輕鋼建筑體系助力裝配式建筑低碳節(jié)能發(fā)展

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輕鋼體系建筑因其具有自重輕、結(jié)構(gòu)受力好、適用性廣及工業(yè)化技術(shù)體系成熟等特點，成為發(fā)展產(chǎn)業(yè)化綠色建筑的重點。

輕鋼結(jié)構(gòu)不但擁有與預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)相同的施工周期短、材料利用率高、人員投入少、工程成本較低等優(yōu)點，而且因其改善了防水、保溫、隔熱等構(gòu)造的處理方式，在建筑節(jié)能減排性能上擁有獨特優(yōu)勢。輕鋼結(jié)構(gòu)將工業(yè)化建造技術(shù)與綠色建筑技術(shù)相結(jié)合，以實現(xiàn)提高建筑使用品質(zhì)，降低建筑能耗水平的目標。

優(yōu)勢明顯

輕鋼體系建筑技術(shù)最早起源于國外，憑借質(zhì)量輕、強度大、易于生產(chǎn)加工、耐久性好、材料可回收等優(yōu)點，在國外發(fā)展迅速。1965年，美國輕鋼體系建筑占全美建筑市場的15%，到2000年這個比重達到了75%；日本的輕鋼結(jié)構(gòu)體系建筑發(fā)展始于1950年，到了1995年，輕鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制房屋占日本所有預(yù)制房屋比重已達到約80%；歐洲在1970年左右提出組裝式、單元式、混合式3種輕鋼結(jié)構(gòu)住宅模式。1993年，歐洲標準化委員會和歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會合作，發(fā)布了歐洲使用輕鋼結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一標準。

“我國由于鋼材產(chǎn)能和相關(guān)建筑技術(shù)研究有限等因素影響，直到2000年左右，輕鋼體系建筑才開始興起。我國輕鋼體系建筑技術(shù)和相關(guān)標準、規(guī)范多借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗，眾多國外的輕鋼體系建筑技術(shù)與產(chǎn)品涌入我國，推動了我國輕鋼體系建筑的發(fā)展。同時，為了化解全國鋼產(chǎn)能過剩，實現(xiàn)建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型，政府出臺了多項政策鼓勵輕鋼體系建筑發(fā)展，如2015年住建部、工信部發(fā)布《促進綠色建材生產(chǎn)和應(yīng)用行動方案》，2016年國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》等。”建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所首席專家崔源聲說。

據(jù)相關(guān)專家介紹，國內(nèi)從事輕鋼體系建筑設(shè)計建造的實踐大致分為兩類：一是高?？蒲袌F隊以科研課題項目為支撐，進行鋼結(jié)構(gòu)體系建筑技術(shù)研發(fā)；二是建材與工程企業(yè)引進或自主研發(fā)輕鋼體系建筑技術(shù)，但由于國內(nèi)市場的接受度較低，企業(yè)目前主要服務(wù)于國外市場。

難題待解

我國輕鋼體系建筑起步較晚，由于缺乏研究過程，目前我國這方面的建筑實踐仍停留在示范試驗階段。崔源聲表示，目前我國輕鋼體系建筑還存在一些問題。一是照搬國外輕鋼體系建筑技術(shù)在國內(nèi)不適用。由于輕鋼體系建筑缺少建筑設(shè)計方面的指引，在基于結(jié)構(gòu)與構(gòu)造層面的建筑工程實踐，往往忽視了我國氣候的差異性與生產(chǎn)建筑材料性能品質(zhì)的不同，建成項目容易出現(xiàn)保溫隔熱、防潮性能、耐久性能等方面的缺陷。

二是推廣集中于北方供暖地區(qū)。我國北方供暖的能耗問題嚴峻，為降低供暖需求，節(jié)能減排技術(shù)的研究多傾向于北方地區(qū)，夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)的研究有待開展。我國地域遼闊，各地氣候差異大，輕鋼體系建筑應(yīng)因地制宜開展技術(shù)研究。

三是缺少輕鋼體系的被動房屋技術(shù)集成研究。輕鋼體系建筑是我國建筑產(chǎn)業(yè)化的重要方向，隨著建筑質(zhì)量和節(jié)能環(huán)保要求日益提高，其與被動房技術(shù)的集成的需求也將日益增大。

四是目前沒有形成全國性的輕鋼產(chǎn)業(yè)鏈集群，工業(yè)一體化生產(chǎn)分散，無法形成有效的集群效應(yīng)。

五是輕鋼體系建筑需要全屋一體化設(shè)計施工，設(shè)計與施工相結(jié)合才能降低成本，要真正發(fā)揮輕鋼體建筑優(yōu)勢，必須盡快實現(xiàn)裝配式建筑的一體化設(shè)計與建設(shè)。

應(yīng)用廣泛

因具備眾多的優(yōu)越性，近年來，輕鋼建筑體系中的部分節(jié)能環(huán)保技術(shù)已進入我國現(xiàn)代化建筑市場，應(yīng)用效果良好。

預(yù)制外墻圍護系統(tǒng)。據(jù)中國被動式集成建筑材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟設(shè)計院院長張建偉介紹，在建筑外墻填充層靠近室外側(cè)增加一道保溫材料，可形成外保溫體系。外保溫體系在室內(nèi)使用空間面積、室內(nèi)空間實用性及避免結(jié)構(gòu)因溫度變化而變形上較傳統(tǒng)的內(nèi)保溫體系有明顯優(yōu)勢。冷彎薄壁型鋼外側(cè)結(jié)構(gòu)通過采用外掛式復(fù)合保溫，可根據(jù)需要采用多層保溫現(xiàn)場拼接，或者在工廠預(yù)制成外掛式復(fù)合保溫板，可根據(jù)不同的氣候區(qū)域采用不同的保溫板材組合。

輕鋼保溫復(fù)合一體化裝配式墻體。該系統(tǒng)又稱作鈑墻結(jié)構(gòu)，是輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)和保溫材料經(jīng)過蒸壓、機器加工壓制成一體，用形成的鈑材組合成箱體結(jié)構(gòu)，厚度可根據(jù)氣候區(qū)域進行調(diào)整。該結(jié)構(gòu)無冷熱橋設(shè)計，保溫、抗震、抗風(fēng)性能好，橫向、縱向載荷和剪切力荷載高，用輕鋼型材代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料，可達到節(jié)能環(huán)保的目的。

輕鋼鈑墻結(jié)構(gòu)房屋部件可全部在工廠內(nèi)規(guī)?；a(chǎn)，現(xiàn)場只需要裝配作業(yè)，實現(xiàn)了部件的工廠化預(yù)制和房屋的現(xiàn)場裝配化施工，是目前較成熟的一種集成房屋體系，也是未來裝配式建筑發(fā)展的方向。

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