裝配式|“雙碳”目標下，鋼結構住宅該如何發揮自身優勢?
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自國家政策一直強調要大力發展鋼結構住宅，尤其住房和城鄉建設部同意批復湖南省、山東省、江西省等開展“鋼結構裝配式住宅”建設試點工作后，鋼結構住宅的發展就一直備受關注。但記者發現，目前建設的鋼結構住宅大部分還是以保障房、回遷房、公寓等公共住宅為主，商品房則相對較少。這些現象背后的緣由是什么?鋼結構住宅還存在哪些短板?在“雙碳”目標下，鋼結構住宅該如何發揮自身優勢?帶著這些問題，記者專訪了天津市鋼結構協會會長陳志華。
陳志華表示，總體而言，鋼結構建筑輕質高強、抗震性能好，方便運輸、吊裝和連接，且可回收，優勢很明顯。尤其可回收使得建筑拆卸后不會給城市造成負擔，對“雙碳”目標的實現至關重要。“但是，鋼結構住宅缺乏優質的三板產品——外墻板、樓板、內墻板仍是其關鍵短板，造價波動不定也影響著開發商、置業者對它的接受度，只有解決好這些問題以后，鋼結構住宅的優勢才有可能更好被凸顯。”
問：對于鋼結構住宅的發展，業內關注的問題非常多，您認為哪些是目前亟需補齊的短板問題?
陳志華：鋼結構住宅的造價隨鋼材價格的漲跌一直存在著波動，這在一定程度上制約了鋼結構住宅的大面積推廣和應用。不過業內一致認為，鋼結構住宅缺乏成熟的三板體系產品才是它真正的瓶頸問題。三板體系是鋼結構住宅主要配套設施，更是住宅產業化的標志與核心，三板承載了鋼結構住宅安全、美觀、實用等性能，是鋼結構住宅除鋼結構外的又一重要組成部分。解決好三板問題，鋼結構住宅才能更好更快地發展。
目前三板中內墻板板相對而言較為容易解決，已經有成熟且價格適宜的產品可供選擇。至于多層、高層鋼結構住宅中量大面廣的外墻板則是其中的重難點，具備質量輕、強度高、保溫隔熱性能優、安裝方便、造價經濟、經久耐用等綜合品質的墻體板尚待研發。樓板目前有一些較為成熟的產品，包括鋼筋桁架樓層板和疊合板等，但造價、施工速度、綜合性能方面仍與現澆板有差距。另外，廣義上的三板還包括屋面板，屋面板一棟樓僅一層，雖然維護要求多，但用量少，問題并不突出，無論傳統坡屋頂還是特殊構造屋頂，已有的屋面板保溫防水隔熱效果均還不錯。
問：國內鋼結構住宅起步較晚，一直存在防火防腐處理較難、費用較高等問題，目前這些問題都解決得怎樣了?
陳志華：鋼結構住宅有傳統類型的，也有多層或者低層的輕鋼結構類型，雖然每種類型都有各自不同的問題，但防火防腐一直是需要解決的共性問題。尤其住宅內廚房和衛生間的防火防腐要求較高，所以既能防火又能防腐的保護措施就顯得很重要。不過，現在基本已有較為經濟實惠的解決方案。一是涂料技術的進步讓鋼結構的防火防腐技術越來越成熟，其中防腐涂裝有重型防腐長效的，保護時間可以較長;防火涂料有超薄型、薄型和厚涂型的，也基本可以解決防火問題。二是防火板、面層混凝土等建材也可起到防火防腐作用。目前重防腐涂裝、高效薄型防火涂料價格稍貴，普通的防火防腐涂料性價比則相對較高。
最近我們也在投入力量集中研究鋼結構的防腐問題。傳統涂料能防護15年乃至30年，防護時間越長價格越高。目前我們正在研究鋼材厚度腐蝕速率的關系，在鋼材每年的銹蝕厚度一定的情況下，增加一定鋼材的厚度及發揮腐蝕層特性作為防腐保護，也可能使防腐的造價變得更低一些。
問：在眾多鋼結構住宅結構體系中，您比較認可哪種?您目前研究的重點是什么?
陳志華：鋼結構住宅的結構體系有很多，有框架、框架支撐、框架剪力墻、框架核心筒等各種形式。現在還有很多創新的結構體系，但哪種更適合鋼結構住宅很值得討論。個人認為，對于住宅而言，所有體系中的梁、柱和節點是核心。目前H型鋼梁基本得到業內一致認可，接下來需要思考的是柱的問題和節點連接方式問題。
柱方面，個人比較認可異形柱。L型、T型和十字型異形柱可將小斷面的結構組合起來，更可將柱結構體系隱藏在墻體內，較好解決突梁露柱的問題。對于異形柱的使用，目前反饋回來的信息是住宅面積增加、空間使用方便、家具擺放效果美觀、建筑師非常喜歡、用戶體驗感較好。事實上，近二十年來出現過很多柱結構，但基本異形柱一直延續下來，其他柱結構形式也都在向異形柱方向發展，陸續開發出多種具體形式。異形柱一直是我們目前研發的一個重點。至于節點的連接方式則有很多，方便且能剛性連接梁柱的方式我認為基本都可行。
問：模塊建筑作為一種新興的建筑體系，具有較高的預制化和裝配化程度，其中鋼結構模塊技術運用前景如何?
陳志華：從裝配式建筑、建筑工業化和建筑產業化角度看，模塊建筑可能是工業化程度最高的建筑產品，建筑的70%～80%，甚至90%以上的工作都可在工廠內完成。不僅結構本身，建筑的維護設備、電氣設備、家具等也都可提前在工廠內生產安裝完成，同時，工廠機械化加工、自動化檢測也可最大程度保證建筑品質。作為安裝速度快、節約人力物力、生產和施工綠色化的模塊建筑，它的優勢毫無疑問非常明顯，非常適合在“雙碳”目標下大力發展。
從結構本質上講，模塊建筑的核心問題是節點問題。一般結構的每個節點承載的是一柱兩梁，模塊建筑上下兩層8個模塊中間的節點承載的是8柱16梁，解決不好節點連接問題，節點的結構效能就低下，造價就高。對于模塊建筑的節點技術研究，我們已經做了很多年，也發明了一些專利，一些工程的應用效果也都不錯。我們最新的研究是讓同一平面的四個模塊先安裝好三個，第四個模塊在無法用人工安裝的情況下采取自鎖的辦法，就像門鎖“啪”給鎖住一樣，模塊往上一放“咔嚓”就給鎖住，這項技術目前正在研究中。現在我國已有了很多模塊建筑案例，最知名的有為抗擊新冠肺炎疫情建設的火神山和雷神山醫院，雄安新區第一標的模塊工程，天津子牙尚林苑模塊建筑等等。個人認為，只要把模塊建筑節點連接問題、造價問題處理好，模塊建筑的競爭優勢將會非常強，應用前景非常值得期待。
裝配式建筑的發展是建筑方式更新和改革的結果，目前裝配式建筑已經應用在很多領域當中，在未來也有巨大的市場潛力。以上內容就是“裝配式|‘雙碳’目標下，鋼結構住宅該如何發揮自身優勢?”，更多裝配式新發展新資訊，歡迎繼續關注環球網校裝配式建筑行業頻道!環球網校為大家提供 免費預約短信提醒服務和裝配式精華考點/課程講義，點擊下方免費下載即可獲取。
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