中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135
摘要:钢筋混凝土结构的建筑使用寿命为100年,甚至可长达200年,那么1000年以后怎样办?整个城市将变成石林垃圾。钢结构房屋可重复利用属绿色建筑,并且低碳、节能、环保是将来建筑业发展的方向。本文介绍了国内外钢结构在低层和高层建筑结构的应用和发展,对比了各自的发展现状。
关键词:钢结构;建筑;前景;优势;广泛应用
引言
目前,国内有许多钢结构的工业厂房,但是在住宅方面却十分稀少。钢结构是未来必然的发展趋势,以后在我国会有更加多元化的发展。其实钢结构技术在我国已经发展多年,现在技术也已成熟,在技术上没有困难,维护结构和装修水平也可以,所以拥有建造钢结构住宅的能力,之所以推广不起来,跟目前大家的观念也很大关系。
1 钢结构的发展现状
目前来说,钢结构建筑在发达国家已经发展了很多年,所以不论是知名性还是实用性,都已经比较普遍了,知道并且了解的人很多,而且体验过的人都对此赞不绝口。因此,钢结构建筑在发达国家已经在实际应用中得到了很多的肯定。
1.1低层钢和钢结构的发展
在美国的大环境下来说,目前金属建筑还是很有市场的,不仅在工业、商业、等方面有很大的份额,而且在很多社区方面也有应用。
低层建筑是指楼的高度低于18m,但是层数又在五层以下的一些办公社区和工业厂房,也包括一些社区的建筑。在美国,低层建筑中钢的应用范围很广,其中两层以下的非居住所用的建筑就能够达到60%以上的份额。
1.2高层和超高层结构的发展
因为经济的飞速发展,所以人们对于一些高层的难度较高的建筑物要求也会越来越高。这时候人们就发现钢结构在这方面具有很多的优点,比如结构较,强度也很高,建筑周期也很短等。所以对于很多高层甚至超高层大跨度的建筑来说,都是非常理想的结构。目前世界上最高的建筑,包括面积最大的建筑,多是采用钢结构,甚至有很多届奥运会的场馆,也多采用钢结构,还包括占地较大的机场。
2 钢结构的优势
钢结构有自己的优缺点,优点主要有结构性能好,抗震性能好;钢材可回收,比起砌体、混凝土更节能环保;工厂加工,质量有保证;自重,基础造价低;现场施工工期短,基本不会产生粉尘、污水等对环境的污染;结构构件截面小,柱子细,墙薄,建筑使用面积大。缺点主要有需要熟练技术工人来安装;造价可能略贵;更为需要配套的产业支持。现在的传统砖混结构房屋的墙体,采用现场砌筑,钢结构的则是预制的墙体,要有相应的配套装修材料。住宅必备的电器设备和装修画等需要提前在预制墙体上留好,而砌体墙体可以后期加装相对来说更为便捷。
总体来说就是优点性能好、工期短、对环境污染小;缺点就是国内目前缺少配套的产业链,可能会导致成本略高。由于现在钢材产能过剩,且价格低廉,国家现在的政策还是很支持发展新型建筑结构的。
而且随着科技进步和时代的发展,钢结构的缺点正在逐渐改善。例如:隔热防潮和维护问题,目前新型的墙板,由内至外采用:防火石膏板、钢龙骨(内部可采用填充隔音玻璃棉)、定向结构刨花板、防潮纸、保温层、外墙挂板、整个墙体厚度在20cm以内。这样钢龙骨完全处在封闭的环境里,外层覆盖了防潮呼吸纸,不用担心耐久性的问题,也基本不需要维护。
钢结构的房屋可以实现大跨度的开间设计,为了满足各种用户的要求,建筑平面还可以分隔。而传统房屋需要根据承重墙而建造布局,对房间的跨度有要求。在空间利用率上,钢房屋的断面小,建筑可以更加灵活丰富,户内空间会更大。相同建筑面积的楼层,钢结构的自重。建筑风格上,钢结构建筑更显得灵活丰富,可以满足不同住户的要求。加上新型材料,可以拥有隔温、放水、隔热、隔音的功能。钢结构的安全性更高,因为钢材具有更好的延性,能更好地消耗地震的能量,所以钢结构的抗震性能非常好。
钢结构房屋住宅在加固、接高、隔断等调整更加容易,拆迁也方便,并且可进行回收利用,环保性好。钢材报废后可以实现废品回收再利用,传统房屋不但拆除麻烦,而且还造成了大量的垃圾无法处理。钢结构房屋后期可塑性强,大家住房理念随
着时代进步和科技发展会不断改变,我们的房屋以后会变得更加智能化,随着智能家居的快速发展,新风系统,能源回收利用等。当我们需要在房屋加入这些新型系统,钢结构有很好的可变空间,而传统的砖混结构都是实体的墙,要改变墙壁或者在中间加入新的系统是一个非常艰难的工程。
钢结构房屋施工方便工期短,这是钢结构跟传统住宅的不同点。一般的传统砖混结构建筑要考虑到混凝土的凝固时间问题,钢结构构件一般是在厂房里制作完成的,然后将这些构件在现场组装完成。这样减少了很大的现场工作量和等待时间。缩短施工所需要的时间,减少了很大程度的对周围环境的噪音和污染。根据相关数据的统计,一样的建筑面积,钢结构的比传统砖混结构可以缩短一半及以上的工期,而且还可以节省混凝土支模的材料费用。
3 钢结构房屋的未来发展和市场前景展望
3.1首先要看一下钢结构材料的来源,这就取决于钢材市场的发展。为了适应建筑市场的需要,很多钢材已经生产成成品,而且品种较为齐全,材料较为标准化,不管在数量还是在品质上,都具有很大的提升。从1996年开始,我国用钢量就非常大,每年的产钢量都超过了1亿t,在世界上是数一数二的用钢大国。近十年来我国大陆地区,每年的钢产量和用量,也占世界钢用量的一半。其他材料工业的发展,也为钢结构的大量使用提供很大的便利性,能够生产出多种多样的钢材料。我国现在在生产彩色钢板,包括其他各种形状钢板的工艺上也有很大提升,技术也在不断提高。
3.2从社会和政府方面来看,政府部门对钢结构大力使用也有很大的支持和引导,因为钢结构毕竟和传统混凝土相比具有很多的优势,不仅重量、强度高,而且抗震性好,尤其是绿色环保这一特点,符合现在我国生态发展的需求,也符合可持续利用的战略需求,所以综合来说,经济效益是最高的,也为很多的投资者所看好,所以政府也是大力支持。
3.3目前来说,我国对于钢的加工工艺也是具有很高的水平,如切割技术和焊接技术,都为钢材料的广泛利用提供了良好的技术条件。包括在一些钢结构的设计等方面,我国已经发布了20余条行业标准,所以有关钢结构的规范和大规模使用,已经提供了必要的基础和条例。
3.4现在从政策方面来看,早在2001年,我国的建筑部就发布了相关的技术导则文件,该文件为我国促进钢结构建筑的发展和规范提供了很大的帮助和参考,非常适合我国的国情,所以为我国钢结构在住宅中的广泛应用提供了非常有利的,政策指导。目前来说,很多钢结构的单位面积造价要比混凝土的甚至要低,所以,在产业化来说钢结构必将成为建筑业的一场新的革命。而且随着住宅产业经济增长点的提升,钢结构如果成套利用在住宅体系中,会大大促进其快速发展。
3.5由于钢结构的快速发展,所以钢结构的设计也需要大批的人才,很多专业设计院、研究院会进行品种丰富的钢结构的设计。而且随着科技的发展,现在的设计通过电脑完成,速度也大大提升。只要设计和生产相互匹配,就能够形成比较规范的市场。
总结
我国的钢结构具有很大的发展优势和前景空间,所以随着经济建设的发展和社会的交流进一步增强,更多的高层建筑和大型公共建筑都会被社会所需要,所以钢结构的发展前景是十分可观的。
参考文献:
[1]童堂朝.钢结构应用情况调查报告[J].交通科技与经济.(2016-02-05)
[2]王智,杨建奎.钢结构建筑市场发展趋势与前景展望[J].建设科技.(2015-12-19