裝配式|“雙碳”目標(biāo)下，鋼結(jié)構(gòu)住宅該如何發(fā)揮自身優(yōu)勢?

自國家政策一直強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅，尤其住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部同意批復(fù)湖南省、山東省、江西省等開展“鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅”建設(shè)試點(diǎn)工作后，鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展就一直備受關(guān)注。但記者發(fā)現(xiàn)，目前建設(shè)的鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)象背后的緣由是什么?鋼結(jié)構(gòu)住宅還存在哪些短板?在“雙碳”目標(biāo)下，鋼結(jié)構(gòu)住宅該如何發(fā)揮自身優(yōu)勢?帶著這些問題，記者專訪了天津市鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)會(huì)長陳志華。

陳志華表示，總體而言，鋼結(jié)構(gòu)建筑輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好，方便運(yùn)輸、吊裝和連接，且可回收，優(yōu)勢很明顯。尤其可回收使得建筑拆卸后不會(huì)給城市造成負(fù)擔(dān)，對“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。“但是，鋼結(jié)構(gòu)住宅缺乏優(yōu)質(zhì)的三板產(chǎn)品——外墻板、樓板、內(nèi)墻板仍是其關(guān)鍵短板，造價(jià)波動(dòng)不定也影響著開發(fā)商、置業(yè)者對它的接受度，只有解決好這些問題以后，鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢才有可能更好被凸顯。”

問：對于鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，業(yè)內(nèi)關(guān)注的問題非常多，您認(rèn)為哪些是目前亟需補(bǔ)齊的短板問題?

陳志華：鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)隨鋼材價(jià)格的漲跌一直存在著波動(dòng)，這在一定程度上制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅的大面積推廣和應(yīng)用。不過業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)住宅缺乏成熟的三板體系產(chǎn)品才是它真正的瓶頸問題。三板體系是鋼結(jié)構(gòu)住宅主要配套設(shè)施，更是住宅產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)志與核心，三板承載了鋼結(jié)構(gòu)住宅安全、美觀、實(shí)用等性能，是鋼結(jié)構(gòu)住宅除鋼結(jié)構(gòu)外的又一重要組成部分。解決好三板問題，鋼結(jié)構(gòu)住宅才能更好更快地發(fā)展。

目前三板中內(nèi)墻板板相對而言較為容易解決，已經(jīng)有成熟且價(jià)格適宜的產(chǎn)品可供選擇。至于多層、高層鋼結(jié)構(gòu)住宅中量大面廣的外墻板則是其中的重難點(diǎn)，具備質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能優(yōu)、安裝方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、經(jīng)久耐用等綜合品質(zhì)的墻體板尚待研發(fā)。樓板目前有一些較為成熟的產(chǎn)品，包括鋼筋桁架樓層板和疊合板等，但造價(jià)、施工速度、綜合性能方面仍與現(xiàn)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(hù)要求多，但用量少，問題并不突出，無論傳統(tǒng)坡屋頂還是特殊構(gòu)造屋頂，已有的屋面板保溫防水隔熱效果均還不錯(cuò)。

問：國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅起步較晚，一直存在防火防腐處理較難、費(fèi)用較高等問題，目前這些問題都解決得怎樣了?

陳志華：鋼結(jié)構(gòu)住宅有傳統(tǒng)類型的，也有多層或者低層的輕鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)廚房和衛(wèi)生間的防火防腐要求較高，所以既能防火又能防腐的保護(hù)措施就顯得很重要。不過，現(xiàn)在基本已有較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。一是涂料技術(shù)的進(jìn)步讓鋼結(jié)構(gòu)的防火防腐技術(shù)越來越成熟，其中防腐涂裝有重型防腐長效的，保護(hù)時(shí)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(jià)格稍貴，普通的防火防腐涂料性價(jià)比則相對較高。

最近我們也在投入力量集中研究鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題。傳統(tǒng)涂料能防護(hù)15年乃至30年，防護(hù)時(shí)間越長價(jià)格越高。目前我們正在研究鋼材厚度腐蝕速率的關(guān)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(fā)揮腐蝕層特性作為防腐保護(hù)，也可能使防腐的造價(jià)變得更低一些。

問：在眾多鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系中，您比較認(rèn)可哪種?您目前研究的重點(diǎn)是什么?

陳志華：鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)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(xiàn)在還有很多創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)體系，但哪種更適合鋼結(jié)構(gòu)住宅很值得討論。個(gè)人認(rèn)為，對于住宅而言，所有體系中的梁、柱和節(jié)點(diǎn)是核心。目前H型鋼梁基本得到業(yè)內(nèi)一致認(rèn)可，接下來需要思考的是柱的問題和節(jié)點(diǎn)連接方式問題。

柱方面，個(gè)人比較認(rèn)可異形柱。L型、T型和十字型異形柱可將小斷面的結(jié)構(gòu)組合起來，更可將柱結(jié)構(gòu)體系隱藏在墻體內(nèi)，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(yàn)感較好。事實(shí)上，近二十年來出現(xiàn)過很多柱結(jié)構(gòu)，但基本異形柱一直延續(xù)下來，其他柱結(jié)構(gòu)形式也都在向異形柱方向發(fā)展，陸續(xù)開發(fā)出多種具體形式。異形柱一直是我們目前研發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)。至于節(jié)點(diǎn)的連接方式則有很多，方便且能剛性連接梁柱的方式我認(rèn)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(yù)制化和裝配化程度，其中鋼結(jié)構(gòu)模塊技術(shù)運(yùn)用前景如何?

陳志華：從裝配式建筑、建筑工業(yè)化和建筑產(chǎn)業(yè)化角度看，模塊建筑可能是工業(yè)化程度最高的建筑產(chǎn)品，建筑的70%～80%，甚至90%以上的工作都可在工廠內(nèi)完成。不僅結(jié)構(gòu)本身，建筑的維護(hù)設(shè)備、電氣設(shè)備、家具等也都可提前在工廠內(nèi)生產(chǎn)安裝完成，同時(shí)，工廠機(jī)械化加工、自動(dòng)化檢測也可最大程度保證建筑品質(zhì)。作為安裝速度快、節(jié)約人力物力、生產(chǎn)和施工綠色化的模塊建筑，它的優(yōu)勢毫無疑問非常明顯，非常適合在“雙碳”目標(biāo)下大力發(fā)展。

從結(jié)構(gòu)本質(zhì)上講，模塊建筑的核心問題是節(jié)點(diǎn)問題。一般結(jié)構(gòu)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)承載的是一柱兩梁，模塊建筑上下兩層8個(gè)模塊中間的節(jié)點(diǎn)承載的是8柱16梁，解決不好節(jié)點(diǎn)連接問題，節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)效能就低下，造價(jià)就高。對于模塊建筑的節(jié)點(diǎn)技術(shù)研究，我們已經(jīng)做了很多年，也發(fā)明了一些專利，一些工程的應(yīng)用效果也都不錯(cuò)。我們最新的研究是讓同一平面的四個(gè)模塊先安裝好三個(gè)，第四個(gè)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(xiàng)技術(shù)目前正在研究中?，F(xiàn)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(shè)的火神山和雷神山醫(yī)院，雄安新區(qū)第一標(biāo)的模塊工程，天津子牙尚林苑模塊建筑等等。個(gè)人認(rèn)為，只要把模塊建筑節(jié)點(diǎn)連接問題、造價(jià)問題處理好，模塊建筑的競爭優(yōu)勢將會(huì)非常強(qiáng)，應(yīng)用前景非常值得期待。

裝配式建筑的發(fā)展是建筑方式更新和改革的結(jié)果，目前裝配式建筑已經(jīng)應(yīng)用在很多領(lǐng)域當(dāng)中，在未來也有巨大的市場潛力。以上內(nèi)容就是“裝配式|‘雙碳’目標(biāo)下，鋼結(jié)構(gòu)住宅該如何發(fā)揮自身優(yōu)勢?”，更多裝配式新發(fā)展新資訊，歡迎繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校裝配式建筑行業(yè)頻道!環(huán)球網(wǎng)校為大家提供 免費(fèi)預(yù)約短信提醒服務(wù)和裝配式精華考點(diǎn)/課程講義，點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載即可獲取。