装配式钢结构绿色建筑体系研究

装配式钢结构绿色建筑体系研究

天津市金万方钢结构有限公司天津市301713

摘要:随着我国社会发展和科技的进步,建筑行业也获得了巨大发展。装配式钢结构的应用也在逐步成熟。在环保型和施工效率方面独具优势,逐步取代传统建筑形式成为建筑行业的发展方向。

关键词:装配式;钢结构;建筑体系

引言

近年来,随着我国城市化建设进程的加快,建筑行业也得到了迅速的发展。目前,绿色装配式钢结构建筑体系已经逐步的取代了我国传统的建筑体系,成为了我国钢结构建筑产业的主要发展趋势。绿色装配式钢结构建筑体系在建筑行业的应用,不但提升了建筑行业的施工质量,也提升了建筑行业的施工效率。为我国建筑行业的可持续性发展提供了强大的助力。

1装配式建筑简介及特点

装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源、减少施工污染、提高生产效率,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。装配式钢结构建筑具备钢结构建筑及装配式建筑的双重特点,具体体现在;(1)强度高、自重轻、承载力高、抗震性能优越(2)塑性韧性好、易加工(3)缩短施工工期、减少劳动力、提高工程质量及施工效率、降低安全隐患(4)空间布置灵活、可模数化设计、集成化程度高、延长建筑寿命(5)绿色环保,保护环境,化解钢铁行业过剩产能,可持续发展(6)可实现住宅建设的工业化和产业化,综合经济效益高。

装配式建筑在不改变建筑结构的情况下,只改变建筑构造方式,遵循国家现行建筑和规范,以达到标准化设计、工厂化生产、机械化施工、信息化管理的建筑产业现代化的核心目标,而在质量、成本、进度等多项方面获得优势,使建筑过程的人力成本、材料成本、资金成本大幅度降低,且在水资源、能源、工期、材料、建筑用地、保护环境等方面都达到最优,是未来也是现在建筑业发展的必然趋势。

2目前装配式钢结构建筑存在的常见问题

目前装配式钢结构建筑还存在许多众所周知的问题,比如当前造价不低;结构体系超出相关规范规定,需要专门超限审查;结构体系未发挥钢结构大跨度、大空间优势,仍然采用混凝土结构思路;体系生产线投资高,需要专用设备生产,不利于产业化;未采用标准化设计和采用工业化思路等。当前形势下,阻碍装配式钢结构建筑发展主要存在的问题有三点:一是仅研发结构体系,围护体系成熟度低,结构与围护体系不配套,三板问题突出;二是构件及部品标准化程度低,同时未能较好应用BIM技术;三是未注重成熟产品的“集成创新”,采用过多未经检验的新产品,新工法。

3绿色装配式钢结构建筑体系概述

3.1绿色装配式钢结构建筑体系的适用范围

目前,绿色装配式钢结构建筑体系的适用范围非常的广泛,但是也并不能够适用于全部的建筑类型,比如在暴露的室外环境就不适合使用绿色装配式钢结构。在实际的建筑类型中,绿色装配式钢结构建筑体系适用于建筑的总体架构、路桥的骨梁以及建筑内墙结构等。在现阶段的建筑工程项目中,高层建筑工程项目越来越多,高层建筑需要承受很大的重力负荷,在此类建筑工程中应用绿色装配式钢结构建筑体系,可以提升建筑物的抗震性和稳定性。另外,在大型路桥建筑项目中也可以应用绿色装配式钢结构建筑体系,在大型路桥建筑项目中使用绿色装配式钢结构,可以提升路桥的刚度和整体性,钢结构路桥比传统的钢筋混凝土路桥具有更高的使用价值。

3.2绿色装配式钢结构建筑体系的类型

传统装配式钢结构与现代装配式钢结构的结合这种绿色装配式钢结构建筑体系是在传统装配式钢结构的基础上发展而来的,这种钢结构建筑提取了传统装配式钢结构的优点,剔除了其缺点,将创新型的装配式钢结构融入了传统的建筑体系之中,优化了外围结构的形式,完善了施工的理念、将经济效益和社会效益进行了有机的融合,从而形成了新的绿色装配式钢结构建筑体系。在实际的应用过程中,新的绿色装配式钢结构建筑体系有效的解决了建筑工程的实际需求,降低了建筑工程的施工成本,提升了建筑物的安全性和使用空间。

3.3绿色装配式钢结构建筑体系的应用成本

绿色装配式钢结构建筑所使用的主要材料是钢材,从表面上看,其应用成本比传统的建筑要高,但是从应用价值角度看,钢结构的物理强度要比其它的材料要高很多,因此会降低其它材料的使用率,建筑的整体造价就会降低很多。

4装配式钢结构建筑体系组成

4.1建筑主体体系

①低层多层钢结构体系:按建筑层数及高度划分3层及以下主体结构主要采用钢框架、轻钢龙骨等钢结构体系:4层~6层多采用钢框架结构体系;7层~10层建筑主要采用钢框架或钢框架-支撑体系。②高层钢结构体系:高层建筑主体结构主要有钢框架-支撑结构体系、筒体钢结构体系、框-筒、筒中筒、桁架筒体系、束筒体系等。

4.2楼板体系

①钢筋桁架组合楼板:装配式钢筋桁架组合模板是把钢筋桁架楼承板与现浇混凝土或预制混凝土板结合而形成的组合楼板,钢筋桁架组合楼板施工不需要设置模板且现场施工安装便捷容易,具有施工工期短,刚度强度好,整体抗震性能好等特点。②压型钢板组合楼板:通过在支撑压型钢板上面浇筑混凝土材料结合而成的的楼板称作压型钢板组合楼板,常依据压型钢板与混凝土是否一起共同工作把压型钢板组合楼板分为非组合和组合楼板,其具有轻巧便捷、方便搬运和安装、便于管线安装等特点。③预制混凝土叠合楼板:钢筋混凝土叠合楼板主要是通过在配有预应力钢筋的的混凝土底板的侧边预设置钢筋并在混凝土板的侧边和上部现浇一层复合的混凝土,使预制板的预留钢筋与现浇板的钢筋连接并浇筑形成一整体楼板,其具有整体稳定性能好、板面不易裂缝、抗震性能好的特点。

4.3围护结构体系

①外墙:装配式建筑的外围护结构外墙对于保温隔热、防火防水、隔声密闭等性能要求更高。严寒及寒冷地区地区建筑外墙体材料常常难以满足外墙的全部性能要求,如节能、防火、防水、隔汽、隔声等方面,建筑设计中常考虑复合墙体来提高外墙的整体性能。复合墙体基本可分为保温隔热层、防水层、隔汽层、空气屏障和隔声层等5部分。装配式建筑外墙主要有蒸压加气混凝土条板夹芯墙、预制现场装配式轻钢龙骨复合墙板、预应力混凝土夹芯复合墙等几种复合墙体在工程实际使用较多。②内隔墙:建筑内墙主要起分割区分空间的作用,但对墙体材料的于防火隔声、防水防潮等性能有一定的要求。市场上内墙种类也比较多,常见的内墙由蒸压加气混凝土条板、蒸压加砌块、轻质混凝土条板、石膏条板、轻钢龙骨隔墙等。

结语

综上所述,对于绿色装配式钢结构建筑体系的研究,要从其实际的应用出发,以此来不断的提升建筑施工过程中节能环保的效应,促进现代化城市建设体系的绿色化和信息化的发展。

参考文献

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