低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系
一、中國(guó)低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系發(fā)展大事記
1、中華人民共和國(guó)建設(shè)部和中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)驗(yàn)疫總局聯(lián)合發(fā)布《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2003-4-25發(fā)布 2003-12-01實(shí)施
2、中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》JGJ 209-2010 備案號(hào)J1009-2010 2010-4-17發(fā)布 2010-10-1 實(shí)施
3、《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ227-2011 備案號(hào)J1162-20112011-01-28 發(fā)布 2011-12-1實(shí)施
短短不到10年時(shí)間，鋼結(jié)構(gòu)建筑在中國(guó)得到了空前的發(fā)展，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)程》的獨(dú)立頒布，為低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅的報(bào)建和驗(yàn)收提供了依據(jù)。加之政府部門的大力支持，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)不在是一句空頭口號(hào)， “節(jié)能省地型住宅”、綠色建筑 （節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地）的理念逐漸融入到落實(shí)到普通老百姓的生活中，“低碳”生活不再遙遠(yuǎn)。
二、低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系的特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)整體預(yù)制化程度高，像造汽車一樣造房子
冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系已經(jīng)有一套成熟的技術(shù)體系，包括生產(chǎn)配套用的設(shè)計(jì)軟件和獨(dú)立的加工設(shè)備、全面穩(wěn)定的配套材料供應(yīng)鏈。所有結(jié)構(gòu)材料已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)完全工廠預(yù)制化，甚至可以實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)拼裝；現(xiàn)場(chǎng)安裝就是簡(jiǎn)單的裝配過(guò)程，全部干作業(yè)，真正實(shí)現(xiàn)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)完全成品化、產(chǎn)業(yè)化。
2、節(jié)能環(huán)保，居住舒適，造型豐富
冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系所采用材料均為綠色建材，其中鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。尤其采用干作業(yè)施工方式，可以減少?gòu)U棄物對(duì)農(nóng)村土地、河流等大自然環(huán)境造成的污染，符合當(dāng)前環(huán)保意識(shí)；
由于住宅體系采用的高效節(jié)能墻體，其保溫隔熱材料以玻纖棉為主，具有良好的保溫隔熱效果。外墻保溫板和墻體內(nèi)置玻纖棉的組合采用，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達(dá)到了更好的保溫效果；由冷彎薄壁型龍骨、保溫材料及石膏板等組成的節(jié)能墻體，還具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；其隔音效果可高達(dá)60分貝；而且它的墻體厚度只有XX公分，墻體變薄也大大提高了房屋的使用面積（約為增加使用面積5-9%）。屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動(dòng)的空氣間，保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。窗戶采用中空玻璃，隔音效果達(dá)40分貝以上；由于使用了優(yōu)良的保溫節(jié)能結(jié)構(gòu)和材料，冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系已經(jīng)很輕松達(dá)到住房部提出的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，比傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)能耗減少65%，使得室內(nèi)的居住舒適程度大大提高，是真正的低能耗建筑。
由于鋼結(jié)構(gòu)本身可塑性強(qiáng)，使得房屋造型可以復(fù)雜，多樣，美觀。設(shè)計(jì)師可以設(shè)計(jì)很多造型，將來(lái)人們買房子就像現(xiàn)在去4S店買汽車，到店里參觀、挑選、試用一下，交了錢就有人送上門安裝，你拎著行李箱進(jìn)去入住就成了。多爽！
3、運(yùn)輸成本低，施工快捷
所有住宅構(gòu)件，工廠都可以按部件統(tǒng)一標(biāo)號(hào)打包發(fā)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。由于鋼結(jié)構(gòu)本身自重輕，非常適合山地和運(yùn)輸比較困難的地區(qū)，轉(zhuǎn)運(yùn)全過(guò)程不需要大型機(jī)械，可大大減少運(yùn)輸成本；
型鋼建筑住宅體系屬于全部干作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工，工期短且受環(huán)境季節(jié)影響小。一棟300平方米左右的建筑，完成從地基到裝修的全過(guò)程，達(dá)到入住標(biāo)準(zhǔn)只需8個(gè)工人50個(gè)工作日就可以。
4、安全耐用，維護(hù)成本低
冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系的墻體及屋架結(jié)構(gòu)與外墻板三者之間組成堅(jiān)固的“板肋結(jié)構(gòu)”，同時(shí)所有結(jié)構(gòu)材料均使用高強(qiáng)度鋼材，抗水平荷載和垂直荷載的能力大大提高，故抗震，抗風(fēng)性能好且受損輕，更適宜在地震多發(fā)區(qū)、山區(qū)等環(huán)境惡劣條件下使用。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明可抵御9度地震(9度時(shí)滿足不倒塌的要求) 和60m/s的颶風(fēng)，使居住者生命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。
由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過(guò)程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命，裝配采用高強(qiáng)度自攻螺絲（或不銹鋼拉鉚釘）無(wú)需焊接，抗腐蝕性極佳，所有結(jié)構(gòu)密閉在復(fù)合墻體內(nèi)部，不易腐蝕，霉變，不怕蟲蛀，建筑結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng)，理想狀態(tài)下型鋼建筑住宅體系的結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。
5、用材省，自重輕，基礎(chǔ)造價(jià)低
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系屋頂及墻體結(jié)構(gòu)，材料強(qiáng)度高，厚度薄，用鋼量比輕鋼結(jié)構(gòu)建筑更少，基本用鋼量30kg/㎡左右；低于輕鋼40kg/㎡。
因?yàn)樽灾剌p（房屋整體自重為傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)1/4左右，比一般的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑還要輕1/3左右），因此型鋼建筑住宅體系基礎(chǔ)負(fù)載小，降低了建筑的總體造價(jià)。
三、低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅與輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅的區(qū)別
1、結(jié)構(gòu)材料
輕鋼建筑住宅
Q235-B鋼或Q345-B鋼，也有采用Q345-A鋼，厚t≤2mm,鍍鋅層z180
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅目前國(guó)內(nèi)采用的主要是澳標(biāo)和美標(biāo)2種型制，
澳標(biāo)多采用LQ550鋼帶（G550鋼）冷彎成型，厚0.6＜t≤1.5mm,鍍鋁鋅AZ150
美標(biāo)多采用Q235級(jí),Q345鋼帶冷彎成型，厚0.8＜t≤2mm, 鍍鋅層z275
2、模數(shù)協(xié)調(diào)
輕鋼建筑住宅
多按照國(guó)內(nèi)公制尺寸協(xié)調(diào)，方便施工；
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅
多按照英制尺寸為主，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)需要注意考慮調(diào)整建筑模數(shù)，方便和其他配套部品協(xié)調(diào)。
3、安全性，耐久性
輕鋼建筑住宅
抗震設(shè)防烈度6-8度，建筑高度6-8層，主要承重構(gòu)件要到達(dá)相應(yīng)建筑的計(jì)使用年限，維護(hù)成本較高；
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅建筑
抗震設(shè)防烈度9度，建筑高度3層以下，主要承重構(gòu)件設(shè)計(jì)使用年限為70年（國(guó)內(nèi)規(guī)范為50年），理想狀態(tài)下結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。所有結(jié)構(gòu)構(gòu)密閉在復(fù)合墻體內(nèi)部，不易腐蝕，霉變，不怕蟲蛀，維護(hù)費(fèi)低。
4、設(shè)計(jì)軟件
輕鋼建筑住宅
國(guó)內(nèi)雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的CAD專用軟件，如STS、3D3S、SFCAD、MESTEEL 等軟件，但主要是以輔助設(shè)計(jì)為主，不能很好的轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)文件指導(dǎo)設(shè)備工廠化生產(chǎn)，自動(dòng)化程度不高。加大了現(xiàn)場(chǎng)施工的操作難度。
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅
其建筑商有著自己獨(dú)立的智能化配套軟件和工廠設(shè)備，所化設(shè)計(jì)圖紙可以直接轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)用工藝文件進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，效率高，構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)不需要二次加工，工業(yè)化自動(dòng)化程度高。
四、兩大低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系的技術(shù)性淺析
1、2種不同的結(jié)構(gòu)體系
低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系根據(jù)地域和標(biāo)準(zhǔn)可以初步劃分為三大體系：
澳大利亞結(jié)構(gòu)體系，美國(guó)結(jié)構(gòu)體系，日本結(jié)構(gòu)體系(由于日本和美國(guó)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系區(qū)別不是很明顯，在本文中不做過(guò)多的講解)
澳大利亞結(jié)構(gòu)體系
澳大利亞體系（簡(jiǎn)稱澳標(biāo)）薄壁輕鋼所采用的鋼板厚度不超過(guò)1.5mm，用在低層建筑住宅領(lǐng)域的薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)，厚度為0.55mm~1.5mm高強(qiáng)度鍍鋁鋅或鋅鋁合金鍍層建筑結(jié)構(gòu)鋼板，屈服強(qiáng)度可達(dá)550mpa ，外墻厚度大多數(shù)采用采用常說(shuō)的C型90結(jié)構(gòu)墻體，屋頂為平板框架結(jié)構(gòu)，墻體轉(zhuǎn)角處多采用K型支撐，“蒙皮效應(yīng)”引入加大結(jié)構(gòu)自身的承載力及剛度，而自重卻很輕，全套結(jié)構(gòu)生產(chǎn)均可以由一套設(shè)備生產(chǎn)完成。
如下圖：
美國(guó)結(jié)構(gòu)體系
美國(guó)體系（簡(jiǎn)稱美標(biāo)）薄壁輕鋼所采用的鋼板厚度不超過(guò)2mm，用在低層建筑住宅領(lǐng)域的薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)為0.8mm~2.0mm高強(qiáng)度鍍鋅層建筑結(jié)構(gòu)鋼板，屈服強(qiáng)度可達(dá)345mpa，由于地理環(huán)境和氣候的影響，外墻厚度大多數(shù)采用采用常說(shuō)的140結(jié)構(gòu)墻體，屋頂、樓板，過(guò)梁結(jié)構(gòu)多采用Ω型桁架結(jié)構(gòu)，屋頂和墻體采用不同的設(shè)備生產(chǎn)線。
如下圖：
2、兩大低層冷彎薄壁型鋼建筑住宅體系認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：
墻體厚度:
美標(biāo)比澳標(biāo)墻體外圍護(hù)墻體厚。外圍護(hù)墻體厚度主要是由當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件決定的。
結(jié)構(gòu)成本：
美標(biāo)用鋼量大，感官性能好，澳標(biāo)看起來(lái)比較單薄，所以美標(biāo)的造價(jià)肯定高于澳標(biāo)。美標(biāo)采用Q235，Q345的鍍鋅鋼造價(jià)相對(duì)澳標(biāo)采用的Q460，Q500，Q550鍍鋁鋅鋼價(jià)格上相對(duì)便宜。建議建筑師選用的時(shí)候要根據(jù)我們項(xiàng)目的需要和業(yè)主心態(tài)，選擇相應(yīng)適合的結(jié)構(gòu)體系，所謂貨比三家，買房子自然是要找到適合自己方案和預(yù)算的結(jié)構(gòu)體系。
安全性：
澳標(biāo)結(jié)構(gòu)中“蒙皮效應(yīng)”的應(yīng)用使得結(jié)構(gòu)整體看起來(lái)較為單薄，美國(guó)獨(dú)特的屋架，過(guò)梁，樓板系統(tǒng)使得整體感觀比較穩(wěn)固，安全性能看起來(lái)更高。這個(gè)其實(shí)往往是銷售人員誤導(dǎo)大家的，道理就跟1kg鐵球和1kg的棉花比重量，誰(shuí)重一樣。其實(shí)只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，兩個(gè)體系都一樣堅(jiān)固耐用。
五、低層冷彎薄壁型建筑住宅在國(guó)內(nèi)發(fā)展存在的問(wèn)題
1、低層冷彎薄壁型建筑住宅發(fā)展的問(wèn)題：
1）國(guó)內(nèi)起步較晚，各大設(shè)計(jì)計(jì)算理論，施工規(guī)程和規(guī)范跟不上發(fā)展需要，審計(jì)和報(bào)規(guī)報(bào)建難度較大，現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范相對(duì)落后 (很多圖集應(yīng)用的是國(guó)外10年前的教材，很多新技術(shù)更新速度快，驗(yàn)收理論和規(guī)范支持不夠)；
2）住宅所需求部品未形成配套體系，導(dǎo)致整體建安成本價(jià)格偏高，材料供應(yīng)商不足，相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有健全，很多材料需要進(jìn)口，導(dǎo)致整體建安成本價(jià)格偏高，不適合商品化發(fā)展。
3）缺乏低層冷彎薄壁型建筑住宅的教育和普及工作，院校沒(méi)有相關(guān)專業(yè)。
4）目前進(jìn)入市場(chǎng)的機(jī)會(huì)比較大。
2、西南地區(qū)低層冷彎薄壁型建筑住宅市場(chǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀分析：
有利的方面：
1）政府的支持力度加大。在災(zāi)后重建，新農(nóng)場(chǎng)建設(shè)中均有引入，“綠色建造，田園城市，低碳生活”等可持續(xù)發(fā)展理念為其奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。
2）國(guó)有大型企業(yè)已經(jīng)投入這種住宅體系的部品配套化生產(chǎn)，建造成本有望降低。
不足：
1）受國(guó)家土地政策的調(diào)控影響大。很對(duì)有擁有土地的建房者由于土地產(chǎn)權(quán)辦理不明確，不敢修建；
2）國(guó)內(nèi)現(xiàn)今沒(méi)有一套完整、成體系的建筑設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)收規(guī)范，沒(méi)有專業(yè)驗(yàn)收機(jī)構(gòu)和專業(yè)的驗(yàn)收人員，導(dǎo)致很多建筑師不了解，棄用；
3）市場(chǎng)教育還跟不上，國(guó)內(nèi)多數(shù)人對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅了解太少，更不用說(shuō)低層冷彎薄壁型建筑住宅，認(rèn)知度差，受眾和市場(chǎng)范圍相對(duì)狹窄；
4）建筑住宅相應(yīng)的部品種類少，不配套，設(shè)計(jì)、材料、制造等各環(huán)節(jié)還沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈；
5）施工安裝和設(shè)計(jì)專業(yè)人員極度匱乏，需要通過(guò)具體項(xiàng)目逐步磨練。
總體來(lái)說(shuō)，推動(dòng)這種科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、安全性能優(yōu)異的低層冷彎薄壁型建筑住宅 的“部品標(biāo)準(zhǔn)化，供應(yīng)系列化，生產(chǎn)工廠化，施工裝配化，服務(wù)訂制化”的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，還需要經(jīng)歷一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程，也算是今后三十年中國(guó)建筑業(yè)的歷史重任之一了。
六、低層冷彎薄壁型建筑住宅在建筑市場(chǎng)的發(fā)展前景
目前大中城市土地供應(yīng)的限制和價(jià)格因素，根據(jù)房屋建安造價(jià)成本核算，以西南地區(qū)120㎡房屋為例：
性能舒適度滿足達(dá)標(biāo)要求3000元/㎡左右，
新農(nóng)村建設(shè)2000元/㎡（有政府補(bǔ)貼）左右，
旅游休閑地產(chǎn)，別墅4000元/㎡左右，
災(zāi)后重建，民居，酒店，市政設(shè)施，部隊(duì)營(yíng)房，屋頂搭建，建筑屋頂改造等可根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目配置，需要造價(jià)在1800-5000元/㎡不等。
汶川”5.12“地震災(zāi)后重建-自建房：
2014年”8.03“魯?shù)榈卣?，百得豪斯捐?zèng)房屋：
（二）旅游景觀建筑
（三）會(huì)所及酒店
(四）商業(yè)綜合體
（五）多層酒店
實(shí)際上低層住宅一般都建在土地價(jià)格相對(duì)便宜的城鄉(xiāng)結(jié)合部或中小城市，如果把地價(jià)折算進(jìn)去，這類型鋼結(jié)構(gòu)住宅還是很有市場(chǎng)吸引力的。所以目前很多旅游度假區(qū)項(xiàng)目和高端房地產(chǎn)樓盤也相繼引用冷彎薄壁型建筑住宅體系營(yíng)造, 不久的將來(lái)冷彎薄壁型型建筑體系將會(huì)成本國(guó)主流的建筑體系之一！
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