huán)保耐久的新型建材，如PVC外掛墻板。
防水材料也有很大改進(jìn)，如TBL無(wú)胎基、自粘橡膠瀝青防水卷材不僅延伸率好，而且具有開裂自修復(fù)功能。
2.2住宅技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)的深化
目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)一步升級(jí)，工業(yè)化程度很高，工地已不是建設(shè)
工程的主戰(zhàn)場(chǎng)。以瑞典為例，它是當(dāng)今世界上最大的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅制造國(guó)，其輕型鋼結(jié)構(gòu)
住宅的預(yù)制構(gòu)件達(dá)95%，歐洲各國(guó)都到瑞典去定制住宅，通過集裝箱發(fā)運(yùn)回去安裝。我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)就不斷與北美、日本、澳大利亞等國(guó)的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅公司開展技術(shù)引進(jìn)工作。近些年，隨著合作的深化與成套技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)主流鋼結(jié)構(gòu)公司已經(jīng)完成了一批高質(zhì)量的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程，受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注。與此同時(shí)，在國(guó)家政策與研發(fā)基金的支持下，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的MB（ModernBuilding）輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)建筑體系獲得了技術(shù)專利，新建的上海青浦農(nóng)民85住宅、張江高科技園區(qū)等項(xiàng)目都贏得了口碑。
2.3輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展與相關(guān)規(guī)范的編制
國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展為多層、高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)保障。國(guó)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出多個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的CAD專用軟件，如STS、3D3S、SFCAD、MESTEEL等軟件，國(guó)外著名的軟件公司都針對(duì)中國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范推出了功能完備的設(shè)計(jì)軟件，如STRAP、STAAD、Xsteel、SCIA、STRUCAD、SAP2000和ANSYS等軟件。2010年10月開始執(zhí)行的《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》為輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目的報(bào)建與竣工驗(yàn)收提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
三、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性分析
1、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的自身優(yōu)勢(shì)。
1.1結(jié)構(gòu)延性好，耗能能力強(qiáng)，自震周期長(zhǎng)，對(duì)地震作用不敏感，與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)性板材結(jié)合，產(chǎn)生應(yīng)力蒙皮效應(yīng)，從而具有更強(qiáng)抗震能力和抵抗水平荷載的能力，能提高住宅的安全可靠性。尤其適用于地震多發(fā)地區(qū)，如甘肅、西安等地；
1.2結(jié)構(gòu)自重輕，節(jié)省地基處理與基礎(chǔ)建造費(fèi)用，尤其適用于地質(zhì)條件較差的軟土地區(qū)，如上海、浙江、嘉興等地；
1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)配件均工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，尺寸精確、質(zhì)量穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)配件、水暖電設(shè)備預(yù)埋到墻體、樓面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，利于室內(nèi)外裝修；
1.4施工快捷，清潔化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)住宅體系相比，裝配化施工不需要支模，現(xiàn)場(chǎng)干作業(yè)，受氣候影響小，至少可縮短1/3的工期，從而大大加快了資金周期，提高投資效益。而且施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境舒適，無(wú)噪音，無(wú)建筑垃圾，完全符合節(jié)能環(huán)保要求；
1.5再生能力強(qiáng)。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅可拆卸和回收，為環(huán)保節(jié)能的綠色建筑。建筑平立面布置靈活、美觀。屋、墻面彩板顏色多種多樣，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)出外形美觀，色彩鮮艷，立面豐富，具有現(xiàn)代化氣息的建筑。
2、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的技術(shù)性分析
2.1輕鋼結(jié)構(gòu)體系的主要材料構(gòu)成
2.1.1承重體系：鍍鋅輕鋼龍骨作為承重體系在低層民用住宅的應(yīng)用最多的是1~4層的住宅。在美國(guó)，完全用鍍輕鋼龍骨建造的住宅（不采用型鋼）可以建造到7層的高度。
輕鋼龍骨的技術(shù)指標(biāo)：輕鋼龍骨采用3號(hào)鋼強(qiáng)度指標(biāo)23ON／mm2-340N／mm2，鍍鋅鋼板厚度從2.58mm-0.88mm；鍍鋅量無(wú)特殊要求均按275克／m2生產(chǎn)。鍍鋅鋼板冷壓成型后便能應(yīng)用于建筑構(gòu)件，輕鋼龍骨的截面形狀主要分兩大類，也就是C型槽鋼及C型立龍骨。槽鋼及立龍骨的寬度可以從60mm－360mm不等，可以滿足不同結(jié)構(gòu)部位、不同荷載、不同構(gòu)件的需要。作為承重龍骨，鍍鋅鋼板的厚度一般采用1.0－1.2mm。
2.1.2輕鋼結(jié)構(gòu)住宅中采用的板材
輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系中板材起著重要的維護(hù)及分隔作用。結(jié)構(gòu)性板材主要指外墻及屋面用板材和樓板用板材，廣泛應(yīng)用的是防水防腐處理過的刨花板，厚度一般為9mm－18mm。也可以采用防水夾板做結(jié)構(gòu)性板材。而內(nèi)墻采用的板材是防火石膏板，厚度可采用9nmm－15mm厚。廚房及衛(wèi)生間的墻面可采用防水石膏板或埃特板等防水、防火板材。
2.1.3保溫隔熱、隔音材料
輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)的住宅所采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，保溫隔熱材料熱阻值通常采用R13－R30之間。墻體的隔音采用玻纖棉也能取得比較好的效果。
2.1.4防火材料及屋面材料
輕鋼龍骨住宅的防水材料主要應(yīng)用于外墻及屋面部位。墻體采用單向透氣透水的建筑紙（buiodingpaper）或其它優(yōu)質(zhì)防水卷材。單層民用住宅屋頂多采用坡屋頂，可以掛瓦，西班牙、日本瓦等重瓦或者輕質(zhì)瓦都可以。
2.2輕鋼龍骨的結(jié)構(gòu)體系
輕鋼龍骨承重墻的龍骨間距一般為400mm左右，墻體龍骨厚度一般僅為100mm－150mm。樓面龍骨的高一般采用300mm高。這樣墻體和樓面的空間可為住宅中任何管、網(wǎng)提供方便條件。由于低層住宅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由龍骨做成的三角型屋架體系，這種間距基本上為400mm密度的龍骨，在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后，形成了非常堅(jiān)固的“板肋結(jié)構(gòu)體系”，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，因?yàn)樗呀ㄖ镒灾刂械募泻奢d分解到最小的程度。由C型鍍鋅槽鋼及C型立龍骨可以組合成不同斷面的梁、柱，非常靈活，最大跨度的梁可以做到9米。鋼龍骨與鋼龍骨之間的連接是采用自攻自鉆螺釘連接。在這種結(jié)構(gòu)技術(shù)體系中，可根據(jù)不同的荷載數(shù)據(jù)在手冊(cè)中查出不同的應(yīng)采用的龍骨截面及等級(jí)，使結(jié)構(gòu)計(jì)算變得非常簡(jiǎn)捷方便。
這種輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的承重墻體耐火極限一般為1.5小時(shí)左右，如果需要提升防火等級(jí)，可以通過加厚石膏板使耐火極限達(dá)到2.5小時(shí)以上。
2.3建筑保溫和節(jié)能問題
鋼材傳熱系數(shù)大,熱量散失快,且易形成冷橋,因此保溫節(jié)能是輕鋼結(jié)構(gòu)住宅要解決的主要問題之一。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅保溫有外保溫和內(nèi)保溫兩種做法。外保溫做法是在墻柱間填充玻璃纖維,在墻外側(cè)再貼一層保溫材料,有效隔斷了通過墻柱至外墻板的熱橋;內(nèi)保溫層是指外墻內(nèi)表面層加入內(nèi)部松軟的保溫層,再罩一層紙面石膏板、其他板材或做上抹面,形成硬質(zhì)面層。墻體的保溫性能會(huì)大大加強(qiáng)。阻止了室內(nèi)的大量熱能向室外散發(fā),從而起到了節(jié)約熱能的作用。例如:鋼柱的翼緣截面盡量的作成200mm的,選用蒸壓加氣混凝土砌塊,一般選用寬度為250mm的截面,在砌砌塊時(shí)可以把鋼柱包裹起來(lái),當(dāng)然鋼柱四周要用保溫材料包裹起來(lái)以免產(chǎn)生冷橋。在蒸壓加氣混凝土砌塊砌完后外抹保溫砂漿,滿足保溫隔熱的效果。
2.4建筑防火問題
鋼材不耐火,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅要進(jìn)行抗火設(shè)計(jì)及防火措施保護(hù)。目前常用的防火措施有四種:(1)防火涂料法。(2)隔離法。(3)實(shí)心包裹法。(4)膨脹漆覆蓋法?？够饦O限最高達(dá)2h。對(duì)于輕鋼住宅結(jié)構(gòu)最關(guān)鍵的問題是防火技術(shù)的應(yīng)用,工程中常用作法是:在墻的兩側(cè)與樓蓋的天花處貼防火石膏板,對(duì)于普通防火墻和分戶墻的石膏板保護(hù),要求達(dá)到1小時(shí)防火要求,另外在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對(duì)于防火與熱傳遞也起了積極的保護(hù)作用。
2.5建筑隔音問題
建筑隔音問題是業(yè)主關(guān)注的重點(diǎn),聲音傳播分為空氣傳播和固體傳播兩種形式?！睹裼媒ㄖ粢粢?guī)范》要求:建筑隔音最低標(biāo)準(zhǔn)為40分貝。輕鋼住宅是采用內(nèi)外墻及樓蓋擱柵間填充玻璃棉,阻止空氣傳播;在分戶墻用二道墻柱構(gòu)成帶有中間空隙的二道墻體;對(duì)于固定吊頂石膏板的小龍骨,用帶有小切槽的彈性構(gòu)造措施減少樓層間的固體聲傳播。
2.6輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的科技含量
輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅體系徹底拋棄了傳統(tǒng)的“秦磚漢瓦”，而且墻體所采用的材料均可回收再利用，有著極高的環(huán)保意義。單以墻體保溫隔熱這一項(xiàng)就要比傳統(tǒng)的砌體優(yōu)越得多，100mm左右厚的R15保溫棉，熱阻值可達(dá)1米左右的磚墻厚度。另外，外墻防水、防潮材料的應(yīng)用也采用了當(dāng)今最新的建材。房屋內(nèi)墻全部采用防火石膏板除了具有防火功能外，還有一個(gè)特性就是石膏板所具有的呼吸功能，可在梅雨季節(jié)吸收室內(nèi)空氣中大量的水分，使室內(nèi)的空氣保持干燥，而在秋冬季節(jié)比較干燥的時(shí)候就會(huì)把水分釋放出來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度。所以住在周圍是石膏板的房子里，要比磚石水泥砌筑的房子舒適得多。
輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的窗一般是采用中空玻璃不僅有很好的保溫隔熱功能可節(jié)省大量的能源，而且有較高的隔音功能，隔音程度一般達(dá)40分貝以上，大大減少噪音的污染。
輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的室內(nèi)水電管線設(shè)施全部可暗埋在墻體中，而且布置非常靈活，修改也非常方便。一般這種住宅的實(shí)用面積可達(dá)92％以上。住宅中一般配備較高科技含量的設(shè)備，主要有中央空調(diào)系統(tǒng)、中央熱水系統(tǒng)、中央報(bào)警及防火報(bào)警系統(tǒng)、電動(dòng)遙控四庫(kù)門等。廚房一般配有現(xiàn)代爐灶、排煙機(jī)、洗碗機(jī)、垃圾處理機(jī)、直飲水等設(shè)備。由于輕鋼結(jié)構(gòu)的墻體構(gòu)造更容易布置住宅智能化的綜合布線系統(tǒng)，可以把住宅所有的用電設(shè)備聯(lián)成一個(gè)整體系統(tǒng)，用戶可以電話或遙控裝置操作住宅中的所有家用電器。
3、輕鋼結(jié)構(gòu)體系住宅的經(jīng)濟(jì)性分析
3.1用鋼量：
鍍鋅輕鋼龍骨承重結(jié)構(gòu)體系的用鋼量并不大，有資料顯示專家曾對(duì)一棟300m2的輕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，用鋼量?jī)H為33－35公斤／m2，建成后的建筑物自重僅為70－80噸／（含裝修）。建筑物自重相當(dāng)于磚混結(jié)構(gòu)的1／4－1／6，地基及基礎(chǔ)的處理就簡(jiǎn)單的多，一般基礎(chǔ)是采用鋼筋砼條形基礎(chǔ)（只需構(gòu)造配筋）。對(duì)地耐力要求一般是在8－10噸／m2。
3.2施工安裝：
由于建筑材料大量采用成品及半成品，其施工安裝速度非?？欤款A(yù)制現(xiàn)場(chǎng)裝配，包括所有的精裝修及設(shè)備安裝，整棟建造過程只需要3個(gè)半月，工廠預(yù)制構(gòu)件僅需1個(gè)半月左右，從投入資金工程啟動(dòng)到竣工驗(yàn)收人可以住進(jìn)去，只花費(fèi)了5個(gè)月。
3.3施工管理：
因?yàn)楣こ淌┕缀跞歉勺鳂I(yè)，施工現(xiàn)場(chǎng)非常干凈，所采用的施工機(jī)械也比較簡(jiǎn)單，但機(jī)械化程度卻較高，施工工序管理先進(jìn)也是其主要優(yōu)點(diǎn)之一。所占用的施工現(xiàn)場(chǎng)、建筑垃圾、建筑施工噪音等都減少到最低的程度，也可以稱為是環(huán)保型建筑的典范。
3.4綜合造價(jià)：
綜合造價(jià)分兩種情況分析，不含裝修的“清水房”及含所有裝修及電器配置的“成品房”。屬于精裝修部分的管線部分劃分到“清水房”中，因?yàn)樾枰A(yù)先埋藏在墻體內(nèi)。這種“清水房”目前的綜合造價(jià)大約在1500－1800元／m2左右，隨著產(chǎn)業(yè)化程度的提高，所采用建筑材料的進(jìn)一步優(yōu)化，預(yù)計(jì)成本還可以有所降低?！俺善贩俊笔羌由涎b修及設(shè)備的綜合造價(jià)，價(jià)格完全可以比目前市場(chǎng)上的精裝修成本更低。
3.5使用面積：
這種房屋比傳統(tǒng)建筑可增加10％－15％左右的使用面積，這個(gè)經(jīng)濟(jì)效益巨大。
4、輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系存在的問題
4.1技術(shù)問題
隨著科技的發(fā)展，工程實(shí)踐的深入，暴露出目前我國(guó)的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系主要有以下幾個(gè)技術(shù)難題：
4.1.1屋面圍護(hù)系統(tǒng)和墻面圍護(hù)系統(tǒng)的蒙皮效應(yīng)是節(jié)省鋼材、降低工程造價(jià)的重要途徑，然而這種效應(yīng)在輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)中還不成熟。
4.1.2輕鋼結(jié)構(gòu)房屋體系對(duì)風(fēng)荷載比較敏感，在強(qiáng)風(fēng)條件下常常發(fā)生輕鋼房屋的風(fēng)致?lián)p壞事故并導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的風(fēng)致破壞機(jī)理還需深入研究。
4.1.3隨著生活水平的提高，居民對(duì)住宅性能提出了更高的要求，內(nèi)外墻、門窗、屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)與新型節(jié)能材料的研究需要更多突破。在建材和部品方面，目前建造輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅試驗(yàn)工程所需材料許多要從國(guó)外運(yùn)來(lái)，甚至有些由外商在中國(guó)大陸委托加工的部件，往往也只能到國(guó)外去采購(gòu)。
4.1.4相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范需要進(jìn)一步完善，如《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》適用于輕型鋼框架結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)防以及抗震設(shè)防烈度為6～8度的6層及6層以下建筑。而我國(guó)人口眾多、地震頻發(fā)，規(guī)程的適用范圍應(yīng)拓寬，這就需要相關(guān)技術(shù)的突破。
4.1.5缺乏綠色建材評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法，我國(guó)雖出版了《中國(guó)生態(tài)住宅技術(shù)評(píng)估體系》,但是缺乏相應(yīng)的綠色建材標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家都有各自的綠色建材標(biāo)準(zhǔn)。
要解決以上種種技術(shù)難題，政府、相關(guān)企業(yè)和科研單位需要進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際間輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)交流合作。事實(shí)上，近些年，隨著合作的深化與成套技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程在社會(huì)上已經(jīng)引起廣泛反響。
四、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑與普通混凝土建筑在設(shè)計(jì)方式上的區(qū)別
在輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑設(shè)計(jì)方法上，我國(guó)同國(guó)外還有明顯差距。
4.1設(shè)計(jì)流程不同
通常混凝土建筑的設(shè)計(jì)都是按先建筑后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行，而輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其特殊的材料和先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，得以使設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)完成。目前國(guó)外輕鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)普遍的做法是采用一體化設(shè)計(jì)方式統(tǒng)一設(shè)計(jì)，用建筑模數(shù)制保證建筑整體安裝的精確度。配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)一體化的結(jié)果是，國(guó)外企業(yè)設(shè)計(jì)的建筑在安裝時(shí)，基本保證安裝結(jié)束的時(shí)候，地面上沒有多余的配件，建筑上也沒有缺少的配件，場(chǎng)地上干干凈凈。而國(guó)內(nèi)企業(yè)目前仍是沿襲混凝土建筑的設(shè)計(jì)習(xí)慣，先做建筑設(shè)計(jì)再做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于產(chǎn)品預(yù)制模數(shù)的固定不僅難以準(zhǔn)確表現(xiàn)其建筑風(fēng)格，同時(shí)又破壞了輕鋼結(jié)構(gòu)建筑特有的建筑特色。圍護(hù)系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也是按照混凝土建筑主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分開來(lái)進(jìn)行，造成的結(jié)果就是建筑在安裝時(shí)，或者少配件，或者多配件，建筑表現(xiàn)也因此受到影響。主要就是因?yàn)榕浼到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與整個(gè)建筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不統(tǒng)一，還有配件標(biāo)準(zhǔn)化的問題所造成。
4.2建筑表現(xiàn)形式
我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在表現(xiàn)形式上同國(guó)外有著較大差距。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑表現(xiàn)主要有以下四個(gè)方面的特征，即規(guī)模、線條、色彩和變化。在這四個(gè)方面，我們都不同程度地存在差距。
建筑規(guī)模：國(guó)外企業(yè)設(shè)計(jì)的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑規(guī)模的表現(xiàn)上，表現(xiàn)得相當(dāng)出色，特別是一脊雙坡或帶女兒墻的大跨度輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，具有恢弘的建筑氣勢(shì)。據(jù)了解，這種用建筑規(guī)模表現(xiàn)建筑風(fēng)格的作品，出自國(guó)內(nèi)企業(yè)之手的，目前還不多見。
金屬壓型鋼板的線條：線條是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的風(fēng)格最獨(dú)特的特征，這種勻稱的線條，或橫或縱，使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬質(zhì)感，與傳統(tǒng)的混凝土建筑相比較形成極大的反差，體現(xiàn)了強(qiáng)烈的現(xiàn)代工業(yè)氣息。但國(guó)內(nèi)建筑往往在不經(jīng)意間破壞了這種線條，而使得建筑物整體形象呆板、呆滯。墻面采光窗的不合理設(shè)置，是破壞這種線條的主要原因。如前所述，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)多是采用先建筑設(shè)計(jì)后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式。建筑設(shè)計(jì)時(shí)，為了考慮建筑采光，在墻面設(shè)置了大量的采光窗。這種采光窗雖然滿足了采光的需要，但在建筑上卻破壞了墻面的線條造型。其實(shí)，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，由于可以大量使用屋面采光板采光，從而減少墻面開窗的數(shù)量，這樣就可以非常有效地既保證建筑采光又不破壞墻板的線條。另外，墻板的線條在板型方面，我們也有差距，這也是影響線條造型的又一個(gè)重要因素。
建筑色彩：多種色彩的金屬壓型鋼板使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑豐富多彩，特別是大膽使用跳躍性色彩和冷色調(diào)，可以給人一種明顯區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的耳目一新的感覺。色彩的表現(xiàn)包括兩個(gè)部分，一部分是屋面、墻面板的色彩表現(xiàn)，另一部分是收邊泛水等飾件的色彩表現(xiàn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)多選擇白色、藍(lán)色、紅色，很少選擇褐色、黑色以及多種色彩組合。這既有社會(huì)群體審美意識(shí)的趨向問題，也有國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的板材色彩單調(diào)的問題，還有設(shè)計(jì)工程師的建筑審美水平不高的問題，更有業(yè)主主觀武斷的問題。
建筑變化：國(guó)外企業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)模較小的建筑在追求建筑風(fēng)格方面，多借鑒小規(guī)模混凝土建筑的建筑風(fēng)格，包括混凝土建筑的裝修裝飾表現(xiàn)方法。雖然規(guī)模小，但多富于變化，使得小規(guī)模建筑表現(xiàn)出靈動(dòng)的建筑風(fēng)格。而國(guó)內(nèi)企業(yè)，基本是方形建筑，確實(shí)缺少變化。
我國(guó)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在建筑裝飾表現(xiàn)方面也同國(guó)外有著較大差距。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于使用材料的原因，其裝飾效果遠(yuǎn)比混凝土建筑豐富，這也是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑更具表現(xiàn)力的主要原因之一。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的裝飾物一般具有雙重功能的特點(diǎn)，既有使用功能，又有裝飾功能。比如外天溝，它既使天溝有組織排水的功能，又是建筑屋檐重要的裝飾物。其他如雨篷、落水管、收邊、泛水等，都是如此。國(guó)外的外天溝由于裝飾功能的要求都設(shè)計(jì)有多種形式，而國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的基本就是一種直角形。
五、輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑市場(chǎng)的機(jī)會(huì)和發(fā)展前景
目前我國(guó)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅尚處于發(fā)展初級(jí)階段,還有許多問題需要進(jìn)一步研究和完善,但可以確定，只要產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)集成化是我國(guó)住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅就一定要蓬勃發(fā)展起來(lái)，作為一名建筑師，我們需要做好準(zhǔn)備。
根據(jù)住建部的計(jì)劃，目前我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣工作步驟是：首先有計(jì)劃地建造一批試驗(yàn)工程,以便引進(jìn)該項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)。因?yàn)闆]有一定的建造量,就不可能編制完成我們自己的全套輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范,在建造試驗(yàn)工程并取得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,及時(shí)編制相應(yīng)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
根據(jù)建設(shè)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制工作計(jì)劃,目前建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心正在組織各有關(guān)科研設(shè)計(jì)單位、大專院校、生產(chǎn)企業(yè)共同編制行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《低層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)要求》，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的大面積推廣才能執(zhí)行到位。
由于輕鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間還短，大面積推廣輕鋼結(jié)構(gòu)住宅還有一些傳統(tǒng)觀念需要澄清：
安全、堅(jiān)固的誤區(qū)：在人們的傳統(tǒng)觀念中，磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅堅(jiān)固安全，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系存在結(jié)構(gòu)的安全性問題。
對(duì)于這個(gè)問題，一方面靠加強(qiáng)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的推廣宣傳，目前國(guó)內(nèi)的許多試點(diǎn)工程取得了很好的社會(huì)認(rèn)可度，但這也只是限于試點(diǎn)工程當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)，輻射范圍不夠?qū)?。通過大量試點(diǎn)工程的建設(shè)，購(gòu)買者面對(duì)面的接觸體會(huì)，對(duì)有效推廣輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系有著積極意義；另一方面，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的生產(chǎn)企業(yè)要樹立責(zé)任意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、自我批判意識(shí)，把輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅工程質(zhì)量擺在戰(zhàn)略高度：傳統(tǒng)建筑施工工藝發(fā)生的質(zhì)量問題是一個(gè)施工單位的名譽(yù)問題，而“輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系”發(fā)生質(zhì)量問題可能會(huì)否定了整個(gè)“輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系”。
成本價(jià)格高的誤區(qū)：過去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，人們的觀念是鋼材昂貴，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的成本過高。事實(shí)上不是這樣，是我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅圍護(hù)材料和產(chǎn)業(yè)化配套技術(shù)的成本過高，造成了因?yàn)殇摬陌嘿F所以輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅昂貴的假象。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是加強(qiáng)新型經(jīng)濟(jì)適用的圍護(hù)材料的開發(fā)與加快輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化步伐。技術(shù)問題解決了，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的成本馬上就會(huì)降下來(lái)。
專業(yè)人才缺乏：在人員方面,由于國(guó)內(nèi)無(wú)論中等或是高等專業(yè)學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容中均未涉及輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系,因此我國(guó)建筑類專業(yè)的工程技術(shù)人員對(duì)這一體系知之甚少,而更加缺乏的是生產(chǎn)、安裝熟練技術(shù)工人。在建筑管理方面,我國(guó)現(xiàn)行的建筑管理模式與輕鋼結(jié)構(gòu)住宅這種工業(yè)化生產(chǎn)方式不適應(yīng),現(xiàn)行的工程竣工質(zhì)量驗(yàn)收程序和辦法也不適應(yīng)。這些都屬于行業(yè)技術(shù)法規(guī)建設(shè)問題。
易建房是中國(guó)目前最大的集成房屋訂制平臺(tái)，平臺(tái)共有300多家集成房屋生產(chǎn)廠家與我司有參股合作關(guān)系，能為國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目提供木別墅、輕鋼別墅、集裝箱房、裝配式房屋的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和建造一站式服務(wù)。在旅游地產(chǎn)、養(yǎng)老地產(chǎn)、農(nóng)業(yè)休閑觀光、新農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)，并能為有需要的項(xiàng)目方提供投資、融資服務(wù)。歡迎咨詢！
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