钢结构节能住宅在中国的发展趋势

钢结构节能住宅在中国的发展趋势建设节能省地型住宅是中国未来的住宅建设方向，而发展钢结构住宅建筑则是解决高能耗建筑的一条行之有效的途径。绿色建材和节能设施，最大限度利用有效空间等，都是钢结构住宅建筑的优点。实行工厂化生产，推动住宅钢结构建筑的产业化，有着广阔的市场发展前景。住宅建设中节能、节地、节水、节材问题非常重要，它不仅关系到住宅能源消耗的问题，也涉及到地球上有限的资源合理利用。目前我国近400亿平方米既有建筑中，99%属高能耗建筑；每年新建的近20亿平方米建筑中95%仍属高能耗建筑，其单位面积能耗约28%，再加上建材生产的能耗，用于建筑的能耗已占到社会总能耗的40%。从这些数据不难看出，建筑业是一个高能耗的行业。如果节能省地型建筑能大力推广，其社会的经济利益和对地球的资源利用都有积极的作用。钢结构住宅——利用率高的绿色建筑采集者退散被誉为绿色建筑的钢结构住宅革除了生产砖瓦石灰沙等建材对环境的破坏与影响，建筑垃圾、建筑施工噪声都减少到最低程度，抗震性能高，改建和拆迁容易，材料的回收和再利用率高，是人与自然和谐可持续发展的“绿色产业”。据资料显示，钢结构住宅在发达国家应用非常普遍，达到总建筑面积40%%以上。而我国钢结构住宅还处于起步阶段，虽然先后取得了近300万平方米的建筑试验，但总的发展水平还不高，普遍停留在传统钢结构体系加现浇板和砌块墙体的结构体系阶段，因此还没有取得实质性突破。特别是国内研发钢结构住宅产业化的单位企业不少，但往往是注重钢结构中的某一部分，真正系统地研发钢结构住宅并使之产业化的企业当数杭萧钢构。该公司将整个钢结构住宅需要的结构、楼层板、墙体进行一条龙的配套研发与产业化。该公司技术人员认为如果仅是某一部分采用钢结构，其他部分仍采用传统的混凝土与砖瓦结构的话，不但住宅性能不能最优化，而且工程造价亦不低。据了解，早在2003年，杭萧钢构就正式展开多高层钢结构住宅成套体系的研究，同时承担了原建设部2004年科技攻关项目《新型钢结构住宅体系的开发与产业化》，并经浙江大学、福州大学、同济大学、西安建筑科技大学、国家固定灭火系统及耐火构件质量监督检验中心、国家建筑材料测试中心等知名高校和科研院所先后对结构构件、连接节点、三板体系进行50余项性能测试与检验，到目前为止已获得国家发明和实用新型专利30余项。钢结构住宅——环保型的精细化建筑钢结构住宅本身是一种环保型的精细化建筑。一栋24层高楼，采用混凝土建筑，其柱子边长在1米左右；采用钢结构建筑，在达到安全标准的前提下，通过优化与精细设计，其柱子边长为0.5米，整个截面只占前者的四分之一。在优化空间，降低造价方面，后者均优越于前者。在钢结构建筑设计方面，设计师通过精细化设计，在保障安全的前提上，尽可能优化再优化，既考虑安全系数，又着眼经济环保，实现美观、安全、经济三者的最佳组合。按照常规模式与手段去建造钢结构住宅，体现不出优秀之处，打造不出精品工程。钢结构建筑的柱原来是箱形柱，由四块钢材焊接而成。杭萧钢构对现有技术设备升级改造后，制作方把厚厚的钢板直接轧成方管，只有一条焊接缝，承重标准与安全性能较前者大大提高。此外，该企业的结构梁全部采用H型自动化生产线生产，尽可能减少人工制作，以做到钢结构住宅结构上的轻与精以及生产的高度自动化。企业标准高于国家标准。在生产制作过程中，杭萧钢构严格按IS09000标准，抓好产品的流程与质量控制，确保产品百分之百达到国标水平。安装工序更是制定了细致、苛刻的规范与标准。在常人思维中，建造“铜墙铁壁”的住宅，造价会高得离谱。可从杭萧钢构建造的武汉世纪家园项目传来消息，工程综合造价略低于钢筋混凝土。随着杭萧钢构住宅产业配套的水泥纤维板、新型墙体项目产业化与规模化，钢结构住宅造价将进一步降低，得实惠的将是普通购房者。钢结构住宅造价低，一般比同规模的混凝土建筑低三分之一；施工快，建筑时间是混凝土建筑的三分之二；隔热、保温、防震效果好，可提高使用面积率5%~8%，等等。钢结构节能住宅将向可持续建筑方向发展。1993年，CharlesKibert博士提出了可持续建筑这一概念。可持续建筑是对可持续发展有积极贡献的建筑，是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的建筑。把建筑不再视为人类任意地可强加于地球的东西，而是从更高层次综合考虑建筑所造成的更大范围的影响，是可持续建筑观的基本出发点。可持续建筑的理念要求建筑师在进行住宅设计时首先应尽量结合气候，采用自然通风、自然采光的方法，减少住宅对能源的依赖，如住宅的朝向在条件许可的情况下，尽量朝南；在住宅周围利用地形进行绿化，适当增加间距，夏季通风，减低周围环境温度，屋面墙面用绿化的方法降低外表面温度等。加快钢结构住宅发展必须推动钢结构住宅系列产业化，推广集成式住宅。集成式住宅就是住宅建设的安装、生产摆脱了传统的水、灰砂、石，摆脱了手工劳动以及现场湿作业生产，由工厂生产住宅部件，在现场组装生产成品住宅。住宅部件是系列的、标准的，可在流水线上生产，而房屋则可以是多样的、丰富的和多档次的；完全可以按照住户的要求，由建筑商提供可选择的住宅类型，供住户选择。与传统的工业化住宅不同，部件的加工、运输、吊装均可轻便灵活，其标准化单元也可由大改小，空间单元组合的灵活性、机动性大大增加。由于隔墙的轻质化和可拆改化，居住空间大小可灵活布置，可以最大限度地满足住户对功能和设备的高品位的需求。在施工中，集成住宅的大空间无阻挡为布管提供了快捷便利的条件。厨房、卫生间是住宅中最为复杂、专业化程度最高的部件，最适于工厂化生产、集成式安装。它不但可以提高使用功能，降低造价，而且可以避免质量通病。除此之外，外墙的保温构造和内墙的部件也都应当采用整合式的、成套的技术。集成住宅部件的多品种、多数量决定集成化的安装和工厂化的制造必须按照标准化的原则进行。因此采用国际通用的模数协调原则和方法，是最必要的手段。模数协调的任务是制定生产各种住宅部件的规格尺寸，使各种住宅部件能准确无误地安装到指定的部件，并且不同企业生产的部件可以互换。其次，模数协调的原则能指导建筑师和工程师在自己设计的住宅工程中，保证选择的部件、设备能合理地安装在住宅工程中，但并不妨碍了工程师的创造力。由此可见，钢结构住宅将向设计模块化、构建标准化、施工机械化的方向发展。工厂化装修为钢结构住宅的推广提供了强大的技术支持，钢结构住宅若用手工装修，其优势难以发挥，工业化生产的建筑主体与粗糙的手工装修根本无法配套；而且钢结构住宅内隔墙一般都采用轻质工业化生产的整体构件，难以实现手工装修。而工厂化生产的装修构件淘汰了从电锤打眼塞木锲直到补钉眼刷漆的全过程，各种轻型墙体都可直接与装饰构件紧密结合，且寿命大为延长，从而有效地解决了钢结构住宅的室内精装修工艺可行性问题。工厂化装修与钢结构住宅的设计生产一体化是必然趋势。我国住宅钢结构有着广阔的市场前景，而目前发展缓慢，既有建设主管部门宏观指导的问题，也因为不少设计、施工单位对这一新兴的产业持观望态度。全国的钢结构企业总量不少，企业家们热衷于一些公共建筑、厂房、仓库等建筑。其实住宅钢结构建筑量大面广，市场潜力巨大，钢结构企业尽早投身这一领域，扩大市场份额，定会有所作为。近年来，国家大力提倡发展节能省地型住宅，不断提升住宅产品的科技含量。根据国内权威专家分析，中国的住宅产业在今后20年中，仍然处于快速增长期，并且中国住宅价格的25％将会来自科技含量的提升。钢结构住宅以其独特的抗震能力强、施工速度快、得房率高等优势契合了绿色环保住宅的要求。目前，我国钢材产量已居世界首位，而且国家也在逐步调整政策鼓励发展钢结构住宅，我国大力发展钢结构的条件已经成熟，正步入钢结构发展的黄金时期。钢结构住宅产业化的优势逐渐体现与发挥出来，这是一个朝阳产业与“绿色家园”工程。