建筑用鋼視點建涅m技輕板房屋體系:在輕鋼結構中突起系,本質上源于傳統建筑形的冷彎薄壁型鋼結構和鋼與混凝土組合結構,其區別于傳統建筑形式的主要特點及優點即以建筑產業化為長遠目標,有利于實現建筑產品的規格化、工業化生產,有利于實現建筑施工中的整體吊裝、建筑施工由濕作業向干作業的轉化、建筑圍護結構的輕質化、環保化等一系列生產工藝的變革。輕鋼結構是指承受相對較輕的外載,構件截面相對較小,結構自重相對較輕的全鋼結構。輕型鋼結構建筑是以經濟斷面型材,包括冷彎型鋼、焊接或乳制H型鋼、T型鋼、焊接鋼管或無縫鋼管等作為其承重骨架構件,采用壓型鋼(鋁)板、夾芯保溫板、PC板、稻草板等輕型材料作為其圍護結構,輔以相配套的保溫隔熱材料、密封嵌縫材料、各種連接件、零配件等構成建筑物的整體。
國內水平、現狀9世紀中后期。1850年在美、英等國出現輕鋼房屋。我國在上世紀20年代開始應用鋼結構。近年來,鋼年產量已超過億噸,在“積極用鋼”方針指引下,建筑鋼結構進人了新中國以來最好的一個發展時期,正在向輕型、高層、大跨三個方面發展。輕型鋼結構發展迅猛,每年增長量已達300 ~400萬平方米,超過了新中國前40年的總建造量。“輕鋼結構”的概念最初主要是指“冷彎薄壁型鋼結構”。我國冷彎型鋼結構研究始于20世紀50年代,但輕鋼結構的應用時起時落,發展比較緩慢。改革開放后,人們開始對輕鋼結構有了新的認識,在上海寶鋼、建揠2002,4建筑用鋼'視點1深圳等地引進了不少輕型鋼結構房屋建筑,冶金部建筑研究總院為商業部在河北、山東等地建造了20萬平方米輕鋼棉花倉庫。據不完全統計,全國已建輕鋼建筑約有1000萬平方米左右。
輕鋼輕板房屋體系,又稱MB建筑體系,1999年列為國家重點技術創新項目,由建設部科技發展促進中心與上海現代房地產實業有限公司共同承擔。“輕鋼輕板房屋體系”是采用合金鋼方管鋼內灌混凝土為柱,型鋼管內灌注混凝土為梁,在壓型鋼板或型鋼井格梁上鋪設一次性模板,與混凝土組合成樓板的一種新結構建筑體系。輕鋼輕板房屋體系按其使用范圍可分為低層輕鋼輕板住宅(MB-1體系)以及多、高層輕鋼輕板住宅(MB-2體系)。低層(1-3層)輕鋼輕板住宅體系(MB-1體系),適用于市郊豪華住宅建筑和農村經濟住宅建筑。采用薄壁輕鋼龍骨為受力構件組成的空間戌架結構作為承重體系,并利用復合稻草板等輕質、環保材料作為圍護結構,在施工中分片、分組裝。多、高層輕鋼輕板住宅體系(MB -2體系),適用于城市多、高層住宅建筑。采用鋼與混凝土組合框架結構作為承重體系,采用輕鋼-復合稻草板作為圍護結構,在施工中實現承重結構分模塊整體吊裝、整體墻板掛裝的工業化生產方式。該體系的核心技術于1999年12月24日正式獲得發明專利。MB-1輕鋼輕板低層裝配式住宅按其市場定位可分為適用于農村經濟住宅的MB-1A型和適用于市郊豪華住宅的MB -1B型。該體系均用薄壁輕鋼龍骨為受力構件組成的空間桁架結構作為承重體系,在現場能快速裝配,并且室內外圍護結構和裝修材料及建筑設備均能配套成一條龍服務,尤其采用了高強耐候鋼作為支承體,增加了建筑的耐久性,采用了英國引進技術的紙面草板(俗稱稻草板)。不僅在利用農業廢料,在環境保護和綜合利用上有較大的社會效益,同時,用該種板后使建筑在節能、防火,提高建筑的舒適性等方面,比一般同類建筑有更大的優點,對大面積的農村地區建筑可利用當地農業資源有著重要的意義。同時,所開發的MB -1A型的經濟型建筑,利用薄壁工字鋼的高強度,并將紙面草板嵌人中間的拼裝方式,大大提高了建筑物的側向抗力性能。在江西的抗洪救災房的實例中,其耐久性和完好型得到了廣泛的認可。輕鋼輕板低層裝配式住宅有兩個突出的特點:一是建造速度快二是施工簡單,所有構件均在工廠內制作完成,現場拼裝MB-2體系是適用于城市多、高層的建筑。建立組合框架結構作為承重體系,以輕質復合板材為圍護結構。整體剛度好。有利于抗震,每平方米建筑自重平均降低70%左右,約為混凝土結構的1/3;千作業法,施工文明,施工速度比傳統結構至少加快一倍,施工周期大為縮短,開發商資金投人回收快;所有的購配件都在工廠中制作完成,其規格、質量、精度者P能在工廠內通過質量管理體系得到保證;復合圍護結構傳熱系數完全符合節能住宅的標準,稻草板、石膏板與防水材料的復合使用,使防水、防火性能俱佳;降低了基礎費用,中高層、高層一般只需采用微型樁,總造價可與混凝土結構持平;用戶參與設計,按自己的意見進行靈活隔斷。給排水管也可自由移動,為用戶提供了創意空間。
輕鋼輕板房屋體系效益分析1體系、MB-2體系),融合了輕型鋼結構、鋼與混凝土組合結構的特點,以實現建筑產品的工業化大生產為目標,為建筑業展現了一"h嶄新的發展方向-鋼強國,必須大力發展鋼結構住宅當前我國的鋼產量年產超過億噸,已成為世界第一的產鋼大國。根據工業發達國家的經驗,土建的用鋼量一般為國家鋼產量的1/3,如日本目前年產鋼量9300萬噸,其土建用鋼量為每年3000萬噸左右。按此類比,我國建筑業的正常用鋼量應為每年3300萬噸左右。但據歷年來的統計,我國包括建筑機械,門窗在內,每年的土建用鋼量最高只有26 00萬噸,至少還有700萬噸差額。其主要原因在于我國在建筑工程中采j建涅m技建筑用鋼視點用鋼結構太少。例如,1996年統計了全國100棟高于120米的高層建筑,只有13棟是采用鋼結構,其它都采用混凝土結構,而在國外,這樣高的建筑一般都是采用鋼結構的。因此,要使我國的建筑用鋼量有較大幅度增長,還必須在住宅領域中大力推廣使用鋼結構。據估計,今后10年內,我國的住宅建設將達到每年11億平方米,如果其中20%采用鋼結構,則每年的建筑用鋼量將增加650-750萬噸,也就是我國的土建用鋼量即可達到總產量的1/3.可見,鋼結構的主要潛在市場在量大面廣的住宅建筑領域中。因而,輕鋼輕板房屋體系項目對建筑業成為國民經濟的支柱產業,成為能拉動冶金等相關產業發展的先導產業將起重要作用。不斷提高的需求,必須大力發展鋼結構住宅我國改革開放以來,隨著人民生活水平和購買能力的不斷提高,對住宅的需求也在不斷地增長。傳統的建房模式使用了大量的粘土磚,水泥和木材,不僅不利于保護耕地,保護森林,保護環境,而且建造的速度也不能適應今后市場的需求。輕鋼輕板房屋體系項目采用稀土合金鋼材和以被廢棄的農業劫稈等為主要原材料的墻體材料,通過工業化生產來發展住宅建筑,不僅可以減少自然資源消耗,節約土地和能源,降低住房成本,提高工程質量,加快建設速度,而且還可減少環境污染,為住宅建設開創了一條新的路子,符合國際上住宅發展的趨向,對我國國民經濟可持續發展有重要意義。
鋼結構是建筑業中工業化生產水平最高的一種結構類型,全部構配件者IS可以在工廠中實行模數化、系列化、定型化生產,也便于運輸到現場進行裝配。如果圍護和隔斷用輕質墻體的構配件也實現了在工廠定型生產,然后在現場與鋼結構連接,則住宅的主要施工過程就可避免濕作業。這將有利于對構配件生產執行嚴格的質量保證體系,保證工程質量,加快建設速度,而且因現場作業量小,粉塵、污水、垃圾、噪音少而不致污染周圍環境,實現了文明施工。與混凝土和砌體結構相比可以增加使用面積和凈空,從而提高了住宅的空間利用率。在鋼結構構件上便于開孔,因而便于布置室內管道和線路。2.稻草是我國的農業廢料,每年大量焚燒造成了環的嚴重污染。如能發揮其保溫性能好的特點,做成定型建筑板材,并在住宅圍護墻中應用,變廢為寶,則不僅有利于環境保護,而且可以明顯提高建筑節能性能及降低建筑造價。前景效果發揮后,全國每年將多使用700萬噸鋼材,不僅可消化掉現有的大量庫存普通鋼,而且可以基本解決當前鋼材生產供大于求的問題,從而使我國今后不再需要對鋼材生產進行強制限產的措施。這充分體現支柱產業應發揮的作用,對促進冶金產業發展并帶動其它相關產業的發展有重要作用,對整個國民經濟良性發展提供了一"t'新路子效果發揮后,農業廢料稻草稈將轉為建筑材料而得到充分利用。這不僅可以避免焚燒造成的環境污染,并使農民從出賣稻草中增加收人,也可使住宅的節能性提高,成本降低。3.輕鋼輕板房屋體系的預期效果發揮后,在今后的〗年內,如果能每年建造輕鋼輕板住宅建筑2億平方米,便每年可為國家新增產值3000億元。若按10%的利潤計算,國家每年可新增利潤300億元(未含其它相關產業的生產利潤),經濟效益十分顯著。4.輕鋼輕板住宅的制作和安裝基本上采取千作業,不僅使建設速度大大加快,而且產生的污染很小,有利于文明施工。