绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用

于兵

摘 要：装配式钢结构作为一种新型的绿色、环保、高效的建筑体系，在建筑业中得到了越来越广泛的应用。我国装配式钢结构的发展正从传统的建筑形式向现代化工集成新体系的转变。在这种情况下，预制混凝土的新型结构和新型的维修体系改变了传统的建筑形式。全装配钢框架模块化建筑体系采用新的功能单元和基本构件的设计思想，贯穿于生产和新型钢结构体系的施工与装配。它被广泛应用于建筑领域。

关键词：绿色；装配式钢结构；实际应用

各种形式的建筑构成了我国形态各异的城市文化，更是凸显我国城市综合实力的主要表现形式，在节能环保的全球背景下，建筑行业迎来了巨大的发展机遇，但也带来了更大的挑战。绿色装配式钢结构建筑体系，不仅满足了改善生态环境的大要求，还适应了国家社会经济发展的需要，更在一定程度上推动了建筑行业的可持续发展，对我国的城市化建设起到了相当重要的作用。

1 绿色装配式钢结构建筑体系的研究

随着我国正在政策与资金的大力支持下，当前我国装配式钢结构建筑体系已经从1.0时代迅速向2.0时代迈进，改善了原有以钢结构为基础的建筑体系，形成现代化模块建筑体系和工业化住宅建筑体系。新型装配式钢结构建筑体系的建立，实现了建筑布局。结构体系、维护体系、内装与机电设备的统合统一，从分散单一建筑结构形式向专业集约化建筑体系方向发展，增强了建筑价值。现阶段，在我国发展较好的绿色装配式钢结构建筑体系主要有以下三种：

1.1传统与现代装配式钢结构建筑的有机融合

这种建筑体系是吸取了传统装配式钢结构建筑的优势，摒弃其缺点，将先进的装配式钢结构融进建筑改造中，创新外围结构形式，更新设计与施工理念，转变注重经济利益而忽视社会效益与生态环境效益的传统观念，打造新型的装配式钢结构建筑体系。这种新型的建筑体系，在实际改造中，一定要紧密结合忼测力构件进行，充分考虑建筑建设的实际需求，优化改善措施，并不断创新技術，降低施工成本，提升建筑的使用空间以及安全系数。

1.2现代模块化绿色装配式钢结构建筑体系

这种建筑体系主要特点就是建筑具有较强的模块化、工厂化，在绿色装配式钢结构建筑体系中非常具有代表性，主要包括两方面建筑，一种是方便拆装的可活动性建筑，另一种是模块化厢型建筑。这两种建筑的材料都采用了轻钢结构以及薄壁型钢建造而成，不仅防火安全性能高，成本造价还很低，便于居住者使用，对于企业来说更具有经济性。

1.3工业化住宅绿色装配式钢结构建筑体系

住宅建筑可以说是任何建筑体系中的重中之重，它是提高人们生活质量的主要载体，更是国家经济发展水平的重要体现。传统钢结构建筑体系中突出的问题就是梁柱承重问题，通过各方研究开发出的工业化住宅绿色装配式钢结构建筑体系解决这一问题，通过在平面打造钢板剪力墙结构体系，增加承重能力，更易于结构布局，减少了钢材的用量，节约了资源，更为住户节省了大部分使用面积，是当前住宅建设的主要体系。

2 绿色装配式钢结构建筑体系的应用

2.1应用优势

绿色装配式钢结构建筑体系的应用优势包括两个：①效率提升；②建筑刚度提升。限于篇幅，无法一一介绍，文章以效率提升为例进行简述。在应用绿色装配式钢结构的建筑中，大部分钢结构均是预制的，将材料运至施工地点后，可以直接进行装配，省去了现场制作的麻烦，效率因此得以提升。比如大型路桥中的箱梁等，除少数特殊箱梁外，其他几乎均为预制。

2.2住宅建筑中绿色装配式钢结构建筑体系的应用

住宅建筑中，绿色装配式钢结构建筑应用十分广泛。其应用能够更好的解决梁柱刚度不足等问题，具体而言，如杭萧钢构股份有限公司研发的钢管束组合结构体系，其以标准化、模数化的钢管部件为核心，形成钢管束，在内部浇筑混凝土保持刚度作为承重构件，以钢筋作为材料建设楼板，钢梁为低碳合金钢，刚度优良。这一系统解决了传统钢结构体系造价较高、又不能适应结构复杂的平面户型和梁柱裸露的问题，以中空混凝土灌注钢束的方式建设剪力墙等结构，承重部位的性能大为增加，钢材用量也得到了控制，相关技术值得借鉴和推广。

2.3商业建筑中绿色装配式钢结构建筑体系的应用

商业建筑中，绿色装配式钢结构建筑体系的应用与民用建筑相关应用存在一定区别，这是由其使用方面的差异决定的，结合现有成果和实际需要，可以在商业建筑中使用模块化绿色装配式钢结构建筑体系。所谓模块化绿色装配式钢结构建筑体系是指钢材料等在预制的基础上进行组合，之后以成型模块的方式应用于商业建筑中，比如方形钢制小型建筑，可以作为商场中不同用户的阁段，在建设时便于安装，拆卸时也很方便。同时，采用轻钢结构或薄壁型钢，围护材料均防火，造价也因此得到了降低。模块化绿色装配式钢结构建筑体系的实际应用需严格把控质量，对部品从设计到出厂每道工序都严格审查，做到每一件产品都合格，之后才能允许材料流入市场、实际应用，在得到推广的同时，保证相关产品的质量。

3 绿色装配式钢结构建筑发展方向

3.1+PC构件

纵使钢结构体系具有多方面优势，但也有一定的缺点。为了能够更好地解决这些问题，可以在施工中通过应用PC（precastconcrete）预制混凝土，确保建筑所需的质量，大大增加生产效率。由于预制混凝土浇灌于别处而成，不是直接在施工现场浇制形成的建筑部件，可以提前在别处制作完成然后运输至施工现场，能够更好地缩短建筑施工的时间，确保工程的及时完工，且环保可靠，目前已在世界各地得以推广应用。预制混凝土不但能够在楼梯、楼板等建筑构件中得以应用，还能在钢结构的建筑上作为最好的补充材料，在装配式钢结构建筑中具有极其重要的作用。

3.2做法交叉

墙体作为建筑物中的重要组成部分，在建筑框架结构完工的最后才构筑围护墙体，确保整体建筑框架的完整性。随着建筑行业的快速发展，近年来建筑结构的功能性也得以提升，比如说建筑结构的防潮防火功能变得更完善，承重能力变得更强等。然而由于建筑墙体大小不同，且每种墙体的设计也各有优缺点，若想进一步避免所有弊端便需要做到防止墙体的单一化。为顺应时代的发展与用户的需要，围护墙体需要把其他各类的墙体材料进行混合使用，且参考构造法将两者进行融合应用。其中，把保温装饰一体板装在新建筑的外墙里，不但能装饰建筑外观，起到很好的视觉作用，其应用涉及面还更加广泛，可以借此设计用于优化老式建筑的外观装饰，同时也能起到很好的外墙保温效果，不论是对于南方还是北方的气候环境，这种围护设计结构的墙体都能通过采用保温装饰一体板，为室内带来保温隔热的效果。冬天保温，夏天隔热，使室内冬暖夏凉，更适合人群居住。另外，应用保温装饰一体板也能很好地为住户节约能源，减少用电，节能降耗，实现绿色住行，在一定程度上起到保护环境的作用。

总结：随着全球大力倡导节能降耗，带动绿色产业的发展，我国对于绿色资源的控制与发展也有严格的要求。绿色装配式钢结构建筑在众多结构建筑体系中具有节能环保的出众优点，存在较大的市场潜能与发展空间。所以需要大力推广，并不断发展其性能，完善设计，提高量，让其建筑结构能够更加符合群众的工作生活要求，力求在保质保量的基础上，以绿色节能的理念不断创新，以便能够在市场中占有更高的份额，并推动建筑行业的发展。

参考文献：

[1]赵彧洋.装配式钢结构建筑体系发展与应用[N].建筑时报，2017-11-23（008）.