研发优良的“三板”产品仍是钢结构住宅产业的重点

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来源:中国建设

国家政策一直强调要大力发展钢结构住宅,近年来,尤其住房和城乡建设部同意批复湖南省、山东省、江西省等开展“钢结构装配式住宅”建设试点工作后,钢结构住宅的发展更是备受关注。但目前建设的钢结构住宅大部分还是以保障房、回迁房、公寓等公共住宅为主,商品房则相对较少。这些现象背后的缘由是什么?钢结构住宅还存在哪些短板?在“双碳”目标下,钢结构住宅该如何发挥自身优势?带着这些问题,《中国建设报》记者专访了天津市钢结构协会会长陈志华。

陈志华表示,总体而言,钢结构建筑轻质高强、抗震性能好,方便运输、吊装和连接,且可回收,优势明显。尤其可回收使得建筑拆卸后不会给城市造成负担,对“双碳”目标的实现至关重要。“但是,钢结构住宅缺乏优质的三板产品——外墙板、楼板、内墙板仍是其关键短板,造价波动不定也影响着开发商、置业者对它的接受度,只有解决好这些问题以后,钢结构住宅的优势才有可能更好地凸显。”

《中国建设报》:对于钢结构住宅的发展,业内关注的问题非常多,您认为哪些是目前亟须补齐的短板问题?

陈志华:钢结构住宅的造价随钢材价格的涨跌一直存在着波动,这在一定程度上制约了钢结构住宅的大面积推广和应用。不过业内普遍认为,钢结构住宅缺乏成熟的三板体系产品才是它真正的瓶颈问题。三板体系是钢结构住宅主要配套设施,更是住宅产业化的标志与核心,三板承载了钢结构住宅安全、美观、实用等性能,是钢结构住宅除钢结构外的又一重要组成部分。解决好三板问题,钢结构住宅才能更好更快地发展。

目前,三板中内墙板相对而言较为容易解决,已经有成熟且价格适宜的产品可供选择。至于多层、高层钢结构住宅中量大面广的外墙板则是其中的重难点,具备质量轻、强度高、保温隔热性能优、安装方便、造价经济、经久耐用等综合品质的墙体板尚待研发。楼板目前有一些较为成熟的产品,包括钢筋桁架楼层板和叠合板等,但造价、施工速度、综合性能方面仍与现浇板有差距。另外,广义上的三板还包括屋面板,屋面板一栋楼仅一层,虽然技术要求多,但用量少,问题并不突出,无论传统坡屋顶还是特殊构造屋顶,已有的屋面板保温防水隔热效果均还不错。

《中国建设报》:国内钢结构住宅起步较晚,一直存在防火防腐处理较难、费用较高等问题,目前这些问题解决得怎样了?

陈志华:钢结构住宅有传统类型的,也有多层或者低层的轻钢结构类型,虽然每种类型都有各自不同的问题,但防火防腐一直是需要解决的共性问题。尤其住宅内厨房和卫生间的防火防腐要求较高,所以既能防火又能防腐的保护措施就显得很重要。目前已有较为经济实惠的解决方案。一是涂料技术的进步让钢结构的防火防腐技术越来越成熟,其中防腐涂装有重型防腐长效的,保护时间可以较长;防火涂料有超薄型、薄型和厚涂型的,也基本可以解决防火问题。二是防火板、面层混凝土等建材也可起到防火防腐作用。但目前重型防腐涂装、高效薄型防火涂料价格稍贵,普通的防火防腐涂料性价比则相对较高。

《中国建设报》:在众多钢结构住宅结构体系中,您比较认可哪种?

陈志华:钢结构住宅的结构体系有很多,有框架、框架支撑、框架剪力墙、框架核心筒等各种形式。现在还有很多创新的结构体系,但哪种更适合钢结构住宅还值得讨论。个人认为,对于住宅而言,所有体系中的梁、柱和节点是核心。目前H型钢梁基本得到业内一致认可,接下来需要思考的是柱的问题和节点连接方式问题。

柱方面,个人比较认可异形柱。L型、T型和十字型异形柱可将小断面的结构组合起来,更可将柱结构体系隐藏在墙体内,较好解决突梁露柱的问题。对于异形柱的使用,目前反馈回来的信息是住宅面积增加、空间使用方便、家具摆放效果美观、建筑师喜欢、用户体验感较好。事实上,近20年来出现过很多柱结构,但异形柱一直延续下来,其他柱结构形式也都在向异形柱方向发展,陆续开发出多种具体形式。至于节点的连接方式则有很多,方便且能刚性连接梁柱的方式基本都是可行的。

《中国建设报》:模块建筑作为一种新兴的建筑体系,具有较高的预制化和装配化程度,其中钢结构模块技术运用前景如何?

陈志华:从装配式建筑、建筑工业化和建筑产业化角度看,模块建筑可能是工业化程度最高的建筑产品,建筑的70%~80%,甚至90%以上的工作都可在工厂内完成。不仅结构本身,建筑的维护设备、电气设备、家具等也都可提前在工厂内生产安装完成。同时,工厂机械化加工、自动化检测也可最大程度保证建筑品质。作为安装速度快、节约人力物力、生产和施工绿色化的模块建筑,它的优势毫无疑问非常明显,非常适合在“双碳”目标下大力发展。

从结构本质上讲,模块建筑的核心问题是节点问题。一般结构的每个节点承载的是一柱两梁,模块建筑上下两层8个模块中间的节点承载的是8柱16梁,解决不好节点连接问题,节点的结构效能就低下,造价就高。现在我国已有了很多模块建筑案例,如武汉的火神山和雷神山医院,雄安新区第一标的模块工程,天津子牙尚林苑模块建筑等。个人认为,只要把模块建筑节点连接问题、造价问题处理好,模块建筑的竞争优势将会非常强,应用前景非常值得期待。


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