預製裝配式多高層鋼結構住宅國內現狀研究
發布時間:2014-07-15
引言
20世紀70年(nian)代(dai)至(zhi)今(jin),隨(sui)著(zhe)全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)在(zai)全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)和(he)地(di)區(qu)得(de)到(dao)了(le)深(shen)入(ru)的(de)發(fa)展(zhan),總(zong)體(ti)走(zou)向(xiang)成(cheng)熟(shu)。這(zhe)些(xie)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)科(ke)研(yan)和(he)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)起(qi)步(bu)較(jiao)早(zao),工(gong)業(ye)化(hua)水(shui)平(ping)已(yi)經(jing)很(hen)高(gao)。迄(qi)今(jin)為(wei)止(zhi),國(guo)外(wai)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)已(yi)經(jing)形(xing)成(cheng)了(le)相(xiang)當(dang)規(gui)模(mo)的(de)產(chan)業(ye)化(hua)住(zhu)宅(zhai)體(ti)係(xi),並(bing)且(qie)在(zai)住(zhu)宅(zhai)產(chan)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)對(dui)住(zhu)宅(zhai)體(ti)係(xi)靈(ling)活(huo)性(xing)、多變性的研究階段。這對我國住宅鋼結構體係及其產業化的發展有很大的借鑒意義。
1 中國預製裝配式鋼結構住宅發展現狀
預製裝配式鋼結構住宅具有模塊化、標準化的特點,適應工業化需求,且
抗震性能優越、施工周期短、
鋼材可回收、綜zong合he技ji術shu經jing濟ji指zhi標biao好hao。但dan由you於yu種zhong種zhong原yuan因yin,我wo國guo在zai多duo高gao層ceng住zhu宅zhai建jian築zhu中zhong采cai用yong鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai的de僅jin占zhan了le很hen小xiao一yi部bu分fen,這zhe其qi中zhong既ji有you人ren們men傳chuan統tong觀guan念nian難nan以yi接jie受shou的de問wen題ti,也ye有you預yu製zhi裝zhuang配pei式shi鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai自zi身shen的de問wen題ti。
1.1 政策背景
我國住宅產業化的正式提出,始於1999年國務院辦公廳轉發建設部等八部委《關於推進住宅產業現代化提高住宅質量若幹意見》,要求加快住宅建設從粗放型向集約型轉變,推進住宅產業現代化,提高住宅質量,具體提出了發展鋼結構的要求。國務院(1999)第72號文件更是為預製裝配式鋼結構住宅及其產業化的發展提供了前所未有的政策支持,該文件明確提出:發展預製裝配式鋼結構住宅,擴大預製裝配式鋼結構住宅的市場占有率,將會加速住宅產業化過程,對我國建築、冶金及相關產業的發展具有重大意義。
1.2 行業背景
2003年以來的大規模行業投資造成的鋼鐵行業產能嚴重過剩,2012年新開工麵積負增長以及施工麵積連續數月增速下降而壓製了需求,國內外經濟疲軟導致家電、船舶、機械等涉鋼商品消費萎靡。在供給端和需求端共同擠壓下,鋼鐵行業已由微利運行進入虧損狀態。雖然2012年(nian)四(si)季(ji)度(du)以(yi)來(lai),伴(ban)隨(sui)著(zhe)全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)環(huan)境(jing)好(hao)轉(zhuan),下(xia)遊(you)需(xu)求(qiu)的(de)整(zheng)體(ti)好(hao)轉(zhuan)支(zhi)撐(cheng)鋼(gang)價(jia)逐(zhu)步(bu)上(shang)漲(zhang),但(dan)總(zong)體(ti)來(lai)說(shuo),現(xian)階(jie)段(duan)是(shi)一(yi)個(ge)發(fa)展(zhan)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)好(hao)時(shi)機(ji)。
1.3 發展現狀
我國鋼結構住宅起步較晚,大規模研究開發、設計製造、施shi工gong安an裝zhuang鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai還hai是shi近jin幾ji年nian才cai發fa展zhan起qi來lai。預yu製zhi裝zhuang配pei式shi鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai在zai國guo內nei起qi步bu更geng晚wan,觀guan望wang者zhe多duo,需xu求qiu量liang少shao,實shi施shi者zhe少shao。近jin年nian來lai,隨sui著zhe城cheng市shi建jian設she的de發fa展zhan和he高gao層ceng建jian築zhu的de增zeng多duo,我wo國guo鋼gang結jie構gou發fa展zhan十shi分fen迅xun速su。
2 國內預製裝配式鋼結構住宅主要實踐
鋼結構建築市場興起於上海和廣東,現在雖已遍布全國,但因地域經濟發展不平衡,可將其分為北京、上海、蘇杭、粵閩、天津等五大區域。鋼結構建築企業主要分布在東南沿海地區的主要城市,如上海、杭州蕭山、東莞和無錫等大中城市,而在東北、西北、西南和華中地區,鋼結構住宅發展緩慢,有些城市還處於起步階段。
2.1 北新集團
作為北新建材發展新型房屋業務的重要平台,北新房屋成立於2002年,由北新建材與豐田、新日鐵、三菱等公司合資設立,公司全套引進日本先進的輕鋼結構房屋技術,以現代房屋製造業的標準化、精細化和定製化實現輕鋼結構房屋的設計、製造、安裝,實現“像造汽車一樣造房屋”。
成(cheng)都(dou)青(qing)白(bai)江(jiang)區(qu)清(qing)泉(quan)鎮(zhen)花(hua)園(yuan)村(cun)項(xiang)目(mu)是(shi)由(you)北(bei)新(xin)集(ji)團(tuan)全(quan)資(zi)子(zi)公(gong)司(si)北(bei)新(xin)集(ji)成(cheng)房(fang)屋(wu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)與(yu)成(cheng)都(dou)市(shi)青(qing)白(bai)江(jiang)區(qu)政(zheng)府(fu)合(he)作(zuo)開(kai)發(fa)的(de)統(tong)籌(chou)城(cheng)鄉(xiang)住(zhu)宅(zhai)項(xiang)目(mu),占(zhan)地(di)140畝,可容納266hu。zheshiqingbaijiangxinnongcunjianshedeshifanxiangmu,tongshiyeshichengdoushixinxingqinggangjienengjianzhu。qingbaijiangquqingquanzhenhuayuancunxiangmutixianlebeixinjichengfangwuzaijianzaoguocheng、節能環保產品的集成以及
抗震性能等方麵的突破。
2.2 遠大集團
我(wo)國(guo)首(shou)座(zuo)工(gong)廠(chang)化(hua)集(ji)成(cheng)建(jian)築(zhu)在(zai)長(chang)沙(sha)建(jian)成(cheng),這(zhe)是(shi)一(yi)棟(dong)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)住(zhu)宅(zhai)樓(lou)。在(zai)全(quan)部(bu)零(ling)部(bu)件(jian)都(dou)是(shi)工(gong)廠(chang)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)鋼(gang)結(jie)構(gou)房(fang)屋(wu)裏(li),看(kan)不(bu)到(dao)任(ren)何(he)管(guan)線(xian)路(lu)和(he)風(feng)口(kou),而(er)房(fang)子(zi)卻(que)正(zheng)在(zai)製(zhi)冷(leng)或(huo)取(qu)暖(nuan),提(ti)供(gong)冷(leng)、熱水;當主人遠在千萬裏之外,可通過家裏的電話自動打開空調和音響,或關閉窗戶和電燈??這(zhe)種(zhong)我(wo)國(guo)首(shou)創(chuang)的(de)全(quan)新(xin)概(gai)念(nian)的(de)集(ji)成(cheng)建(jian)築(zhu),通(tong)過(guo)了(le)湖(hu)南(nan)省(sheng)建(jian)委(wei)組(zu)織(zhi)的(de)國(guo)內(nei)外(wai)專(zhuan)家(jia)的(de)技(ji)術(shu)鑒(jian)定(ding)。據(ju)介(jie)紹(shao),集(ji)成(cheng)建(jian)築(zhu)的(de)誕(dan)生(sheng)掀(xian)開(kai)中(zhong)國(guo)建(jian)築(zhu)史(shi)上(shang)新(xin)的(de)一(yi)頁(ye),預(yu)示(shi)著(zhe)專(zhuan)業(ye)化(hua)大(da)工(gong)廠(chang)生(sheng)產(chan)住(zhu)宅(zhai)的(de)時(shi)代(dai)已(yi)經(jing)來(lai)臨(lin)。
2011年在湖南省洞庭湖畔,遠大可建一廠僅僅用了15天(360個小時)就建成了一幢高30層總建築麵積達1.7萬平方米的酒店大樓。而且大樓主體框架建成用時僅46個小時,大樓封層耗時僅90個小時。這座大樓由遠大集團建造,命名“T30”。大樓之所以建成神速,是因為其93%的部分不是在工地蓋起來,而是在工廠生產,連內裝修一起做完後運到現場,隨後像拚積木一樣拚裝起來。
2.3 寶鋼集團
作為鋼鐵行業的龍頭,寶鋼集團一直致力於加大鋼結構住宅領域的拓展力度。早在2008年,在武漢黃金口小區,寶鋼和賽博思公司就開始開發建造鋼結構住宅示範工程。該工程被國際鋼鐵協會Living Steel(住宅鋼結構)項目選定作為中國地區可持續性住宅的示範建築。
2011年,寶鋼成立了寶鋼建築係統集成有限公司,打造鋼結構住宅從信息化管理、集成化設計、裝配化施工到最後的裝修建築一體化的完整產業鏈,希望實現“像造汽車一樣造房子”的目標,核心業務範圍將涵蓋政府公用建築、保障型住宅、商業建築、商品住宅。
2012年,由寶鋼集團牽頭發起的國內裝配式鋼結構民用建築產業技術創新戰略聯盟近日在上海正式成立。據介紹,該聯盟彙聚了寶鋼集團、中國建築股份有限公司、同濟大學、中國建築標準設計研究院等23家行業內知名的企業、院校和科研機構,涵蓋技術研發、設計、工程施工、部品部件生產、房產開發等建築產業鏈環節。
3 我國預製裝配式鋼結構住宅發展阻力
3.1 市場接受度低
鋼結構住宅的發展麵臨的首要問題是現階段社會對這種新的住宅體係還存有疑問。毋庸諱言,鋼結構住宅在防火、梁柱節點做法、樓板形式、配套牆體材料、經濟性上尚有許多不完善的地方。中國消費者由於長期居住在磚混或
鋼筋混凝土結(jie)構(gou)的(de)住(zhu)宅(zhai)中(zhong),習(xi)慣(guan)將(jiang)混(hun)凝(ning)土(tu)住(zhu)宅(zhai)的(de)優(you)勢(shi)與(yu)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)劣(lie)勢(shi)作(zuo)比(bi)較(jiao)。強(qiang)大(da)的(de)慣(guan)性(xing)力(li)量(liang)的(de)轉(zhuan)變(bian)不(bu)是(shi)一(yi)朝(chao)一(yi)夕(xi)的(de)事(shi)情(qing),這(zhe)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)逐(zhu)步(bu)接(jie)受(shou)的(de)過(guo)程(cheng)。
3.2 設計方法滯後
傳統的住宅設計和預製裝配式鋼結構住宅的設計無論從結構體係的設計、基本模數的確定、平麵的定位方式、設計的指導思想等等方麵都存在著很大的區別。在方案階段,通用結構體係和專用結構體係沒有區分,模數化、標準化的設計思想沒得到足夠重視;在(zai)施(shi)工(gong)圖(tu)階(jie)段(duan),缺(que)少(shao)對(dui)於(yu)構(gou)件(jian)及(ji)裝(zhuang)配(pei)節(jie)點(dian)的(de)深(shen)化(hua)設(she)計(ji),沒(mei)有(you)解(jie)決(jue)構(gou)配(pei)件(jian)的(de)標(biao)準(zhun)化(hua)定(ding)型(xing)和(he)裝(zhuang)配(pei)節(jie)點(dian)的(de)構(gou)造(zao)詳(xiang)圖(tu)設(she)計(ji),這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)阻(zu)礙(ai)了(le)預(yu)製(zhi)裝(zhuang)配(pei)式(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)發(fa)展(zhan)。
3.3 標準規範缺乏
預製裝配式住宅的相關設計、施工標準規範欠缺,與之相關的
施工工藝、工法和安全規程也還未建立,甚至在某些方麵和國內現行的建築技術標準、規範在很多地方還不兼容,使得設計、審批、驗收無標準可依。這對工業化住宅的大規模推廣是一個障礙。
3.4 工程造價偏高
造價偏高是阻礙鋼結構住宅發展的關鍵因素,特別是與傳統的
鋼筋混凝土結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)相(xiang)比(bi),鋼(gang)結(jie)構(gou)造(zao)價(jia)明(ming)顯(xian)較(jiao)高(gao)。采(cai)用(yong)預(yu)製(zhi)裝(zhuang)配(pei)式(shi)的(de)建(jian)造(zao)方(fang)式(shi)之(zhi)後(hou),構(gou)件(jian)作(zuo)為(wei)工(gong)業(ye)產(chan)品(pin)進(jin)入(ru)施(shi)工(gong)單(dan)位(wei),還(hai)增(zeng)加(jia)了(le)稅(shui)收(shou)環(huan)節(jie),在(zai)房(fang)價(jia)日(ri)益(yi)高(gao)漲(zhang)的(de)背(bei)景(jing)下(xia)消(xiao)費(fei)者(zhe)更(geng)難(nan)以(yi)接(jie)受(shou)。由(you)於(yu)缺(que)乏(fa)經(jing)濟(ji)激(ji)勵(li)政(zheng)策(ce),眾(zhong)多(duo)開(kai)發(fa)商(shang)缺(que)乏(fa)建(jian)造(zao)預(yu)製(zhi)裝(zhuang)配(pei)式(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)積(ji)極(ji)性(xing),因(yin)而(er)阻(zu)礙(ai)了(le)預(yu)製(zhi)裝(zhuang)配(pei)式(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)。
3.5 部品部件發展滯後
鋼(gang)結(jie)構(gou)體(ti)係(xi)住(zhu)宅(zhai)成(cheng)套(tao)技(ji)術(shu),由(you)於(yu)過(guo)去(qu)缺(que)乏(fa)技(ji)術(shu)引(yin)導(dao),市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)產(chan)業(ye)化(hua)程(cheng)度(du)。因(yin)此(ci),我(wo)國(guo)的(de)相(xiang)關(guan)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)性(xing)單(dan)一(yi),工(gong)業(ye)化(hua)程(cheng)度(du)不(bu)高(gao),產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)還(hai)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)住(zhu)宅(zhai)產(chan)業(ye)化(hua)標(biao)準(zhun)的(de)要(yao)求(qiu)。目(mu)前(qian),該(gai)技(ji)術(shu)零(ling)散(san)而(er)不(bu)係(xi)統(tong),技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)及(ji)標(biao)準(zhun)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi),不(bu)配(pei)套(tao),需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)創(chuang)新(xin)並(bing)進(jin)行(xing)整(zheng)合(he)。我(wo)國(guo)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)在(zai)建(jian)材(cai)和(he)部(bu)品(pin)方(fang)麵(mian),目(mu)前(qian)建(jian)造(zao)輕(qing)鋼(gang)結(jie)構(gou)試(shi)驗(yan)工(gong)程(cheng)所(suo)需(xu)材(cai)料(liao)許(xu)多(duo)要(yao)從(cong)國(guo)外(wai)運(yun)來(lai),甚(shen)至(zhi)有(you)些(xie)由(you)外(wai)商(shang)在(zai)中(zhong)國(guo)大(da)陸(lu)委(wei)托(tuo)加(jia)工(gong)的(de)部(bu)件(jian),往(wang)往(wang)也(ye)隻(zhi)能(neng)到(dao)國(guo)外(wai)去(qu)采(cai)購(gou),在(zai)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)上(shang)一(yi)時(shi)還(hai)找(zhao)不(bu)到(dao)。這(zhe)嚴(yan)重(zhong)製(zhi)約(yue)了(le)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)推(tui)廣(guang)。
4 預製裝配式鋼結構住宅未來發展建議
鋼結構住宅設計有模塊化、標準化、係列化的特點,可以達到工廠化和裝配化的要求,並且
抗震性能優越、工業化程度高、施工周期短、綜合技術經濟指標好。建築工業化是以構件預製化生產、裝配式施工為生產方式,以設計標準化、構件部品化、施工機械化、管理信息化為特征 能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈,實現建築產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建築生產方式。
4.1 加強政府對預製裝配式鋼結構住宅產業化的推進作用
在zai推tui廣guang預yu製zhi裝zhuang配pei式shi鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai的de道dao路lu上shang,政zheng府fu的de引yin導dao作zuo用yong不bu可ke忽hu視shi。國guo家jia有you關guan部bu門men應ying製zhi定ding相xiang應ying的de激ji勵li和he扶fu持chi政zheng策ce,對dui已yi建jian成cheng的de示shi範fan工gong程cheng應ying及ji時shi進jin行xing經jing驗yan總zong結jie和he宣xuan傳chuan,使shi之zhi成cheng為wei今jin後hou的de發fa展zhan模mo式shi。此ci外wai,政zheng府fu還hai應ying當dang投tou入ru一yi定ding的de科ke研yan資zi金jin,鼓gu勵li科ke研yan單dan位wei開kai展zhan輕qing鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai及ji相xiang關guan技ji術shu的de研yan究jiu工gong作zuo。加jia強qiang政zheng府fu在zai預yu製zhi裝zhuang配pei式shi鋼gang結jie構gou住zhu宅zhai產chan業ye化hua進jin程cheng中zhong的de作zuo用yong,通tong過guo在zai政zheng府fu主zhu導dao項xiang目mu中zhong采cai用yong住zhu宅zhai產chan業ye化hua的de建jian設she,有you助zhu於yu推tui動dong住zhu宅zhai產chan業ye化hua生sheng產chan產chan品pin為wei市shi場chang所suo接jie納na,也ye通tong過guo政zheng府fu的de示shi範fan效xiao應ying,帶dai動dong住zhu宅zhai產chan業ye化hua的de發fa展zhan。
4.2 采用模數化和標準化的設計方法
目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)設(she)計(ji)單(dan)位(wei)大(da)多(duo)數(shu)較(jiao)少(shao)涉(she)及(ji)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)設(she)計(ji),對(dui)於(yu)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)模(mo)數(shu)化(hua)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)更(geng)是(shi)不(bu)甚(shen)了(le)解(jie),仍(reng)舊(jiu)按(an)照(zhao)傳(chuan)統(tong)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)去(qu)進(jin)行(xing)設(she)計(ji),影(ying)響(xiang)了(le)預(yu)製(zhi)裝(zhuang)配(pei)式(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)推(tui)廣(guang)。因(yin)此(ci),總(zong)結(jie)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)模(mo)數(shu)化(hua)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)並(bing)加(jia)強(qiang)對(dui)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)模(mo)數(shu)化(hua)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)培(pei)訓(xun)是(shi)當(dang)務(wu)之(zhi)急(ji)。
4.3 引入BIM技術
BIM即建築信息模型(Building Information Modeling, BIM)是以三維數字技術為基礎,集成了建築工程項目各種相關信息的工程數據模型。俗話說:“工欲善其事,必先利其器。”BIM提供了一種交互式的預製裝配式住宅虛擬設計平台,可針對每個預製構件,建立構件信息化係統。在構件製作、施工前對構件進行虛擬三維檢討,以期在製作和施工前發現存在的各種問題並予以解決。
結語
預製裝配式鋼結構住宅在我國處於起步階段,其發展麵臨很多問題。但從社會綜合效益分析以及改善住宅品質、提高安全生產和文明施工水平、縮短施工周期、減jian少shao對dui熟shu練lian勞lao動dong力li依yi賴lai等deng潛qian在zai價jia值zhi來lai看kan,發fa展zhan工gong業ye化hua預yu製zhi裝zhuang配pei式shi建jian築zhu技ji術shu,是shi國guo家jia和he地di區qu社she會hui經jing濟ji發fa展zhan到dao一yi定ding水shui平ping的de必bi然ran選xuan擇ze,也ye是shi住zhu宅zhai產chan業ye化hua是shi我wo國guo住zhu宅zhai業ye發fa展zhan的de必bi由you之zhi路lu。