綠色建筑民居鋼結(jié)構(gòu)住宅大有可為

綠色建筑民居鋼結(jié)構(gòu)住宅大有可為

0建筑鋼結(jié)構(gòu)的社會(huì)認(rèn)同在發(fā)達(dá)國(guó)家，鋼結(jié)構(gòu)建筑被廣泛使用。在歐洲、美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)建筑的數(shù)量超過了建筑總數(shù)的50%，中國(guó)僅占總數(shù)的5%。目前，日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)有30%～80%的廢鋼作為再生資源循環(huán)使用，減少了鐵礦石的開采和環(huán)境污染。我國(guó)在房屋建筑、橋梁等工程領(lǐng)域的鋼結(jié)構(gòu)使用量不到發(fā)達(dá)國(guó)家的10%。隨著鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋼材總量不斷增加，因此國(guó)家從過去的限制用鋼、節(jié)約用鋼，調(diào)整到現(xiàn)在的合理用鋼、鼓勵(lì)用鋼。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部也出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)政策，把建筑鋼結(jié)構(gòu)作為建筑工業(yè)化發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)來打造，且鋼結(jié)構(gòu)是綠色建筑，其資源可無(wú)限循環(huán)使用，因此得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注和認(rèn)同。在20世紀(jì)末，有識(shí)之士就提出:“就建筑結(jié)構(gòu)而言，21世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)的世紀(jì)”1地震破壞與住宅結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.1國(guó)外存在亡或者財(cái)產(chǎn)損失在震級(jí)相同的情況下，我國(guó)同國(guó)外相比，不管從人員死亡，還是財(cái)產(chǎn)損失都較國(guó)外嚴(yán)重。通過與國(guó)外地震災(zāi)害比對(duì)(見表1)，可以看出我國(guó)的人員死亡是其他國(guó)家的數(shù)十倍，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)了“小災(zāi)大害”的情況。1.2小地震和大災(zāi)難的原因國(guó)內(nèi)相關(guān)專家通過對(duì)世界上130例傷亡巨大的地震災(zāi)害資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，90%～95%的人員傷亡是由于建筑物倒塌引起的2常見的建筑結(jié)構(gòu)形勢(shì)的比較目前常見的建筑結(jié)構(gòu)有以下幾種:磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)。2.1燒結(jié)黏土磚的施工磚混結(jié)構(gòu)由磚墻和鋼筋混凝土梁板共同承受建筑物的所有荷載，其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、有一定的抗震性、耐久性及防火性，且造價(jià)較低。缺點(diǎn)為:(1)開間進(jìn)深較小，平面布局不靈活;(2)燒結(jié)黏土磚占用大量良田，且燒制過程中產(chǎn)生有害氣體、污染環(huán)境。國(guó)家已明令限制生產(chǎn)和使用實(shí)心黏土磚，有些地區(qū)已禁止生產(chǎn)黏土磚。隨著時(shí)間的推移，這種結(jié)構(gòu)將逐漸退出舞臺(tái)。2.2結(jié)構(gòu)材料的選用木結(jié)構(gòu)是中國(guó)的傳統(tǒng)建筑，梁、柱、板均由木材組成，由于采用榫卯結(jié)構(gòu)，所以其耐久性、抗震性能較好。其缺點(diǎn)是防火性能差，由于要大量使用木材，對(duì)森林破壞較大，不宜大面積推廣。2.3框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)最主要的建筑結(jié)構(gòu)形式，有框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)等。這種結(jié)構(gòu)形式具有造價(jià)適中、就地取材、耐久性及防火性能好的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)自重大、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)多、工期長(zhǎng)、工程質(zhì)量受環(huán)境制約因素多、產(chǎn)生的建筑垃圾多且不易處理。但作為一種主要的結(jié)構(gòu)形式，將長(zhǎng)期存在。2.4綠色建筑的特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件由鋼材組成，所有構(gòu)件可在工廠加工完成，可實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品工業(yè)化，其結(jié)構(gòu)自重小、抗震性能最好、施工周期短、質(zhì)量控制易、材料回收利用率高，是國(guó)家大力推廣的綠色建筑。其缺點(diǎn)是一次性投入較高，防火、防腐性能較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差。總之，在今后一個(gè)時(shí)期，鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)的主要形式。由于鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)突出、是國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的綠色建筑，因此，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展速度將越來越快，所占建筑比例越來越大。3鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)分析結(jié)合當(dāng)?shù)孛耧L(fēng)民俗及新農(nóng)村建設(shè)的要求，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)并提供施工圖紙、圖集等資料，鋼結(jié)構(gòu)骨架由專業(yè)廠家按設(shè)計(jì)進(jìn)行加工生產(chǎn)，形成鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品(見圖1)。災(zāi)后重建的地區(qū)，政府補(bǔ)助的資金可直接安排居民購(gòu)買鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。為消除百姓的顧慮，初期可在建設(shè)地建蓋樣板房，并對(duì)參加施工的骨干進(jìn)行培訓(xùn)后，由地方中小企業(yè)組織建設(shè)。這樣，(1)災(zāi)后恢復(fù)快，抗震性能得到保證，政府補(bǔ)助的資金全用在關(guān)鍵位置;(2)充分利用地方材料和勞動(dòng)力，調(diào)動(dòng)居民生產(chǎn)自救的經(jīng)濟(jì)性，有利于促進(jìn)地方微小企業(yè)的發(fā)展;(3)建造成本會(huì)明顯下降;(4)是可加速新型農(nóng)村建設(shè)的步伐，快速推進(jìn)農(nóng)村危房改造。對(duì)經(jīng)濟(jì)條件差的家庭，可實(shí)行整體規(guī)劃、分步實(shí)施的方案。先建1～2間，留出今后建設(shè)的宅基地及連接點(diǎn)，隨著家庭經(jīng)濟(jì)條件的好轉(zhuǎn)，逐漸建設(shè)。這樣，再困難的家庭，通過1～2代人的努力，也能建蓋一幢使用功能齊全、抗震性能好的鋼結(jié)構(gòu)住宅。4災(zāi)建設(shè)再地震再重建，以更短的形式保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑，長(zhǎng)期以來形成了一些不正確的認(rèn)識(shí):(1)鋼結(jié)構(gòu)建筑造價(jià)高，(2)防腐防火性能差。鋼結(jié)構(gòu)建筑一次性投入的費(fèi)用比鋼筋混凝土略高，但由于鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命可達(dá)100年以上，可實(shí)現(xiàn)一代人建房、幾代人有房住的目標(biāo)。大量的震區(qū)調(diào)查表明，鋼結(jié)構(gòu)是“震不垮”的建筑，在震區(qū)民居推廣鋼結(jié)構(gòu)可避免:地震→救災(zāi)→建設(shè)→再地震→再救災(zāi)→再建設(shè)的不良循環(huán)，變事后的恢復(fù)重建為事前的控制，可最大限度地保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)，即使大震，也只有小的災(zāi)害。同時(shí)，由于鋼結(jié)構(gòu)回收利用率高，若鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到一定數(shù)量，房屋使用壽命結(jié)束拆除后進(jìn)行回收煉鋼，就可減少鐵礦石的使用。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼材強(qiáng)度也在不斷提高，現(xiàn)在常用的鋼材強(qiáng)度是345MPa，若干年后，將達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的1300MPa。也就是說，隨著鋼材性能的改善，以后的價(jià)值更高。從這個(gè)意義上說，現(xiàn)在擁有的鋼材越多，將來的財(cái)富越多。建筑防火普遍存在于各類結(jié)構(gòu)形式中，并非鋼結(jié)構(gòu)所特有。鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外及國(guó)內(nèi)已存在很多年，其防火問題一直是關(guān)注的重點(diǎn)，對(duì)此方面的防護(hù)也非常重視。國(guó)內(nèi)外許多案例證明在采取合宜的防火措施時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火能力可以滿足使用要求。鋼鐵的腐蝕主要原因是與大氣及腐蝕物質(zhì)的接觸。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，鋼構(gòu)件都是被圍護(hù)構(gòu)件及裝飾層包裹的、不外漏的，因此不易受到外界的侵蝕。對(duì)已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在正常使用條件下，幾乎檢測(cè)不到鋼材腐蝕。5鋼結(jié)構(gòu)居民的