装配式建筑与钢结构住宅产业化

2017-04-13

四川水泥 2017年4期

（河北科技大学建筑工程学院河北石家庄 050018）

装配式建筑与钢结构住宅产业化

李其廉张慧玲郝凯凯李冠顺

（河北科技大学建筑工程学院河北石家庄 050018）

随着绿色建筑的推广，装配式建筑和住宅产业化逐渐发展起来并联系到一起，而这二者又离不开BIM技术的支持。这三者共同加速了建筑行业的快速发展，为建筑行业提供了新思路、新方法，新突破。这是一场重大的变革，将为建筑行业注入新能量，推动住宅产业化的可持续发展。本文分析了装配式建筑、住宅产业化及BIM技术三者的关系。

装配式建筑；住宅产业化；钢结构；绿色建筑

0 前言

2016年，中央国务院出台文件《关于进一步加强城市规划建设的管理工作的若干意见》，此文件提倡大力推广装配式建筑，在未来十年左右时间全力争取使装配式建筑在新建建筑中的比例提到30%。《意见》中还提出对建筑的各方面要求，核心在于绿色、环保和低碳，缩短施工工期并提高建筑工程质量。同年，李克强总理又连续两次提出，要大力发展钢结构住宅产业化，调整并升级产业结构。为此我国各省份各大设计院纷纷完善设计规范和标准。河北省北方工程设计有限公司就出台了一套完整的标准规范，以备设计之用。

1 装配式建筑与住宅产业化结合的可行性分析

装配式建筑是先把个部件构件预制完成，然后运输到施工现场加以装配的建筑。整个过程各个环节都简单快捷，因此优点颇多。主要优点是施工速度快、进度高、绿色环保节能、节约成本和劳动力、工程质量高等等。

住宅产业化的是采用工业化生产的方式来建造住宅，以提高生产住宅的生产率，从而降低成本，时间建筑设计构件的模块和标准化，再加上施工现场的快速流水制作构件作业，这样就达到了快速生产的目的。住宅产业化能把粗放型生产方式转变为机械化生产方式，符合建筑行业转型升级的要求。而BIM技术平台已成为当今时代实现装配式与住宅产业化的相当有效的途径。

BIM（Building Information Modeling）即为建筑信息模型，它可以作为装配式建筑和住宅产业化的主要动力。BIM 技术可以存在于建筑结构的整个生命周期，包括规划设计方法、技术手段、造价评估、施工组装管理和运行管理等，可以高质量地服务于建筑业。

分析表明，在BIM技术提供平台的基础上，装配式建筑和住宅产业化可以很好地结合，促进建筑行业飞速发展。

2 钢结构住宅产业化

要实现装配式建筑和住宅产业化，必须选择一种或多种结构体系来发展。实践证明，钢结构住宅体系是一种较好的选择，性价比较高。

钢结构住宅产业化首先从国外大力发展起来，如日本、芬兰、美国、澳大利亚、德国等。

钢结构住宅有很多优点。主要优点有：质轻高强，抗震性能优越，可用于多震地区；消耗低、能耗低、污染小、可以回收再利用；结构施工速度快，周期短，成本造价低，在隔声、隔热和保温方面优势明显。此外，钢结构住宅符合绿色建筑和可持续发展的理念。

在我国杭萧钢构为龙头企业。钢结构住宅根据建筑高度包括低层、多层和高层；根据体系种类可分为钢框架结构、钢框架支撑结构、交错桁架结构、钢框架剪力墙结构等。参考杭萧钢构中的构件属性，结构中的剪力墙可以采用单钢板或双钢板混凝土组合剪力墙，也可以采用预支或现浇钢筋混凝土剪力墙；柱子采用矩形、方形或圆形钢管混凝土柱；梁则选用高频焊接H型钢；支撑选用高频焊接H型钢或矩形钢管。

3 钢结构住宅绿色环保优势

我国国情决定我国建筑要选择绿色建筑，钢结构住宅恰好可以最大限度满足环保、节能节地、节水。

环保方面：相比砌体与混凝土框架结构，钢结构采用的硅酸盐水泥材料少得多，而硅酸盐水泥材料会分解为不可循环也不可利用的废弃物，这样钢结构住宅就减少了污染；节能方面：建筑需要拆除时，钢结构及其材料可全部回收，并且钢结构耗油少，可以节煤；节地方面：钢结构住宅可采用钢板剪力墙，墙体厚度小于普通剪力墙，有效利用土地，增加建筑面积；节水方面：钢结构施工作业是干作业，除基础施工时需要用水，其它环节几乎不用水，而其它住宅用水很多，如果尽可能使用钢结构，可以大量节约水资源，缓解紧张的用水局面。

4 住宅产业化中存在的问题及对策

住宅产业化虽是现在的流行趋势，但也存在许多不利因素。对于住宅产业化，政府缺乏足够的激励性政策、相关标准体系及推广力度；业内人士不太了解住宅产业化和装配式建筑，积极性和热情不足；住宅产业化的标准化与消费者的需求相冲突，企业发展模式无法推动住宅产业化的发展；此外钢结构住宅产业设计和施工环节中存在裂缝，技术不成熟，三板体系并不完善，其中三板包含屋面板、楼面板及墙体板。

对此，首先我国政府及住房城乡建设部必须完善一套相关规范标准体系，该体系必须覆盖勘察、设计、施工和验收整个过程；其次，要建立相关鼓励政策，多多向国外的建筑模式学习、借鉴；最后，国家要加大推广宣传的力度，使住宅产业化、装配式建筑及BIM为更多人知晓。

5 钢结构住宅产业化的发展前景

中建钢构基于实际示范项目，开发出两大核心技术体系：绿色钢结构建筑和模块化生态房屋。该体系贯穿了住宅建筑、文化卫生建筑、商业建筑、高智能车库、海洋绿色人居建筑、工业园建筑等，研发路线为从低层到高层、从二维到三维，创新了实践。中建钢构采用钢结构与轻质板墙的体系，并进行了优化设计。

2016年是建筑业信息化的大变革。1月1日起国家标准《工业化建筑评价标准》正式实施，该标准是由中国建筑科学研究院、住房和城乡建设部住宅产业化促进中心及相关单位用两年多时间指定；6月16日《中国建筑施工行业信息化发展报告（2016）互联网应用与发展》发布；7月，中建一局等多家单位建立了混合现实技术实验室，该实验室可以用MR眼镜把BIM技术和混合现实技术融合起来，深入探索。9月，《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》和《关于大力发展装配式建筑的指导意见》出台；11月30日，“四库一平台”启用。

2017年2月，住建部印发《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》。

分析可知，钢结构住宅产业化发展前景很广阔。