轻钢住宅在中国的前景如何?
住宅建设中的节能、节地、节水、节材问题非常重要,不仅关系到住宅的能耗,也关系到地球上有限资源的合理利用。目前,我国近400亿平方米的既有建筑中,99%为高能耗建筑;每年新建的近20亿平方米建筑中,95%仍是高能耗建筑,其单位面积能耗约为28%。加上建筑材料生产的能耗,建筑能耗已占社会总能耗的40%。从这些数据不难看出,建筑行业是一个高能耗的行业。如果节能省地建筑能够得到大力推广,其社会经济效益和地球上的资源利用将会产生积极的作用。
钢结构住宅――高利用率的绿色建筑
被誉为绿色建筑的钢结构住宅,消除了砖、石灰、砂等建筑材料的生产对环境的破坏和影响,将建筑垃圾和施工噪音降到最低,抗震性能高,易于改建和拆除,材料回收再利用率高。是人与自然和谐可持续发展的“绿色产业”。
资料显示,钢结构住宅在发达国家应用广泛,达到总建筑面积的40%以上。然而,中国的钢结构住宅还处于起步阶段。虽已实现近300万平方米的建筑试验,但整体发展水平仍不高,总体停留在传统钢结构体系加现浇板、砌块墙的结构体系阶段,未取得实质性突破。特别是国内有很多研发钢结构住宅产业化的企业,但往往只关注钢结构的某一部分。真正系统研发钢结构住宅并使之产业化的企业是杭萧。公司将对全钢结构住宅所需的结构、楼板、墙体进行一站式配套研发和产业化。该公司技术人员认为,如果只有一部分采用钢结构,其他部分仍采用传统的混凝土和砖结构,不仅住宅性能无法优化,而且工程造价也不低。
据了解,早在2003年,杭萧就正式启动了多层钢结构住宅成套体系的研究,同时承担了2004年原建设部科技攻关项目“新型钢结构住宅体系的开发与产业化”,50余项结构构件、连接节点、三板体系先后由浙江大学、福州大学、同济大学、 Xi建筑科技大学、国家固定灭火系统及耐火材料部件质量监督检验中心、国家建筑材料检测中心。
钢结构住宅――环保精品建筑
钢结构住宅本身就是一种环保的精致建筑。某24层高层建筑为混凝土结构,柱边长约1米;采用钢结构建筑,在满足安全标准的前提下,通过优化和精心设计,其柱边长为0.5米,全截面仅占前者的四分之一。后者在优化空间、降低成本方面优于前者。
在钢结构建筑设计中,设计者在保证安全的前提下,尽可能地进行优化和再优化,兼顾安全系数和经济环保,实现美观、安全、经济的最佳结合。
按照常规的模式和手段建造钢结构住宅,无法体现卓越,创造优质工程。钢结构建筑的柱子原本是箱型柱,由四块钢板焊接而成。杭萧现有设备升级后,厂家直接将厚钢板轧制成只有一条焊缝的方管,承载标准和安全性能相比前者有了很大提高。此外,该企业的结构梁全部采用H型自动化生产线生产,尽可能减少人工生产,实现钢结构住宅的轻型化、精细化,生产自动化程度高。
企业标准高于国家标准。在生产过程中,杭萧严格按照IS09000标准,抓好产品流程和质量控制,确保产品100%达到国家标准。安装过程制定了详细而苛刻的规范和标准。
在普通人的思维中,建造“铜墙铁壁”房子的成本会高得离谱。从杭萧建设的武汉世纪家园项目可以看出,该项目综合造价略低于钢筋混凝土。
随着杭萧支撑住宅产业的水泥纤维板、新型墙体工程的产业化、规模化,钢结构住宅的成本将进一步降低,普通购房者将受益。
钢结构住宅造价低,一般比同等规模的混凝土建筑低三分之一;施工速度快,施工时间是混凝土建筑的三分之二;隔热、保温、防震效果好,可提高使用面积率5%~8%,等等。
钢结构节能住宅将向可持续建筑发展。
1993年,CharlesKibert博士提出了“可持续建筑”的概念。可持续建筑是对可持续发展有积极贡献的建筑,它既满足当代人的需求,又不损害后代人满足需求的能力。不再将建筑视为人类可以任意强加于地球的东西,而是从更高的层面综合考虑建筑所造成的更广泛的影响,这是可持续建筑理念的基本出发点。可持续建筑的理念要求建筑师尽量结合气候,采用自然通风和自然采光的方式,减少对能源的依赖,如在条件允许的情况下尽量朝南;利用房屋周围的地形进行绿化,适当加大间距,夏季通风,降低环境温度,通过绿化降低屋顶和墙体的外表面温度。
加快钢结构住宅的发展,必须推进钢结构住宅系列的产业化,推广整体住宅。“集成住宅”是指住宅建筑的安装生产摆脱传统的水、灰沙、石材,摆脱手工劳动和现场湿作业生产,工厂生产住宅部件,现场组装生产成品住宅。住宅部分是系列化、标准化的,可以流水线生产,而住宅可以多样、丰富、多档次;根据居民的要求,建设者可以提供可供选择的房型供居民选择。与传统工业化住宅不同的是,构件的加工、运输、吊装可以轻便灵活,标准化单元可以由大变小,大大增加了空间单元组合的灵活性和可操作性。由于隔墙的轻量化和可拆卸性,可以灵活安排居住空间的大小,最大限度地满足居民对高档功能和设备的需求。
在施工中,集成房内通畅的大空间为管道铺设提供了快捷便利的条件。厨房和卫生间是房子里最复杂最专业的部分,最适合工厂化生产和集成安装。既能提高使用功能,降低成本,又能避免常见的质量问题。此外,外墙保温结构和内墙构件也应采用一体化成套技术。集成房屋中零部件的种类和数量决定了集成安装和工厂制造必须按照标准化的原则进行。因此,采用国际通行的“模块化协调”的原则和方法是最必要的手段。模块化协调的任务是制定出各种住宅部件的规格尺寸,使各种住宅部件准确地安装到指定的部件上,实现不同企业生产的部件互换。其次,模数协调原则可以指导建筑师和工程师保证所选用的部件和设备可以合理地安装在住宅工程中,但并不妨碍工程师的创造性。可以看出,钢结构住宅将向模块化设计、标准化施工、机械化施工的方向发展。
工厂装修为钢结构住宅的推广提供了强有力的技术支持。钢结构住宅如果手工装修,其优势很难发挥,工业化生产的主体根本无法与粗糙的手工装修相媲美。而且钢结构住宅的内隔墙一般都是轻工业生产的整体构件,很难实现手工装修。而工厂化生产的装修构件,省去了从电锤到钉补、粉刷的全过程,各种轻质墙体可以直接与装修构件结合,使用寿命大大延长,有效解决了钢结构住宅室内精装修技术的可行性问题。工厂装修与钢结构住宅设计生产一体化是必然趋势。
我国住宅钢结构市场前景广阔,但目前发展缓慢,不仅因为建设主管部门的宏观指导,也因为许多设计和施工单位对这一新兴行业持观望态度。中国有很多钢结构企业,企业家热衷于一些公共建筑、工厂、仓库等建筑。实际上,住宅钢结构施工量大面广,市场潜力巨大。钢结构企业如果尽早加入这个领域,扩大市场份额,一定会有所作为。
近年来,国家大力倡导发展节能省地型住宅,不断提高住宅产品的科技含量。据国内权威专家分析,未来20年中国住宅产业仍将处于高速增长期,中国25%的房价将来自科技含量的提高。钢结构住宅以其抗震能力强、建设速度快、住房获得率高等独特优势,符合绿色环保住宅的要求。目前中国的钢产量已经位居世界第一,国家也在逐步调整政策,鼓励钢结构住宅的发展。中国大力发展钢结构的条件已经成熟,正在进入钢结构发展的黄金时代。钢结构住宅产业化优势逐渐体现和发挥,是朝阳产业,是“绿色家园”工程。