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全面再認識!裝配式鋼結構建築的現狀與思考

來源:請高手、WE築

開宗明義,所謂裝配式鋼結構建築,談的不是裝配式鋼結構,而是以鋼結構作為承重結構的裝配式建築。眾所周知,鋼結構生來就是裝配式的,即便是局部的現場焊接,並不改變其構件工廠化製作的事實。所以,看待問題的出發點,應該著眼於構成整個建築的部品部件的工廠預製化程度和現場安裝效率,而不僅僅是鋼結構,這是實現建築工業化的根本所在。

裝配式鋼結構建築在國內已不是新事物,尤其是近期國家政策層面暖風頻吹,各地相關政策陸續落地。但是,不可否認的是,現狀似乎是差別迥異:一方面,裝配式鋼結構建築在公共建築中應用廣泛,接受度高;另一方面,裝配式鋼結構建築在市場巨大的住宅領域應用寥寥,舉步維艱。從技術經濟層面看,問題究竟在哪,以下簡要做一個蜻蜓點水式的梳理和分析。

一、技術標準是否缺乏?

裝配式鋼結構建築的標準缺乏,持這種觀點的似乎頗多,甚至導致近期國家相關部門在緊急組織編製相關規範。

事實上,國內的鋼結構相關技術標準(包括設計與施工、驗收等)並不缺乏,並且在鋼結構公共建築的推廣中功不可沒。而對於住宅鋼結構,存在兩類典型情況:一是,結構規範不支持更好實現某些住宅建築設計的構想和要求;二是,部分公司自己研發的專有結構體系與現有規範衝突,需要特別論證。這些情況存在,但並不是制約的決定性因素。同時,這些問題也將在近期的標準編製和修訂中逐步解決。

裝配式鋼結構建築實現功能的建築圍護、內裝和機電部品,基本上也都有相關的產品標準、檢測標準和應用技術標準等。新引進和開發的部品,也在逐步編製相關標準。但是,裝配式鋼結構的部品部件質量驗收,很大部分將涉及工廠生產的產品監管,如何實施,在目前的規範層面還存在一定的問題。

現行的《工業化建築評價標準》基本以混凝土結構為主,未反映鋼結構的優勢和特點,在裝配式鋼結構建築的裝配率計算等問題上存在爭議,這是意見相對集中的問題。目前這本標準已在修訂中。

所以,總體而言,裝配式鋼結構建築缺乏標準的說法並不準確,目前的標準體系也在針對裝配式鋼結構建築的需要逐步完善。

二、技術體系是否成熟?

裝配式鋼結構建築在推廣過程中經常會面臨以下幾個技術問題上的質疑。

1 防火防腐性能

一般認為,鋼結構防火防腐性能不好,採用塗料進行防護,塗料的壽命一般僅有十年左右,與建築的設計使用壽命相差甚遠。由於使用情況的不同,公共建築允許後期的檢查與維護,因此受到的質疑不多。而住宅鋼結構則基本不可能在使用期間的戶內進行相關的檢查與維護,一下子似乎成為致命性問題。這個認識上的誤區,甚至在業內技術人員中也廣泛流傳。

事實上,住宅鋼結構在室內正常環境鏽蝕極其有限,即便初期的塗裝年久失效,腐蝕也在可控範圍,根本不會影響結構安全。美國和日本幾十年前建造的鋼結構建築使用至今已經充分說明了這些問題。甚至,根據日本的經驗,目前建造的鋼結構建築已普遍不再進行防腐塗裝。另外,鋼結構的防火問題,也可通過防火片材的粘貼包覆處理,比防火塗料更為可靠。

所以,裝配式鋼結構建築的防火防腐問題,技術上並不存在多大問題,更多的是一個認識問題。

2 居住舒適性

鋼結構公共建築的舒適性問題並不突出,受到詬病的,住宅居多。這往往是住宅的建築圍護部品以及構造技術等問題造成的。

在過去的多年內,由於圍護部品的配套資源問題、應用技術問題,造成圍護部品選擇不當,或者技術上的不成熟,工程師採用的牆體構造不合適,造成外牆裂縫、防滲、隔聲、保溫等等問題。

實際上部品選擇得當、構造合理的圍護體系,裝配式鋼結構建築完全可以實現和混凝土剪力牆等同的居住舒適性。這些問題隨著建築圍護部品配套的逐步成熟和工程師技術上的進步,正在得到有力改進。

3 建築配套

過去的多年裡,裝配式鋼結構住宅的產業鏈還不健全,配套產業遠遠滯後於鋼結構產業本身的發展,配套的外牆板、樓板、內牆板等可供選擇的餘地不大,價格也高。而鋼結構公共建築採用幕牆和樓承板的居多,配套問題不大。

近年來從國外直接進來的成熟產品、國內引進的以及自主研發的相關新型建材企業正在蓬勃發展,裝配式建築產業園和示範基地遍地開花,可供選擇的部品部件已經基本形成體系。

4 建築系統集成

過去的多年經驗表明,鋼結構工程師主導的模式對裝配式鋼結構建築推廣不利。在鋼結構公共建築的個體設計中這個問題並不突出,但在裝配式鋼結構住宅中,至關重要。

裝配式鋼結構住宅的建造,是一個建築系統集成實現整體建築功能並滿足用戶需求的過程。越來越多的企業將重心轉移到以建築專業牽頭,進行建築系統集成、建築產品化的思路上來。換言之,這是產品經理主導的一個產品開發,任何一個影響產品功能的問題,都可能導致產品無法讓客戶滿意。

因此,必須摒棄傳統的用鋼結構直接替換混凝土結構的做法,從系統工程的層面去看待,以建築功能為核心、以結構布置為基礎、以工業化圍護和內裝部品為支撐,整體提升鋼結構住宅的使用功能和居住品質。需要綜合考慮建築功能、結構、圍護、內裝、機電,實現戶型、外立面、結構體系、圍護系統、管線系統、防火、內裝等各方面的協同與集成,最終實現「像造汽車一樣造房子」。

三、造價是否偏高?

造價偏高是阻礙裝配式鋼結構建築尤其是住宅發展的關鍵因素,特別是與傳統的鋼筋混凝土結構住宅相比,鋼結構造價明顯較高。這似乎是根深蒂固的一個印象。

事實上,在近年來鋼材價格大幅降低、配套部品部件產業逐漸成熟並形成競爭的形勢下,裝配式鋼結構住宅的造價已經基本與傳統混凝土剪力牆接近,而工期更短,品質更好,裝配率更高,更易得到各地已經逐步落地的政策扶持。

四、展望

從上面的回顧與分析基本可以判斷,裝配式鋼結構建築的政策導向、造價、技術目前都已呈現利好態勢,裝配式鋼結構建築已經到了一個蓬勃式發展的轉折點。除了公共建築,近年來,以天大、寶鋼、杭蕭等為代表的一些單位,也都在裝配式鋼結構住宅方面進行相應的技術研發和產業布局,產業大發展的春天無疑已經到來。

註:由於本文未查詢到確切來源,僅註明了本文直接轉載來源。

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