钢结构住宅在绿色建筑中的应用与发展

摘要： 进入21世纪以来，我国房地产出现了突飞猛进的发展，居民居住水平有了极大的提高。但是调研发现，我国住宅从建筑造型、材质到室内装修大都未达到环保、舒适、美观、节能的标准；建设速度与住房需求增长的矛盾也日益突出；大量地挖山采石、取土烧砖对土地资源和环境的破坏日趋严重；还有技术的配套和完善问题、建筑设计和部品、部件标准化等诸多问题，导致消费者对住房质量的投诉居高不下。

关键词：钢结构；绿色建筑；住宅

钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系，被誉为2l世纪的“绿色建筑”之一。是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构，符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求，也符合当今世界对实现“低碳社会”的趋势。

钢结构住宅在欧美、日本和我国台湾地区已广泛采用，它具有抗震性能高、重量轻、耐久性好、施工速度快的优点。在建筑功能上，由于梁柱截面小、开间大、净空高、使用面积大、居住舒适度高，因此它属于节能和环保型住宅。在工程造价方面与钢筋混凝土结构基本持平，因为钢结构住宅的施工工期比钢筋混凝土结构缩短一倍以上，其实际收益更大。因此，钢结构住宅是代替砖混住宅较为理想的建筑结构体系。

1钢结构住宅的特点

1.1工业化程度高

所有构件均实行工厂标准化生产。质量稳定可靠，有利于实现住宅建筑技术集成化、产业化，并能降低成本。工厂制作.现场拼装：噪音小，湿作业、粉尘与垃圾少，受气候影响小，符合环保建筑施工的要求；不使用粘土砖，可拆卸和回收，符合国家土地资源政策、环保政策和可持续发展战略。

1.2结构自重轻

基础负担小可大幅减少基础造价。尤其适用于地质条件较差的地区：结构地震反应小，用于结构抗震措施的费用少，适用于地震多发区：制作、运输、安装、围护方便，降低人工和机械费用。

1.3施工周期短

比传统住宅体系至少可以缩短工期l/3。从而可以加快资金周转，大大提高投资效益。在目前房地产发展形势下，资金利用率已是各大型房地产发展商的首要问题，钢结构在提高投资收益方面也有正面效应。

1.4符合环保建筑可持续发展的社会价值趋向。钢结构住宅所用的材料主要是绿色、可回收材料。在建筑物拆除时，它的大部分材料可再利用，是环保型建筑的典范。

1.5采用新型轻质围护材料，不易助燃，不易霉变，不易虫蛀；装修可以一次到位：管线可暗埋于墙体及楼层结构中；在保温、隔热、隔声等性能方面比传统结构住宅有非常明显的优势，因此住宅的舒适性更好。

1.6由于钢结构的随意拼接能力，可以设计出丰富多变的住宅建筑外形，可以满足住户对不同建筑风格的要求。

1.7房屋构件的更换维修方便，省时省力，具有良好的综合经济效益。

1.8良好的抗争性能，由于钢材有很好的延性，故钢结构建筑比起砖混建筑及混凝土建筑有更高的抗震性能。

1.9防火问题

虽然钢材是不燃材料，但其耐火性能却很差，承载力和平筏稳定性会随温度的升高而大幅度下降。当温度在150℃以上时，就必须采取遮挡措施；当温度达到400℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半：当温度达到600℃时，钢材基本丧失全部强度和刚度。

因此轻钢结构住宅必须采取耐火保护措施后才可安全使用，这样会使构造复杂，增加造价。建议采用在轻型钢结构骨架上加防火石膏墙板以提高构件的耐火极限等适用可靠得、有利环保的防火措施。

1.10造价问题

目前，对中低层民用建筑而言，在目前施工和管理技术条件下，轻钢结构住宅比钢混住宅造价要高，开发商大多只看到眼前的利益，注重短期效应；对可持续发展的认识不够，全局意识不强。建议在这方面政府要加以引导、约束，加大对轻钢结构住宅产业化的投资与宣传，使轻钢结构住宅在中国得到普及，成为大众住宅。

2钢结构住宅的绿色优势

2.1节地方面

轻钢结构住宅采用复合墙体，可以节约大量使用的实心粘土砖。我国住宅年平均竣工面积达4.59亿平米，大部分为砖混结构，若部分采用轻钢结构住宅，每年节约土地数量将十分可观。

能有效利用土地资源，增加住宅使用面积。由于轻钢结构住宅采用复合墙体，截面积小于砌体结构和混凝土结构，可增加有效使用面积约6%。

2.2节能方面

节能效果好，比砖混住宅节能60%以上。建筑服务期满拆除时，钢结构材料可全部回收。若采用轻钢结构建设多层住宅，按欧美标准，住宅实际年耗油可以降低到6L/m2。

2.3节水方面

由于轻钢结构在施工中采用干作业，除基础施工时用水，施工现场几乎不用水。我国在住宅建设中，耗水占城市用水的32%，如果其中的一半能采用轻钢结构住宅，为城市节约大量用水，缓解城市用水的紧张局面。据估算，建设轻钢结构住宅仅施工用水一项每年可节约水资源十几亿吨。

2.4利于环保

目前我国多层住宅结构体系主要为砌体结构及混凝土框架结构，大量采用硅酸盐水泥材料，在建筑解体后它将变成难以循环再利用的废弃物，给环境造成极大的破坏，目前许多发达国家均在研究如何降低水泥制品的用量。相比之下，轻钢结构是十分有利于环境保护的住宅建筑体系。

3我国发展钢结构住宅面临的问题

3.1缺乏专业性人才和专业性机构

目前具有钢结构住宅设计经验的技术人员和施工人员比较缺乏。虽然现在钢结构企业和建筑逐渐兴起，但绝大部分是工业厂房或加层改造类建筑，全国还没有一家真正有实力的钢结构设计机构。金茂大厦、环球金融中心等有影响的钢结构工程都是同外设计机构承担的。所以有必要大量培养专业性人才与机构。

3.2大力发展钢结构住宅配套技术与产业

住宅产业化发展的前提是具备与产业化相配奁的新技术、新材料和新体系。如新型的墙体及楼板材料，新的结构体系等。

由于钢结构体系住宅易于实现工业化生产，标准化制作，且与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，因此，研究钢结构住宅体系成套技术，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发展前景。

3.3解决一批关键的技术问题

钢结构住宅体系的耐火问题、钢结构住宅体系的防腐问题，钢结构住宅的立呵问题等足制约钢结构住宅快递发展的瓶颈。长期以来困扰着整个产业的发展，所以必须增大投入解决这些关键的技术例题。

完整保留至今者，大都采用“以柔克刚，隔震消能”的途径。充分证明隔震消能技术概念合理，安全有效，简单易行。

从上世纪20年代开始，人们开始利用隔震思想进行工程实践。30年代，出现了采用柔性底层的工程设计思路。后来人们逐渐发现滑移基础隔震是一种简便有效的建筑物隔震方法，70年代以来，国内外学者开始对滑移隔震方法展开多方面的研究和应用。橡胶支座（柔性底层思想）提供了另一种简便的隔震方法。橡胶支座于上世纪50年代末期首先在桥梁结构中使用，现广泛地应用于建筑物基础隔震。

现阶段，我国、欧美、日本和我国台湾地区对隔震元件应用的研究主要以铅芯橡胶垫支座为主。低廉有效的隔震技术、合理可靠的设计施工方法以及隔震工程的推广应用还有进一步的研究和促进。

4结语

钢结构住宅不是简单的用钢结构制造房屋，而是以产业化为目标，以市场为导向，以提高住宅质量为目标的庞大系统工程。

2001 年12 月，建设部印发了《钢结构住宅产业现代化技术导则》，对钢结构住宅的建筑设计、结构设计、建筑设备、钢结构防护以及工厂化生产与施工安装等事项做出了原则性的规定。并确定了钢结构住宅建筑技术发展的基本规则。随后又相继出台了部分规范、规程、标准图集，为钢结构住宅的发展提供了技术保障。

2010年12月7日，由住建部授予的首个具有自主知识产权和完整配套体系的钢结构“国家住宅产业化基地”在杭萧钢构挂牌。

经过多年发展，我国钢结构住宅创新能力日渐提高，配套体系日臻完善。建设钢结构住宅，推进住宅产业化发展，建设更多节能、环保、安全的新型住宅，让百姓住得安心、放心、舒心，已成为行业与社会的共识。

随着社会环保意识的加强，钢结构建筑已进入发展的春天，钢结构产业也面临突飞猛进的的发展机遇。21世纪钢结构建筑必将占领广阔的建筑市场，钢结构住宅也必将有大的发展。

参考文献

[1] 刘芳，崔凤臣. 钢结构住宅的技术应用与发展前景[J]. 才智. 2011（02）

[2] 王仁君. 浅析发展钢结构住宅的必要性[J]. 价值工程. 2011（15）

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