绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向

刘蓝萍

山东泰安建筑工程集团有限公司

1 绿色装配式钢结构建筑体系及优势

1.1 绿色装配式钢结构建筑体系

在绿色装配式钢结构建筑中，有多重类型的钢结构材料。建筑领域钢结构随着现代可续而技术水平的不断发展进步速度较快，有着越来越多的组成模式。绿色装配式钢结构体系比传统钢结构体系有着诸多优势，具体包括以下几点。

第一，在建筑行业中应用绿色装配式建筑体系可以将施工工作量大大减少，能够全面优化建筑产品，可以实现投资成本的节约，并且有助于施工效率和施工质量水平的提升。

第二，相比于传统建筑，绿色装配式钢结构所用材料可以将建筑结构的延展性、安全性提升，并且比传统建筑有着更长的使用寿命。

第三，绿色装配式钢结构建筑比传统建筑结构密度低，可以将施工成本有效节省，并且在人工、材料和机械设备等方面都有所节约，可以将建筑工程经济效益提升。

第四，装配式钢结构建筑苏勇材料能够回收利用，钢结构组成体系可以通过合理使用钢结构得到进一步优化，不但能够节省工程成本，还能够有效达到节能环保的效果。

1.2 绿色装配式钢结构建筑体系优势

绿色装配式钢结构作为新型的建筑结构体系，具有很多特点和优势。

第一，具有较高的强度，自重轻，在大跨度和超高层建筑中能够发挥良好效果。刚才是建筑结构当中抗压性能和抗拉性能都不较高的材料，刚才的高强度、轻质量的优势可以在高层建筑和大跨度结构当中充分发挥出来，在居民居住空间个性化设计中可以得到良好应用，当前很多大型公共建筑比如体育场馆、车站、会展中心等都采用的是钢结构建筑体系。

第二，具有良好的抗震性能。钢结构体系具有较高的延展性，这种特性促使钢结构体系在地震发生时能够通过塑性变形将地震能量消耗。钢结构体系比传统混凝土结构具有更强的抗震效果。

第三，良好的环保效果。钢结构体系的应用将建筑所用砂石等原材料用量大大减少，有效降低了对资源和环境的影响，此外，钢结构建筑有超过百分之七十的材料能够回收再利用，这大大节省了建筑行业的建筑垃圾和碳排放量，可以发挥明显的环保效果。

第四，具有较高的工业化程度，比混凝土结构施工速度快。利用BIM等先进的技术设计钢结构体系后可以让工厂提前预制钢结构构件然后输送到现场拼装，现场施工作业量大大减少，这在节省施工时间方面发挥了重要作用。

2 绿色装配式钢结构实践应用

2.1 住宅建筑中的应用方式

需要将绿色设计理念充分应用于房屋建筑设计当中，将房屋节能能力全面提升，同时也需要将绿色环保理念应用于装配式建筑当中，加强重视梁体稳定性改善工作，实现全面提升建筑结构稳定性和安全性的效果。在设计时，首先需要合理配置低碳合金钢，用混凝土合理浇筑结构中裸露的部分，实现称重构件刚度的提升，保证房屋建筑稳定安全。其次，可以积极借助BIM等现代信息技术开展装配式钢结构住宅设计，统一设计和装配施工工作，尤其需要加强设计一体化空间，重点分析梁柱存在的问题，利用BIM 系统碰撞检查功能优化配置各个构件和功能节点，将建筑本身安全性全面提升。

2.2 商业建筑中的应用

和民用建筑相比，商业建筑的实际功能要求更多，并且本身有着商业需求。通常商业浇筑对采光通风等方面有着更高的要求。为此，设计人员可以利用BIM 技术可视性特点和装配式建筑灵活性特点评估和分析商业建筑设计结果的采光情况，同时就安装施工中需要使用的通风、采暖等设备进行合理配置。在设计阶段，坚持一体化原则，合理组合并配置结构材料。大多商场有着较大的跨度，在现代化社会不断发展的背景下其内部空间布置也会越来越多样。在设计商场类商业建筑时应当对构件可拆除性加强考虑，将建筑空间整合功能提升，降低产生建筑垃圾的概率，同时有效利用商业建筑内部空间。

2.3 模块化装配式钢结构房

在小型临时性用房中常常可见模块化装配式结构房。这种房屋具有便捷的拆装方式，有着较快的施工速度和较高的工业化程度，所以有着较为广泛地应用。当前集装箱房和活动板房是最为典型的模块化装配式钢结构房。按照工业化生产标准生产的模块化装配式钢结构房组装过程可以在工厂完成，配合使用岩棉夹芯板墙板然后运输到现场，实现了百分百的工厂化生产。采用标准单元预制的活动板房现场螺栓拼接钢骨架，同时使用门窗构件、标准化墙板能够将拆装工作效率显著提升。通过工业化生产的模块化结构房可以大大降低材料损耗，大幅度提高制作安装的效果，可以节省大量的资金成本，有助于企业经济效益提升以及装配式钢结构的发展。

2.4 广泛应用于大型公用建筑和工业建筑中

当前很多建筑结构对外观和施工功能都有着多样化的要求，传统结构受到自身重量的影响无法在大空间和造型上满足现代化建筑需求，此时装配式钢结构体系可以充分发挥其优势，通过网架、桁架、索膜结构等实现多样化建筑结构设计施工，充分利用大跨度钢结构的特点，创造各种形式的建筑结构。比如鸟巢、水立方、飞机场、高铁站等都是常见的大跨度钢结构建筑。近些年我国已经开始广泛地应用轻钢厂房、重钢厂房工业厂房建设当中，将传统钢筋混凝土结构厂房建设存在的不足有效解决。

3 预制装配式现场施工安全风险管理

预制装配式建筑施工现场需要应用到大量的机械设备，并且会存在较多高空作业，为了保证施工现场的安全，工作人员需要提前组织好安全管理队伍，确定安全管理办法，加强施工现场安全检查。整个工程施工过程中，出色科学的安全检查方法有助于提升施工安全管理水平，为此，工作人员需要全面具体地分析施工现场安全管理工作，确保安全顺利地完成装配式建筑施工。安全检查过程胡总，需要从自我检查、互检、成员内部检查三个方面加强重视，工作人员需要加强自我反省，对集体合作性和成员之间存在的工作问题及时解决，同时要积极采取他人的意见和检查，不同工人之间还要综合分析彼此之间的安全工作存在的隐患风险。除了做好安全检查，工作人员还要重点做好如下安全管理内容。

3.1 加强吊装风险管理

企业应当有效地管理预制装配式住宅施工过程，尤其要加强吊装过程的管控。吊装中容易出现严重地安全风险，所有安全管理人员需要在吊装前监督工作人员实地勘查施工现场，将吊装方案和顺序进行明确并且详细、认真地完成施工技术交底工作，在正式施工前所有的施工人员都应当参加培训和安全教育工作，保证技术交底的详细。对于技术人员要设备操作人员都要持证上岗，施工现场严禁非工作人员进入。同时，企业需要在施工现场安排合理的监管人员，加强监管施工人员的操作和施工设备和材料的质量，确保吊装过程中操作人员能够严格按照吊装操作技术规范严格做好设备操作。设备操作人员、指挥员、安全管理人员现场需要充分做好协调沟通，质检人员和监督人员加强检查吊装的质量和效果，确保高质量地完成吊装安装作业。此外，设备管理人员还要按照检测维修制度定期检查保养吊装所用的机械设备，确保所有的设备可以在操作过程中正常运行，避免发生故障酿成严重地安全事故。

3.2 重视构件管理

装配式建筑施工中需要应用的预制构件都较大，通常在运输或者现场存放时容易受到各种因素的影响发生质量问题，这会大大增加施工成本，对工程质量和工期还会产生严重地不良影响，所以为了保证现场施工顺利地完成，应当提前对构件的尺寸进行明确的了解，合理选择运输工具、吊装设备和防护工具，装车前需要固定好构件降低运输过程中发生损坏的可能性，选择的路线要平坦不拥堵，避免过分颠簸和摇晃影响到构件的质量。在存放预制构件过程中需要尽量放在施工位置近的地方，便于后期吊装安装，不过不能影响正常施工，同时要考虑自然环境因素。

3.3 加强对现场施工人员的管理

施工现场的操作者直接决定了施工的质量安全，所以企业需要全面提高施工作业人员的技术水平和个人整体素质，这不但包括装配式钢结构建筑施工的专业技术水平，还包括员工的质量安全风险意识。可以采用定期培训的方式加强施工人员理论水平和操作水平的全面提高，将施工安全意识灌输到每个员工的思想意识当中，确保所有的员工都能够明确施工中的风险点，在施工过程中加强控制，严格按照操作流程和安全防护措施做好施工作业，降低发生安全风险的概率。

4 绿色装配式钢结构建筑发展的趋势

绿色装配式钢结构建筑体系已经成为现如今建筑行业中重要的组成内容之一，在住宅建筑和商业建筑中都有着较为广泛地应用。不过我国装配式钢结构建筑的应用时间较短，在施工中可能还存在诸多技术、管理等方面的问题，在未来发展中，需要重点改进传统装配式建筑存在的不足，政府部门加大对装配式建筑的监督管控。同时，相关施工企业也要根据市场需求不断调整自身的发展战略，提高自身设计施工水平，进而达到优化装配式钢结构建筑体系的目的。

虽然绿色装配式钢结构建筑兴起时间较短，但是却在建筑行业发挥了至关重要的作用。在未来应当以常规钢结构为基础加强发展钢结构建筑体系，从而全面创新改进绿色装配式钢结构体系，保证建筑体系和建筑结构朝着节能环保、施工高效的方向发展。设计人员在创新和研究建筑结构的过程中需要加强创新建筑钢结构体系，加强创新施工模式，加强建筑成本控制，尽量将钢结构建筑内部利用空间扩大，从而更好地服务于民众。

我国对装配式钢结构住宅具有高度重视。我国近些年非常关注建筑行业与环境之间的关系，在诸多绿色建筑结构当中，装配式钢结构是非常典型的一种，钢结构体系的应用能够将垃圾排放量、能源消耗量都显著减少，同时有助于升级建筑产业工业化，有助于推动建筑行业的绿色发展。我国当前钢结构住宅体系仍然存在一定不足，在国家大力支持下，相信未来装配式钢结构建筑体系会得到进一步的发展和应用。

当前很多大型工业厂房、高层建筑、公用建筑已经开始使用装配式钢结构体系。装配式钢结构体系的抗震性和使用空间、外观多样化等特点促使其未来会进一步占据建筑市场份额，钢结构建筑体系工期和质量会进一步提升，进而实现钢结构体系的进一步推广和应用。

钢结构体系符合环保要求，可以化解钢铁产能过剩的情况，这将促使钢结构体系进一步发展。同时，我国居民越来越深入地认识钢结构建筑的环保性能，也将对钢结构建筑体系有更进一步的了解和选择，这也会进一步促进钢结构体系的发展。

5 结束语

在我国建筑行业发展过程中，绿色装配式钢结构技术有效发挥了推动作用。相关工作人员在实际设计建设装配式钢结构建筑过程中应当积极采用先进的理论技术，积极选用节能环保材料，加强对环保工作的重视，有机整合结构和其他辅助设备，通过不断优化建筑结构体系实现建筑行业的发展，进而达到建筑行业和企业持续健康发展的目的。