改革開放30年,我國鋼結構制造業(yè)取得飛速發(fā)展,目前,正處于鋼結構制造大國走向制造強國的歷史發(fā)展時期。一些鋼結構企業(yè)把鋼結構住宅體系設計一體化作為一項重要目標。
建筑、結構設計一體化
據(jù)專家介紹,混凝土建筑的設計都是按照先建筑設計后結構設計的理念進行設計,而鋼結構住宅由于其特殊的材料和先進的設計軟件,得以使設計程序實現(xiàn)建筑結構一體化設計,即建筑設計與結構設計同時完成。目前,國外輕鋼結構企業(yè)都是遵循這樣一條理念。
在這方面國外普遍的做法是統(tǒng)一進行設計,而我國企業(yè)的基本做法是,主體結構的設計、圍護系統(tǒng)的設計分開進行,這種做法將逐漸被淘汰。配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設計一體化有很多益處。國外企業(yè)設計的建筑在安裝時,基本保證安裝結束的時候,地面上沒有多余的配件,建筑上也沒有缺少的配件。如果配件系統(tǒng)的設計與整體建筑系統(tǒng)的設計不統(tǒng)一,則會出現(xiàn)少配件或多配件的情況,而且建筑質量也因此受到影響。
工廠化裝修為鋼結構住宅的推廣提供了強大的技術支撐。鋼結構住宅若用手工裝修,一是其優(yōu)勢難以發(fā)揮,工業(yè)化生產(chǎn)的建筑主體與粗糙的手工裝修根本無法配套;二是鋼結構住宅內隔墻一般都采用輕質工業(yè)化生產(chǎn)的整體構件,難以在上面實現(xiàn)手工裝修。而工廠化生產(chǎn)的裝修構件淘汰了從電錘打眼塞木塞直到補釘眼刷漆的全過程,如用膨脹膠將門窗套等裝飾構件整體黏在水泥墻體上,各種輕型墻體都可直接與裝飾構件緊密結合,且老化壽命大為延長,從而有效解決了鋼結構住宅的室內精裝修工藝可行性問題。
工廠化裝修與鋼結構住宅的設計生產(chǎn)一體化是必然趨勢。若應用鋼結構住宅和工廠化裝修新工藝,則裝修與鋼結構廠家可實現(xiàn)設計、生產(chǎn)、安裝甚至包括市場資源的共享,實現(xiàn)設計、生產(chǎn)一體化。如所有的上下水、強弱電、空調系統(tǒng)均可在工廠預留、預置、預埋在墻體及地面構件中,門窗套可在工廠安裝在輕質墻體上,合頁都可安好,現(xiàn)場將門掛上即可,踢腳板、墻裙、固定家具有側板等也可在工廠直接與墻體結合,乳膠漆、壁紙可在工廠貼好,現(xiàn)場撕下包裝膜做好收口即可使用。當然,這里面有許多技術聯(lián)結問題,需大膽探索,逐步開發(fā),要有一個艱苦的開發(fā)過程,但這畢竟是中國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
集成式住宅將推動鋼結構住宅設計一體化
有些專家預測,集成式住宅將推動鋼結構住宅體系產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。資料顯示,所謂“集成式住宅”就是住宅建設的安裝、生產(chǎn)擺脫了傳統(tǒng)的水、灰、砂、石以及手工粗制勞動、現(xiàn)場濕作業(yè)生產(chǎn),而是工廠生產(chǎn)住宅組成件和部件設備,在現(xiàn)場組裝生產(chǎn)成品住宅。住宅部件是系列的、標準的,可以在流水線上生產(chǎn),而房屋則可以是多樣的、豐富的和多檔次的;完全可以按照住戶的要求,由建筑商提供可選擇的住宅類型,供住戶選擇。
專家說,首先集成式住宅具有結構部件小型化的特點,同傳統(tǒng)的工業(yè)化住宅不同,集成住宅的部件不會過大,不光是部件的加工、運輸、吊裝均可輕便靈活,其標準化單元也可由大改小,由空間單元改為梁、柱、板結構,組合的靈活、機動性增加了,空間創(chuàng)造的任意性擴大了,應對市場變化的能力也增大了。
其次,其空間尺寸的擴大化。大空間結構的住宅帶來了空間可分割、可變化的能力。由于隔墻的輕質化和可拆改化,居住空間的大小可靈活布置,空間組合創(chuàng)造余地不受限制,可以最大化地滿足住戶對高品質生活的需求。
再次,管道布局有序化。現(xiàn)代住宅管道設施是居住功能提高的重要環(huán)節(jié)。集成住宅的大空間無阻擋為布管提供了快捷便利的條件,空間可塑性又為布管的任意性提出了嚴格的要求。在商品住宅中常把管道分為共用壓力管道和分戶水平管道兩部分,采用豎墻管井和水平管道層的做法,以適應現(xiàn)代化住宅的要求。
第四,廚衛(wèi)部件整體化。廚房、衛(wèi)生間是住宅中最為復雜、專業(yè)程度最高的部件,最適于工廠化生產(chǎn)、集成式安裝。不但可以提高功能使用,降低造價,而且可以避免日常質量通病。除此之外,外墻的保溫構造和內墻的部件也都應當采用整合式的、成套的技術。
第五,生產(chǎn)標準化。集成住宅部件的多品種、多數(shù)量決定集成化的安裝和工廠化的制造必須按照標準化的原則進行。因此采用國際通行的“模數(shù)協(xié)調”原則和方法,是最必要的手段。模數(shù)協(xié)調的任務是制定生產(chǎn)各種住宅部件的規(guī)格尺寸,使各種住宅部件能準確無誤地安裝到指定的部位,并且不同企業(yè)生產(chǎn)的部件可以互換。模數(shù)協(xié)調的原則是指導建筑師和工程師在自己設計的住宅工程中,保證選擇的部件、設備能合理地安裝,并且不因此而妨礙了工程師的創(chuàng)造力,利用模數(shù)化部件不斷滿足各類住戶的居住需求,提高居住品質。鋼結構住宅將向
可持續(xù)建筑方向發(fā)展
業(yè)內專家認為,可持續(xù)建筑是對可持續(xù)發(fā)展有積極貢獻的建筑,是既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的建筑。把建筑不再視為人類任意地可強加于地球的東西,而是從更高層次綜合考慮建筑所造成的更大范圍的影響,這是可持續(xù)建筑觀的基本出發(fā)點。
杭蕭一位資深工程師認為,對于鋼結構住宅,我們可采取以下一些措施:
首先,采取節(jié)約化措施。改進建筑的熱工性能,利用自然通風與采光,利用各種清潔能源和可再生能源,采用高效照明,減少采用機械設備,改進建筑熱工性能手段,選擇低耗能建材(如盡量少用黏土轉),利用舊建材與地方材料,采用節(jié)水設備,選擇制造時耗水少的建材(如減少混凝土用量)、
其次,采用生態(tài)化措施。在屋頂設置太陽能收集器,收集雨水,廢水處理后再回用等。從土壤的成分、結構分析入手,并對坡度、地下水、土壤侵蝕、場地動物植物資源、光能資源、風能資源等進行研究,以適當?shù)慕ㄖ问胶驮O備措施實現(xiàn)順應小氣候的目標。
再次,采用人性化措施。提供更高質量的聲、光、熱、濕度環(huán)境和景觀環(huán)境。加強自然通風,使用熱回收通風系統(tǒng)。在室內只使用對人體無害的綠色建材?刂茦前鍎偠,減小顫動,避免住戶產(chǎn)生不舒適的感覺。
第四,采用集約化措施。實行生命周期成本預算。對各類建筑元素的原始價格、運行消耗進行測算。建筑師與結構師、設備專家、計算專家、某些方面的物理學家、力學家、業(yè)主共同推進設計。
現(xiàn)在我國鋼結構研究已進入一個新階段,有關規(guī)范和標準已出臺,國內鋼產(chǎn)量充足,為鋼結構住宅的發(fā)展提供了較好的物質和技術基礎。應及時把握其發(fā)展趨勢,結合我國國情,積極借鑒并吸納國外成熟技術,注意各專業(yè)間的相互配合,促進鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,相信我國鋼結構住宅的發(fā)展前景是美好的。