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摘要:最近,浙江省建設廳在杭州市主持召開了"輕鋼結構住宅工程試點現場交流座談會"。本次會議的主題是參觀和研討冷彎薄壁輕鋼結構住宅體系建造技術工程試點成果。并就親自然住區新技術、新材料應用及發展趨勢等進行座談。2002年10月,浙江金都房產集團與澳大利亞普利科技有限公司合作,在金都富春山居住宅建設項目中,引進了澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結構住宅體系(lightgaugestructure,國內稱輕鋼結構)的技術。該項目設計單位為澳大利亞普利科技有限公司與浙江新空間建筑設計公司,總建筑面積約1700平方米。經過半年多的努力,現已完成樣板工程。建設部劉志峰副部長對該項目進行了考察并對試點成果給予了充分肯定。
關鍵詞:鋼結構住宅體系
最近,浙江省建設廳在杭州市主持召開了"輕鋼結構住宅工程試點現場交流座談會"。本次會議的主題是參觀和研討冷彎薄壁輕鋼結構住宅體系建造技術工程試點成果。并就親自然住區新技術、新材料應用及發展趨勢等進行座談。2002年10月,浙江金都房產集團與澳大利亞普利科技有限公司合作,在金都富春山居住宅建設項目中,引進了澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結構住宅體系(lightgaugestructure,國內稱輕鋼結構)的技術。該項目設計單位為澳大利亞普利科技有限公司與浙江新空間建筑設計公司,總建筑面積約1700平方米。經過半年多的努力,現已完成樣板工程。建設部劉志峰副部長對該項目進行了考察并對試點成果給予了充分肯定。
一、澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結構住宅構造特點
1.住宅承載
冷彎薄壁輕鋼骨架,采用澳大利亞鋼鐵公司(BHP)進口的高強、防腐鋼卷板(屈服強度550Mpa,鋅鋁合金鍍層厚度270g/m2),鋼材厚度為0.75mm,通過電腦輔助制造專用設備(CAM)按設計要求,直接軋制成各種不同類型的結構構件。豎向承重構件采用密排柱,最大柱中距600mm。平面承重構件:屋面采用桁條網,網格尺寸為600mm600mm,樓(地)面采用桁架式梁,最大中距1200mm,門窗過梁采用小桁梁。
2.墻體圍護結構
采用國產加氣蒸壓混凝土配筋板(南京旭建產品ALC板),部分外墻由于建筑造型的需要,采用進口的澳大利亞生產的纖維水泥板(Fiber-cement)。主要圍護建材全部采用了環保型材料。造價約1600元/平方米,接近同等質量的鋼筋混凝土結構住宅。
3.屋面、樓面、內外墻采用防水、保溫材料
(1)屋面:由上而下為防水玻纖瓦、防水卷材、50mm厚ALC板、CSR保溫棉、桁條、吊防火石膏板。(2)樓面:由上而下為75mm厚ALC板、CSR保溫棉、桁架、吊防火石膏板。(3)底層外墻:外側為100mm厚ALC板,內側為50mm厚ALC板,中間為薄壁輕鋼柱,柱與柱之間填充CSR保溫棉。(4)二層外墻:外側為澳大利亞進口的纖維水泥外飾掛板、CSR保溫棉,內側為50mm厚ALC板,中間為薄壁輕鋼柱,柱間填充CSR保溫棉。(5)內墻:柱間嵌板厚為87.5mm的ALC板,柱外露面貼防火石膏板。(6)房屋底部架空層:沿房屋外輪廓周邊砌筑240mm磚墻。
由于全部采用了輕質新型建材,房屋整體重量只是同樣的鋼筋混凝土結構重量的1/6-1/5,因此其基礎形式采用點基礎。
4.施工特點
鋼結構的生產制作采用電腦輔助制造(CAM)技術,生產制作的全過程是以電腦軟件控制的專業設備完成,保證構件制造的精確度誤差在人工難以達到的半毫米以內。除基礎施工外,其余全為干作業施工安裝。
5.設計特點
冷彎薄壁輕鋼結構體系是澳大利亞的成熟技術。設計中使用了特殊的CAD技術-輕鋼結構建造設計軟件(G-CAD),由此生成的設計文件可以直接輸入到加工設備進行自動加工。
二、與會專家對試點項目成果的評價
與會代表和專家對金都房產集團有限公司采用澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結構體系住宅建造技術進行工程試點給予了高度的評價,認為本項目是輕鋼結構住宅體系在浙江的一次大膽嘗試,是引進澳大利亞輕鋼結構住宅技術的一個成功實例。使國內工程技術人員了解了輕鋼結構住宅的設計與施工方法,為以后輕鋼結構住宅在浙江省的推廣工作奠定了較好基礎。在項目的設計中采用了CAD技術,應用冷彎薄壁型鋼設計軟件(G-CAD)完成本項目的設計,在加工制造方面采用了計算機輔助制造技術(CAM),這對輕鋼結構住宅的產業化有很好的促進作用。專家們同時對輕鋼結構住宅體系及其特點給予了積極評價。
60年代開始發展至今,輕鋼結構住宅體系的發展以美國、加拿大以及日本、澳大利亞等國為主。輕鋼結構住宅體系以其環保、抗震性能好、施工速度快等顯著優點迅速被應用到建筑體系中,逐漸形成了完整配套的輕鋼結構住宅體系。至1996年,美國的住宅建設中輕鋼結構住宅達20%的比例;加拿大則有30%左右的比例;在多震的國家日本輕鋼結構體系的建筑得到了更為廣泛的應用,新建1-4層住宅中80%采用輕鋼結構;目前澳大利亞鋼結構住宅建造數量約占50%。
輕鋼結構住宅建筑體系是用鍍鋅冷彎薄壁型鋼制作的型材作為結構承重部分,常用于建造2-3層的低層住宅。鍍鋅冷彎薄壁型鋼所使用材料的屈服強度為Q235或Q345。其墻體鋼龍骨按照一定的模數排列,一般中心距為400mm或600mm;冷彎薄壁型鋼截面在93-200mm之間,鋼板厚度在0.84-1.91mm之間。其樓層結構的鋼龍骨截面一般在150-300mm之間,鋼板厚度在0.84-2.56mm之間,樓層最大跨度目前可達8-9m。屋架可采用輕鋼棱條直接搭接的方式。
輕鋼結構住宅的外墻常采用復合夾芯墻,外側板采用增強纖維水泥板(GRC)及其它新型板材,內側板采用石膏板,中間填充玻璃纖維保溫棉,外墻板也可采用輕質加氣混凝土板材(ALC),內墻可采用石膏板;廚房及衛生間墻面可采用防水石膏板或埃特板;樓板采用輕質結構板材,如OSB板,也可采用ALC板等輕質板;屋面可采用多彩瓦、彩板瓦等屋面材料。
輕鋼結構住宅體系的特點:
1.房屋自重輕
其自重約為傳統結構的1/4左右,對地基承載力要求相應降低,可大幅減少地基造價,綜合造價能與傳統結構住宅基本持平;
2.施工周期短
約為傳統結構的1/3左右,可加快房屋建設周期,加快資金回籠,降低風險,提高資金投資效益;
3.綠色環保,施工現場文明作業程度高,對環境造成的建筑污染小。房屋鋼結構部分可100%的回收,其他配套材料也可大部分回收;
4.抗震抗風性能好,可抵抗8度以上地震,適合沿海多風及多震地區建造;
5.墻體厚度小
所有管線可暗埋在墻體及樓板結構中,建筑內部實際使用面積大幅增加,可比傳統磚混結構住宅增加使用面積至少10%;
6.輕鋼房屋所用構件均可實行工廠標準化生產
質量穩定,有利于住宅產業化;
7.現場施工全部干作業
所有構件均采用高強鍍鋅螺釘連接,施工不受季節影響;
8.房屋采用的結構體系及配套圍護材料
使輕鋼住宅在隔音、保溫等性能方面比傳統結構住宅優越;
9.施工簡便
降低了人工成本,房屋的構件更換維修方便。
三、會議就推廣應用輕鋼結構住宅體系的建議
1.探索輕鋼結構住宅的國產化工作
利用浙江鋼結構制造業的技術優勢形成產業化的發展,有利于形成規模,降低成本,擴大市場,促進輕鋼結構住宅產業化加工、商品化生產。如果輕鋼結構住宅能為農民建房所接受,則市場前景將會更好;
2.引進國外先進技術體系
應注意體系的完整性。完善冷彎薄壁輕鋼結構體系的部品體系的配套,如圍護系統、樓板地面材料、配套的室內廚、衛整體系統等均應有配套系列部品,以確保輕鋼結構體系的完整性,達到安全、衛生、環保、節能的要求。內墻建議用防火石膏板;
3.建議加快對6-10層、多層及小高層鋼結構住宅體系的研究開發工作
以此適應我國集合式住宅以多層為主的特點;
4.培養輕鋼結構等先進體系的研發隊伍和相關設計配套力量,加強人員培訓
對該引進項目在總結的基礎上,做好改進和完善工作,為大規模開發應用國外先進技術打好基礎。
建設部標準司副司長陳重同志在講話中對工程試點給予了充分肯定,并強調了標準在工程建設中的作用和嚴肅性。對采用尚無標準執行的新技術、新工藝、新材料,應當由采用單位提請建設單位組織專家進行技術論證。
建設部住宅與房地產業司副司長、住宅產業化促進中心主任沈建忠同志認為發展輕鋼結構住宅體系符合國家產業政策的發展方向。要鼓勵住宅建設體系的創新,鼓勵開發商創新,推廣應用輕鋼結構住宅體系必須符合我國住宅質量、環保和安全方面的要求。要加強協調,做好技術政策的引導、標準的制訂等相關工作,確保輕鋼結構住宅體系規范有序的發展。