鋼結(jié)構(gòu)住宅體系設(shè)計一體化成方向

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改革開放30年，我國鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)取得飛速發(fā)展，目前，正處于鋼結(jié)構(gòu)制造大國走向制造強國的歷史發(fā)展時期。一些鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)把鋼結(jié)構(gòu)住宅體系設(shè)計一體化作為一項重要目標(biāo)。

　　建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化

　　據(jù)專家介紹，混凝土建筑的設(shè)計都是按照先建筑設(shè)計后結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念進行設(shè)計，而鋼結(jié)構(gòu)住宅由于其特殊的材料和先進的設(shè)計軟件，得以使設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，即建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計同時完成。目前，國外輕鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都是遵循這樣一條理念。

　　在這方面國外普遍的做法是統(tǒng)一進行設(shè)計，而我國企業(yè)的基本做法是，主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、圍護系統(tǒng)的設(shè)計分開進行，這種做法將逐漸被淘汰。配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設(shè)計一體化有很多益處。國外企業(yè)設(shè)計的建筑在安裝時，基本保證安裝結(jié)束的時候，地面上沒有多余的配件，建筑上也沒有缺少的配件。如果配件系統(tǒng)的設(shè)計與整體建筑系統(tǒng)的設(shè)計不統(tǒng)一，則會出現(xiàn)少配件或多配件的情況，而且建筑質(zhì)量也因此受到影響。

　　工廠化裝修為鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣提供了強大的技術(shù)支撐。鋼結(jié)構(gòu)住宅若用手工裝修，一是其優(yōu)勢難以發(fā)揮，工業(yè)化生產(chǎn)的建筑主體與粗糙的手工裝修根本無法配套；二是鋼結(jié)構(gòu)住宅內(nèi)隔墻一般都采用輕質(zhì)工業(yè)化生產(chǎn)的整體構(gòu)件，難以在上面實現(xiàn)手工裝修。而工廠化生產(chǎn)的裝修構(gòu)件淘汰了從電錘打眼塞木塞直到補釘眼刷漆的全過程，如用膨脹膠將門窗套等裝飾構(gòu)件整體黏在水泥墻體上，各種輕型墻體都可直接與裝飾構(gòu)件緊密結(jié)合，且老化壽命大為延長，從而有效解決了鋼結(jié)構(gòu)住宅的室內(nèi)精裝修工藝可行性問題。

　　工廠化裝修與鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計生產(chǎn)一體化是必然趨勢。若應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅和工廠化裝修新工藝，則裝修與鋼結(jié)構(gòu)廠家可實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、安裝甚至包括市場資源的共享，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)一體化。如所有的上下水、強弱電、空調(diào)系統(tǒng)均可在工廠預(yù)留、預(yù)置、預(yù)埋在墻體及地面構(gòu)件中，門窗套可在工廠安裝在輕質(zhì)墻體上，合頁都可安好，現(xiàn)場將門掛上即可，踢腳板、墻裙、固定家具有側(cè)板等也可在工廠直接與墻體結(jié)合，乳膠漆、壁紙可在工廠貼好，現(xiàn)場撕下包裝膜做好收口即可使用。當(dāng)然，這里面有許多技術(shù)聯(lián)結(jié)問題，需大膽探索，逐步開發(fā)，要有一個艱苦的開發(fā)過程，但這畢竟是中國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

　　集成式住宅將推動鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計一體化

　　有些專家預(yù)測，集成式住宅將推動鋼結(jié)構(gòu)住宅體系產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。資料顯示，所謂“集成式住宅”就是住宅建設(shè)的安裝、生產(chǎn)擺脫了傳統(tǒng)的水、灰、砂、石以及手工粗制勞動、現(xiàn)場濕作業(yè)生產(chǎn)，而是工廠生產(chǎn)住宅組成件和部件設(shè)備，在現(xiàn)場組裝生產(chǎn)成品住宅。住宅部件是系列的、標(biāo)準(zhǔn)的，可以在流水線上生產(chǎn)，而房屋則可以是多樣的、豐富的和多檔次的；完全可以按照住戶的要求，由建筑商提供可選擇的住宅類型，供住戶選擇。

　　專家說，首先集成式住宅具有結(jié)構(gòu)部件小型化的特點，同傳統(tǒng)的工業(yè)化住宅不同，集成住宅的部件不會過大，不光是部件的加工、運輸、吊裝均可輕便靈活，其標(biāo)準(zhǔn)化單元也可由大改小，由空間單元改為梁、柱、板結(jié)構(gòu)，組合的靈活、機動性增加了，空間創(chuàng)造的任意性擴大了，應(yīng)對市場變化的能力也增大了。

　　其次，其空間尺寸的擴大化。大空間結(jié)構(gòu)的住宅帶來了空間可分割、可變化的能力。由于隔墻的輕質(zhì)化和可拆改化，居住空間的大小可靈活布置，空間組合創(chuàng)造余地不受限制，可以最大化地滿足住戶對高品質(zhì)生活的需求。

　　再次，管道布局有序化。現(xiàn)代住宅管道設(shè)施是居住功能提高的重要環(huán)節(jié)。集成住宅的大空間無阻擋為布管提供了快捷便利的條件，空間可塑性又為布管的任意性提出了嚴(yán)格的要求。在商品住宅中常把管道分為共用壓力管道和分戶水平管道兩部分，采用豎墻管井和水平管道層的做法，以適應(yīng)現(xiàn)代化住宅的要求。

　　第四，廚衛(wèi)部件整體化。廚房、衛(wèi)生間是住宅中最為復(fù)雜、專業(yè)程度最高的部件，最適于工廠化生產(chǎn)、集成式安裝。不但可以提高功能使用，降低造價，而且可以避免日常質(zhì)量通病。除此之外，外墻的保溫構(gòu)造和內(nèi)墻的部件也都應(yīng)當(dāng)采用整合式的、成套的技術(shù)。

　　第五，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。集成住宅部件的多品種、多數(shù)量決定集成化的安裝和工廠化的制造必須按照標(biāo)準(zhǔn)化的原則進行。因此采用國際通行的“模數(shù)協(xié)調(diào)”原則和方法，是最必要的手段。模數(shù)協(xié)調(diào)的任務(wù)是制定生產(chǎn)各種住宅部件的規(guī)格尺寸，使各種住宅部件能準(zhǔn)確無誤地安裝到指定的部位，并且不同企業(yè)生產(chǎn)的部件可以互換。模數(shù)協(xié)調(diào)的原則是指導(dǎo)建筑師和工程師在自己設(shè)計的住宅工程中，保證選擇的部件、設(shè)備能合理地安裝，并且不因此而妨礙了工程師的創(chuàng)造力，利用模數(shù)化部件不斷滿足各類住戶的居住需求，提高居住品質(zhì)。鋼結(jié)構(gòu)住宅將向

　　可持續(xù)建筑方向發(fā)展

　　業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，可持續(xù)建筑是對可持續(xù)發(fā)展有積極貢獻的建筑，是既滿足當(dāng)代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的建筑。把建筑不再視為人類任意地可強加于地球的東西，而是從更高層次綜合考慮建筑所造成的更大范圍的影響，這是可持續(xù)建筑觀的基本出發(fā)點。

　　杭蕭一位資深工程師認(rèn)為，對于鋼結(jié)構(gòu)住宅，我們可采取以下一些措施：

　　首先，采取節(jié)約化措施。改進建筑的熱工性能，利用自然通風(fēng)與采光，利用各種清潔能源和可再生能源，采用高效照明，減少采用機械設(shè)備，改進建筑熱工性能手段，選擇低耗能建材（如盡量少用黏土轉(zhuǎn)），利用舊建材與地方材料，采用節(jié)水設(shè)備，選擇制造時耗水少的建材（如減少混凝土用量）、

　　其次，采用生態(tài)化措施。在屋頂設(shè)置太陽能收集器，收集雨水，廢水處理后再回用等。從土壤的成分、結(jié)構(gòu)分析入手，并對坡度、地下水、土壤侵蝕、場地動物植物資源、光能資源、風(fēng)能資源等進行研究，以適當(dāng)?shù)慕ㄖ问胶驮O(shè)備措施實現(xiàn)順應(yīng)小氣候的目標(biāo)。

　　再次，采用人性化措施。提供更高質(zhì)量的聲、光、熱、濕度環(huán)境和景觀環(huán)境。加強自然通風(fēng)，使用熱回收通風(fēng)系統(tǒng)。在室內(nèi)只使用對人體無害的綠色建材?？刂茦前鍎偠?，減小顫動，避免住戶產(chǎn)生不舒適的感覺。

　　第四，采用集約化措施。實行生命周期成本預(yù)算。對各類建筑元素的原始價格、運行消耗進行測算。建筑師與結(jié)構(gòu)師、設(shè)備專家、計算專家、某些方面的物理學(xué)家、力學(xué)家、業(yè)主共同推進設(shè)計。

　　現(xiàn)在我國鋼結(jié)構(gòu)研究已進入一個新階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已出臺，國內(nèi)鋼產(chǎn)量充足，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展提供了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)及時把握其發(fā)展趨勢，結(jié)合我國國情，積極借鑒并吸納國外成熟技術(shù)，注意各專業(yè)間的相互配合，促進鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，相信我國鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展前景是美好的。