輕鋼建筑體系助力裝配式建筑低碳節能發展

發表時間：2021/6/30 11:15:31 文章來源：利達集成建筑

輕鋼別墅體系建筑因其具有自重輕、結構受力好、適用性廣及工業化技術體系成熟等特點，成為發展產業化綠色建筑的重點。

輕鋼別墅結構不但擁有與預制混凝土結構相同的施工周期短、材料利用率高、人員投入少、工程成本較低等優點，而且因其改善了防水、保溫、隔熱等構造的處理方式，在建筑節能減排性能上擁有獨特優勢。輕鋼別墅結構將工業化建造技術與綠色建筑技術相結合，以實現提高建筑使用品質，降低建筑能耗水平的目標。

優勢明顯
輕鋼別墅體系建筑技術最早起源于國外，憑借質量輕、強度大、易于生產加工、耐久性好、材料可回收等優點，在國外發展迅速。1965年，美國輕鋼別墅體系建筑占全美建筑市場的15%，到2000年這個比重達到了75%；日本的輕鋼別墅結構體系建筑發展始于1950年，到了1995年，輕鋼別墅結構預制房屋占日本所有預制房屋比重已達到約80%；歐洲在1970年左右提出組裝式、單元式、混合式3種輕鋼別墅結構住宅模式。1993年，歐洲標準化委員會和歐洲鋼結構協會合作，發布了歐洲使用輕鋼別墅結構的統一標準。
“我國由于鋼材產能和相關建筑技術研究有限等因素影響，直到2000年左右，輕鋼別墅體系建筑才開始興起。我國輕鋼別墅體系建筑技術和相關標準、規范多借鑒發達國家的經驗，眾多國外的輕鋼別墅體系建筑技術與產品涌入我國，推動了我國輕鋼別墅體系建筑的發展。同時，為了化解全國鋼產能過剩，實現建筑行業轉型，政府出臺了多項政策鼓勵輕鋼別墅體系建筑發展，如2015年住建部、工信部發布《促進綠色建材生產和應用行動方案》，2016年國務院發布《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》等。”建筑材料工業技術情報研究所首席專家崔源聲說。
據相關專家介紹，國內從事輕鋼別墅體系建筑設計建造的實踐大致分為兩類：一是高校科研團隊以科研課題項目為支撐，進行鋼結構體系建筑技術研發；二是建材與工程企業引進或自主研發輕鋼別墅體系建筑技術，但由于國內市場的接受度較低，企業目前主要服務于國外市場。
難題待解
我國輕鋼別墅體系建筑起步較晚，由于缺乏研究過程，目前我國這方面的建筑實踐仍停留在示范試驗階段。崔源聲表示，目前我國輕鋼別墅體系建筑還存在一些問題。一是照搬國外輕鋼別墅體系建筑技術在國內不適用。由于輕鋼別墅體系建筑缺少建筑設計方面的指引，在基于結構與構造層面的建筑工程實踐，往往忽視了我國氣候的差異性與生產建筑材料性能品質的不同，建成項目容易出現保溫隔熱、防潮性能、耐久性能等方面的缺陷。
二是推廣集中于北方供暖地區。我國北方供暖的能耗問題嚴峻，為降低供暖需求，節能減排技術的研究多傾向于北方地區，夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區的研究有待開展。我國地域遼闊，各地氣候差異大，輕鋼別墅體系建筑應因地制宜開展技術研究。
三是缺少輕鋼別墅體系的被動房屋技術集成研究。輕鋼別墅體系建筑是我國建筑產業化的重要方向，隨著建筑質量和節能環保要求日益提高，其與被動房技術的集成的需求也將日益增大。
四是目前沒有形成全國性的輕鋼別墅產業鏈集群，工業一體化生產分散，無法形成有效的集群效應。
五是輕鋼別墅體系建筑需要全屋一體化設計施工，設計與施工相結合才能降低成本，要真正發揮輕鋼別墅體建筑優勢，必須盡快實現裝配式建筑的一體化設計與建設。
應用廣泛
因具備眾多的優越性，近年來，輕鋼別墅建筑體系中的部分節能環保技術已進入我國現代化建筑市場，應用效果良好。
預制外墻圍護系統。據中國被動式集成建筑材料產業聯盟設計院院長張建偉介紹，在建筑外墻填充層靠近室外側增加一道保溫材料，可形成外保溫體系。外保溫體系在室內使用空間面積、室內空間實用性及避免結構因溫度變化而變形上較傳統的內保溫體系有明顯優勢。冷彎薄壁型鋼外側結構通過采用外掛式復合保溫，可根據需要采用多層保溫現場拼接，或者在工廠預制成外掛式復合保溫板，可根據不同的氣候區域采用不同的保溫板材組合。
輕鋼別墅保溫復合一體化裝配式墻體。該系統又稱作鈑墻結構，是輕鋼別墅龍骨結構和保溫材料經過蒸壓、機器加工壓制成一體，用形成的鈑材組合成箱體結構，厚度可根據氣候區域進行調整。該結構無冷熱橋設計，保溫、抗震、抗風性能好，橫向、縱向載荷和剪切力荷載高，用輕鋼別墅型材代替傳統材料，可達到節能環保的目的。
輕鋼別墅鈑墻結構房屋部件可全部在工廠內規模化生產，現場只需要裝配作業，實現了部件的工廠化預制和房屋的現場裝配化施工，是目前較成熟的一種集成房屋體系，也是未來裝配式建筑發展的方向。