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1、装配式钢结构住宅国内现状分析装配式钢结构住宅国内现状分析-周航周航 2012071720120717、曹勇曹勇 2012073520120735、董奇伟董奇伟 2012073220120732、郭孜涛郭孜涛 2012073920120739摘要摘要：装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM 提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。引言引言20 世纪 70 年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已
2、经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。1 1 中国装配式钢结构住宅发展现状中国装配式钢结构住宅发展现状装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。1.1 政策背景我国住宅产业化的正式提出,始于 1999 年国务院办公厅转
3、发建设部等八部委关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院1999 第 72 号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出：发展预制装配式钢结构住宅,扩壹 / 7大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。1.2 行业背景20XX 以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,20XX 新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉
4、钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然 20XX 四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。1.3 发展现状我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。2 2 国内装配式钢结构住宅主要实践国内装配式钢结构住宅主要实践钢结构建筑市场兴起于上海和 XX,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其
5、分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、XX 萧山、XX 和 XX 等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。2.1 北新集团作为北新建材发展新型房屋业务的重要平台,北新房屋成立于 20XX,由北新贰 / 7建材与丰田、新日铁、三菱等公司合资设立,公司全套引进日本先进的轻钢结构房屋技术,以现代房屋制造业的标准化、精细化和定制化实现轻钢结构房屋的设计、制造、安装,实现像造汽车一样造房屋。XX 青白江区清泉镇花园村项目是由北新集团全资子公司北新集成房屋与XX 市青白江区政府合作开发的统筹城乡住
6、宅项目,占地 140 亩,可容纳 266 户。这是青白江新农村建设的示范项目,同时也是 XX 市新型轻钢节能建筑。青白江区清泉镇花园村项目体现了北新集成房屋在建造过程、节能环保产品的集成以及抗震性能等方面的突破。2.2 远大集团我国首座工厂化集成建筑在 XX 建成,这是一栋前所未有的住宅楼。在全部零部件都是工厂化生产的钢结构房屋里,看不到任何管线路和风口,而房子却正在制冷或取暖,提供冷、热水；当主人远在千万里之外,可通过家里的自动打开空调和音响,或关闭窗户和电灯?这种我国首创的全新概念的集成建筑,通过了 XX 省建委组织的国内外专家的技术鉴定。据介绍,集成建筑的诞生掀开中国建筑史上新的一页,预
7、示着专业化大工厂生产住宅的时代已经来临。20XX 在 XX 省洞庭湖畔,远大可建一厂仅仅用了 15 天360 个小时就建成了一幢高 30 层总建筑面积达 1.7 万平方米的酒店大楼。而且大楼主体框架建成用时仅 46 个小时,大楼封层耗时仅 90 个小时。这座大楼由远大集团建造,命名T30。大楼之所以建成神速,是因为其 93%的部分不是在工地盖起来,而是在工厂生产,连内装修一起做完后运到现场,随后像拼积木一样拼装起来。2.3 宝钢集团作为钢铁行业的龙头,宝钢集团一直致力于加大钢结构住宅领域的拓展力叁 / 7度。早在 20XX,在 XX 黄金口小区,宝钢和赛博思公司就开始开发建造钢结构住宅示范工程
8、。该工程被国际钢铁协会 Living Steel项目选定作为中国地区可持续性住宅的示范建筑。20XX,宝钢成立了宝钢建筑系统集成,打造钢结构住宅从信息化管理、集成化设计、装配化施工到最后的装修建筑一体化的完整产业链,希望实现像造汽车一样造房子的目标,核心业务范围将涵盖政府公用建筑、保障型住宅、商业建筑、商品住宅。20XX,由宝钢集团牵头发起的国内装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟近日在上海正式成立。据介绍,该联盟汇聚了宝钢集团、中国建筑股份、同济大学、中国建筑标准设计研究院等23家行业内知名的企业、院校和科研机构,涵盖技术研发、设计、工程施工、部品部件生产、房产开发等建筑产业链环节。3
9、3 我国预制装配式钢结构住宅发展阻力我国预制装配式钢结构住宅发展阻力3.1 市场接受度低钢结构住宅的发展面临的首要问题是现阶段社会对这种新的住宅体系还存有疑问。毋庸讳言,钢结构住宅在防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性上尚有许多不完善的地方。中国消费者由于长期居住在砖混或钢筋混凝土结构的住宅中,习惯将混凝土住宅的优势与钢结构住宅的劣势作比较。强大的惯性力量的转变不是一朝一夕的事情,这需要一个逐步接受的过程。3.2 设计方法滞后传统的住宅设计和预制装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等等方面都存在着很大的肆 / 7区别。在方案阶
10、段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,模数化、标准化的设计思想没得到足够重视；在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化设计,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。3.3 标准规范缺乏预制装配式住宅的相关设计、施工标准规范欠缺,与之相关的施工工艺、工法和安全规程也还未建立,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得设计、审批、验收无标准可依。这对工业化住宅的大规模推广是一个障碍。3.4 工程造价偏高造价偏高是阻碍钢结构住宅发展的关键因素,特别是与传统的钢筋混凝土结构住宅相比,钢结构造价明显较高。采用预制
11、装配式的建造方式之后,构件作为工业产品进入施工单位,还增加了税收环节,在房价日益高涨的背景下消费者更难以接受。由于缺乏经济激励政策,众多开发商缺乏建造预制装配式钢结构住宅的积极性,因而阻碍了预制装配式钢结构住宅的推广应用。3.5 部品部件发展滞后钢结构体系住宅成套技术,由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度。因此,我国的相关产品功能性单一,工业化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆
12、委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。这严重伍 / 7制约了钢结构住宅的发展和推广。4 4 装配式钢结构住宅未来发展建议装配式钢结构住宅未来发展建议钢结构住宅设计有模块化、标准化、系列化的特点,可以达到工厂化和装配化的要求,并且抗震性能优越、工业化程度高、施工周期短、综合技术经济指标好。建筑工业化是以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,以设计标准化、构件部品化、施工机械化、管理信息化为特征能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。4.1 加强政府对预制装配式钢结构住宅产业化的推进作用在推广预制
13、装配式钢结构住宅的道路上,政府的引导作用不可忽视。国家有关部门应制定相应的激励和扶持政策,对已建成的示范工程应及时进行经验总结和宣传,使之成为今后的发展模式。此外,政府还应当投入一定的科研资金,鼓励科研单位开展轻钢结构住宅及相关技术的研究工作。加强政府在预制装配式钢结构住宅产业化进程中的作用,通过在政府主导项目中采用住宅产业化的建设,有助于推动住宅产业化生产产品为市场所接纳,也通过政府的示范效应,带动住宅产业化的发展。4.2 采用模数化和标准化的设计方法目前国内设计单位大多数较少涉及钢结构住宅的设计,对于标准化和模数化的设计方法更是不甚了解,仍旧按照传统的设计方法去进行设计,影响了预制装配式钢
14、结构住宅的推广。因此,总结标准化和模数化的设计方法并加强对设计人员在标准化和模数化设计方面的技术培训是当务之急。4.3 引入 BIM 技术陆 / 7BIM 即建筑信息模型是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。俗话说：工欲善其事,必先利其器。BIM 提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,可针对每个预制构件,建立构件信息化系统。在构件制作、施工前对构件进行虚拟三维检讨,以期在制作和施工前发现存在的各种问题并予以解决。结语结语装配式钢结构住宅在我国处于起步阶段,其发展面临很多问题。但从社会综合效益分析以及改善住宅品质、提高安全生产和文明施工水平、缩短施工周期、减少对熟练劳动力依赖等潜在价值来看,发展工业化预制装配式建筑技术,是国家和地区社会经济发展到一定水平的必然选择,也是住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路。柒 / 7
