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裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑應(yīng)用分析
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作者:gdyhjs
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發(fā)布時(shí)間 :2017-10-17
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近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展裝配式建筑，與之相關(guān)的政策紛紛出臺(tái)，發(fā)展和實(shí)施裝配式建筑已成為建筑業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼結(jié)構(gòu)為承重結(jié)構(gòu)的一種裝配式建筑，具有材料輕質(zhì)高強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化、抗震性能卓越、資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，是可以循環(huán)使用的綠色建筑。將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中，可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、減少污染。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑符合我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。
跟隨著國(guó)家改革的步伐，建筑行業(yè)也發(fā)生了新變化，傳統(tǒng)的建筑業(yè)正在轉(zhuǎn)型為新型建筑發(fā)展模式。近年來(lái)，建筑行業(yè)大力推廣應(yīng)用減輕資源、環(huán)境壓力的低碳環(huán)保可循環(huán)建筑，即綠色節(jié)能建筑。因此，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑已成為建筑行業(yè)潮流。國(guó)家對(duì)發(fā)展裝配式綠色建筑高度重視，出臺(tái)了一系列相關(guān)政策。2016年9月30日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》，旨在大力發(fā)展裝配式綠色建筑。2017年2月21日印發(fā)的《促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展》中闡述了實(shí)現(xiàn)裝配式建筑舒適安全、節(jié)能高效、環(huán)境適宜等的重要性。
鋼結(jié)構(gòu)是天然的裝配式結(jié)構(gòu),具有“綠色”的天性，裝配式鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有良好的機(jī)械加工性能，易拼裝，輕質(zhì)高強(qiáng)，適合建筑的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化和信息化，符合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念。我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅猛，裝配式鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為綠色環(huán)保建筑結(jié)構(gòu)體系。
綠色節(jié)能建筑的概念發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
● 綠色節(jié)能建筑的概念
綠色節(jié)能建筑是指建筑材料低碳環(huán)保、生產(chǎn)過(guò)程節(jié)約能源、施工過(guò)程減少污染、在整個(gè)建筑全生命周期內(nèi)能夠充分做到節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材）與自然環(huán)境和諧相存的建筑。綠色節(jié)能建筑中“綠色”體現(xiàn)的不僅僅是一般的建筑綠化和景觀，而是代表著建筑在施工運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害，能夠充分合理地利用資源，節(jié)省能源，降低消耗。綠色節(jié)能建筑又稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。
● 綠色節(jié)能建筑的現(xiàn)狀問(wèn)題分析
我國(guó)綠色節(jié)能建筑產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，發(fā)展規(guī)模效益低下，綠色節(jié)能技術(shù)認(rèn)可度不高，綠色節(jié)能建筑的理念認(rèn)識(shí)不足。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)綠色節(jié)能建筑體系高度重視，出臺(tái)了一系列政策大力扶持。目前我國(guó)綠色節(jié)能建筑發(fā)展存在以下問(wèn)題：綠色節(jié)能建筑理念不足，需求低下，群眾認(rèn)為有綠色植物、園林景觀和噴泉水池等即為綠色建筑，還誤認(rèn)為設(shè)計(jì)建造綠色建筑成本高，銷售價(jià)格高，導(dǎo)致需求低下；綠色節(jié)能建筑技術(shù)不夠成熟，而綠色節(jié)能建筑核心技術(shù)是發(fā)展綠色節(jié)能建筑的關(guān)鍵；相關(guān)體制不完善，與綠色節(jié)能建筑相關(guān)的校驗(yàn)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等體制存在漏洞，涉及的技術(shù)指標(biāo)模糊不清，運(yùn)營(yíng)監(jiān)管部門未能提供可靠的獎(jiǎng)懲機(jī)制。
● 綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)
隨著綠色節(jié)能意識(shí)逐漸深入人心，建筑行業(yè)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念也在進(jìn)步。建筑行業(yè)正在努力探索綠色、節(jié)能、環(huán)保的建筑。當(dāng)前，國(guó)家大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于綠色建筑，已發(fā)展成為綠色環(huán)保建筑結(jié)構(gòu)體系，是綠色節(jié)能建筑發(fā)展的一大趨勢(shì)。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
● 施工中的綠色節(jié)能優(yōu)勢(shì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼結(jié)構(gòu)作為主框架來(lái)承重的裝配式建筑，具有設(shè)計(jì)制造工期短、設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化特點(diǎn)，是把在工廠進(jìn)行預(yù)制完畢后的構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝的結(jié)構(gòu)。從工廠加工完成到運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械安裝完成，整個(gè)過(guò)程是連續(xù)的，在應(yīng)用過(guò)程中與其結(jié)合使用的一系列的建筑、裝飾材料構(gòu)件為一個(gè)完整的建筑體系。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)干凈，施工過(guò)程減少了更多復(fù)雜的輔助工作，降低了對(duì)環(huán)境的污染，控制了材料的使用，減少了材料的浪費(fèi)，降低施工成本，提高施工效率和質(zhì)量，施工工期大大縮短。并且，施工過(guò)程中噪音低，廢水、廢電、廢氣排放量低，符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)過(guò)程需要較多的水資源和能源，產(chǎn)生大量的二氧化碳，沒(méi)有順應(yīng)低碳環(huán)保的建筑發(fā)展趨勢(shì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在鋼結(jié)構(gòu)加工過(guò)程中卻能夠節(jié)約水資源、節(jié)約能源、節(jié)約材料，排放較低的二氧化碳，低碳環(huán)保。而且，鋼結(jié)構(gòu)材料可以回收利用，在施工過(guò)程中避免產(chǎn)生更多的建筑垃圾，屬于綠色建筑。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑最大限度降低了對(duì)環(huán)境的影響并高效推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，被業(yè)界稱為21世紀(jì)的綠色建筑代表之一。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑無(wú)支撐體系施工工藝是其一大優(yōu)勢(shì)。無(wú)支撐（極少量支撐）體系施工的優(yōu)勢(shì)在于樓板混凝土澆筑后，后續(xù)工程即可展開(kāi)，可與上部結(jié)構(gòu)體同步施工，大幅縮短工期，在“求快”上是一大利器。一方面，大幅度縮短工期，降低了成本；另一方面，免除了大量支撐的使用，減少了人力物力的使用，節(jié)省了資源，降低了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，較傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑具有更多的綠色節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)今，建筑行業(yè)大力推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，在國(guó)家改革潮流腳步的不斷推動(dòng)下，轉(zhuǎn)變建造方式尤為重要，大力推進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，是推進(jìn)建筑綠色化、工業(yè)化、信息化并且實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一步。裝配式鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中消耗大量的鋼鐵建材，緩解了鋼鐵生產(chǎn)過(guò)剩的問(wèn)題?，F(xiàn)代人們對(duì)住宅的節(jié)能性、適用性、舒適度有了更高的要求，大力應(yīng)用綠色建筑尤為重要，裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色住宅建筑的應(yīng)用應(yīng)對(duì)人體有利，低碳環(huán)保，有利于人類、自然以及建筑的和諧發(fā)展。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能建筑體系能夠合理布置功能區(qū)間、承載強(qiáng)度高、抗震性能優(yōu)越，且綜合造價(jià)低，符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求，具有較高的性能價(jià)格比。并且可以循環(huán)使用，符合真正意義上的綠色建筑，廣泛應(yīng)用到高層住宅中將有利于建筑業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀和傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)存在一些差別：一方面，傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑的各個(gè)領(lǐng)域，然而，裝配式鋼結(jié)構(gòu)在超高層辦公寫字大樓、大型廠房、大跨空間結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)館等公共建筑以及橋梁工程中的應(yīng)用較為廣泛；另一方面，對(duì)建筑行業(yè)來(lái)講，住宅領(lǐng)域占有的比例很大。當(dāng)前，住宅多以鋼混結(jié)構(gòu)為主，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用卻是寥寥無(wú)幾。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在住宅領(lǐng)域的應(yīng)用有著很大的潛力，具有較好的發(fā)展前景。
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，在國(guó)家各項(xiàng)政策的推動(dòng)實(shí)施下，代表著未來(lái)建筑行業(yè)的發(fā)展模式。裝配式鋼結(jié)構(gòu)是綠色建筑最有效的方式，已然成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用不多、起步比較晚的住宅領(lǐng)域，跟緊發(fā)展潮流，大力發(fā)展綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用，是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑，也是大勢(shì)所趨。
借鑒國(guó)內(nèi)外裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)提出，到2020年使裝配式鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用占新建建筑的30%。大力發(fā)展綠色節(jié)能住宅建筑是裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑發(fā)展趨勢(shì)，要通過(guò)不斷的創(chuàng)新來(lái)完善結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，完成這一目標(biāo)，跟緊裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的發(fā)展潮流。而我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在新建建筑中的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)和日本，具有很廣闊的前景。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑存在的問(wèn)題及處理方式
防火性能差。
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著溫度的上升，裝配式鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會(huì)迅速下降，逐漸喪失承載能力。裝配式鋼結(jié)構(gòu)性能也會(huì)發(fā)生一些變化，塑性逐漸增強(qiáng)，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)框架發(fā)生變形。處理方式：第一，選擇合理的涂料+防火板材進(jìn)行包裹隔熱（厚型防火材料）；第二，涂上高性能防火涂料安裝保溫材料（薄型防火材料），能有效地阻止熱量傳遞。不同防護(hù)需求的鋼結(jié)構(gòu)建筑防火情況不同，不同防護(hù)情況下的鋼結(jié)構(gòu)防火耐久時(shí)間不同。
在建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)建筑各構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限有著不同的規(guī)定，不同防火等級(jí)要求不同。鋼結(jié)構(gòu)在薄型防火材料防護(hù)下的耐火極限滿足防火規(guī)范要求較低的建筑（防火耐久時(shí)間2小時(shí)以內(nèi)的鋼構(gòu)建筑），在厚型防火材料防護(hù)下的耐火極限滿足防火規(guī)范要求較高的建筑（防火耐久時(shí)間3小時(shí)以內(nèi)的鋼構(gòu)建筑）。通過(guò)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限的數(shù)據(jù)，可知兩種防火材料防護(hù)下，鋼構(gòu)建筑滿足防火規(guī)范的要求。
防腐蝕能力差。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中大部分結(jié)構(gòu)會(huì)長(zhǎng)期暴露在空氣中，如果不做好防腐保護(hù)，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氧化情況，就會(huì)發(fā)生一定的腐蝕。常見(jiàn)的處理方式是涂防腐涂料：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行全面處理后，涂上防腐涂料完善防腐層。目前，具有防腐和防火雙重功能的鋼結(jié)構(gòu)涂料的研制及應(yīng)用有利于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用推廣，但防腐和防火涂料的壽命期遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主體結(jié)構(gòu)的壽命期，使鋼結(jié)構(gòu)建筑維護(hù)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，也是影響鋼結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用于民用建筑的主要因素。
使用中的“冷橋”問(wèn)題。裝配式鋼結(jié)構(gòu)在保溫隔熱處理不當(dāng)?shù)谋∪踅Y(jié)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)處容易引起“冷橋”現(xiàn)象，使制熱和制冷的負(fù)荷增大，造成使用過(guò)程的能源浪費(fèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)綠色建筑的初衷——全過(guò)程節(jié)能，對(duì)冷橋處理的關(guān)鍵不是材料的研制，而是施工的質(zhì)量保障，在容易產(chǎn)生冷橋的部位利用保溫隔熱材料進(jìn)行嚴(yán)密包裹，結(jié)構(gòu)內(nèi)外雙面均鋪設(shè)保溫棉，就可以有效降低冷橋作用。
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑發(fā)展過(guò)程中，我們要不斷探索學(xué)習(xí)，不斷提高專業(yè)技能，熟化裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑專業(yè)體系，不斷完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑，使其更快發(fā)展。
案例分析：煙臺(tái)高新區(qū)“藍(lán)色金谷”項(xiàng)目
● 項(xiàng)目概況
為積極響應(yīng)國(guó)家、省、市關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的要求，山東省煙臺(tái)市高新區(qū)適時(shí)啟動(dòng)藍(lán)色金谷(南區(qū))裝配式鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目。該項(xiàng)目是煙臺(tái)市首個(gè)整體采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，由煙臺(tái)高新城市投資開(kāi)發(fā)有限公司投資建設(shè)。該企業(yè)為煙臺(tái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)直屬的國(guó)有企業(yè)，自成立以來(lái)，已累計(jì)完成項(xiàng)目建設(shè)100余萬(wàn)平方米。項(xiàng)目由兩棟22層高層及附屬裙房、地下車庫(kù)組成，總建筑面積75494.06平方米。
● 技術(shù)應(yīng)用
項(xiàng)目主樓框架采用“鋼框架+鋼管束心”的建筑結(jié)構(gòu)體系，鋼柱及鋼管束墻整節(jié)吊裝，吊裝高度可達(dá)每節(jié)3層，主樓鋼管方柱內(nèi)及鋼管束空腔內(nèi)澆筑自密實(shí)混凝土。樓板采用裝配式鋼筋桁架自承式樓板，工廠加工現(xiàn)場(chǎng)鋪裝，樓板底部抵消了常規(guī)的鋼管腳手架支撐體系，可同時(shí)多層澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)立體交叉作業(yè)。
● 項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)
工期優(yōu)勢(shì)：項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)施工工期快，施工平均3天~5天即可完成一層，部件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化，現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化，全工廠化生產(chǎn)。大大縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。由于混凝土用量減少，省去混凝土振搗工序和養(yǎng)護(hù)等待時(shí)間。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)多樓層樓板同時(shí)施工多層澆筑混凝土，大大縮短了工程工期，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
施工優(yōu)勢(shì)：鋼筋桁架樓板的應(yīng)用減少現(xiàn)場(chǎng)70% 左右的鋼筋綁扎工作量，施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人力減少了約60%，鋼筋桁架樓板的大量使用，減少了鋼管腳手架支撐等構(gòu)件以及模板的使用，施工質(zhì)量?jī)?yōu)，資源利用率高，屬于綠色節(jié)能環(huán)保建筑。
防火防腐優(yōu)勢(shì)：項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)體系采用的是“鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)”體系，防火防腐層次整體分布均勻，防火防腐細(xì)部處理仔細(xì)。
第一，結(jié)構(gòu)內(nèi)部維護(hù)體系主要由輕質(zhì)防火板一層+輕質(zhì)防火保溫板一層。防火板鋪設(shè)在防火保溫板的外層，既起到良好的保溫效果，又起到兩層防火層的作用。
第二，結(jié)構(gòu)外部維護(hù)體系由“防腐層+防火保溫隔熱層+防火CCA板外墻裝飾面+外墻涂料”組成。外部由多層防火系統(tǒng)構(gòu)成，能夠很大程度上起到防火的目的，另外，防腐層位于最內(nèi)側(cè)，依附于裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架的表面，結(jié)合外部多層保護(hù)，基本杜絕鋼結(jié)構(gòu)框架接觸空氣，防止出現(xiàn)氧化情況，保護(hù)了鋼結(jié)構(gòu)框架不受腐蝕，能夠起到有效的防腐作用。
第三，該項(xiàng)目裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑框架的內(nèi)外擁有超過(guò)雙層保溫隔熱防火保護(hù)，并且，在保溫隔熱薄弱的部位外墻梁、柱處安裝巖棉板，相當(dāng)于雙面鋪設(shè)保溫棉，可以有效地減少或者避免“冷橋”現(xiàn)象的發(fā)生，起到了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的作用，滿足建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，屬于真正的綠色節(jié)能建筑。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，符合現(xiàn)代化城市建設(shè)發(fā)展理念，符合綠色節(jié)能環(huán)保的發(fā)展主題，裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑品質(zhì)高、操作簡(jiǎn)易、施工強(qiáng)度小、建筑垃圾少、節(jié)約材耗、環(huán)保、工期短、成本低且有利于后期維護(hù)運(yùn)營(yíng)。未來(lái)應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上，更大程度提高裝配式建筑工程的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。真正打造更高水平的裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑體系，使綠色節(jié)能建筑得到更快更好的發(fā)展。
跟隨著國(guó)家改革的步伐，建筑行業(yè)也發(fā)生了新變化，傳統(tǒng)的建筑業(yè)正在轉(zhuǎn)型為新型建筑發(fā)展模式。近年來(lái)，建筑行業(yè)大力推廣應(yīng)用減輕資源、環(huán)境壓力的低碳環(huán)保可循環(huán)建筑，即綠色節(jié)能建筑。因此，發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑已成為建筑行業(yè)潮流。國(guó)家對(duì)發(fā)展裝配式綠色建筑高度重視，出臺(tái)了一系列相關(guān)政策。2016年9月30日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》，旨在大力發(fā)展裝配式綠色建筑。2017年2月21日印發(fā)的《促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展》中闡述了實(shí)現(xiàn)裝配式建筑舒適安全、節(jié)能高效、環(huán)境適宜等的重要性。
鋼結(jié)構(gòu)是天然的裝配式結(jié)構(gòu),具有“綠色”的天性，裝配式鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有良好的機(jī)械加工性能，易拼裝，輕質(zhì)高強(qiáng)，適合建筑的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化和信息化，符合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念。我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅猛，裝配式鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為綠色環(huán)保建筑結(jié)構(gòu)體系。
綠色節(jié)能建筑的概念發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
● 綠色節(jié)能建筑的概念
綠色節(jié)能建筑是指建筑材料低碳環(huán)保、生產(chǎn)過(guò)程節(jié)約能源、施工過(guò)程減少污染、在整個(gè)建筑全生命周期內(nèi)能夠充分做到節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材）與自然環(huán)境和諧相存的建筑。綠色節(jié)能建筑中“綠色”體現(xiàn)的不僅僅是一般的建筑綠化和景觀，而是代表著建筑在施工運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害，能夠充分合理地利用資源，節(jié)省能源，降低消耗。綠色節(jié)能建筑又稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。
● 綠色節(jié)能建筑的現(xiàn)狀問(wèn)題分析
我國(guó)綠色節(jié)能建筑產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，發(fā)展規(guī)模效益低下，綠色節(jié)能技術(shù)認(rèn)可度不高，綠色節(jié)能建筑的理念認(rèn)識(shí)不足。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)綠色節(jié)能建筑體系高度重視，出臺(tái)了一系列政策大力扶持。目前我國(guó)綠色節(jié)能建筑發(fā)展存在以下問(wèn)題：綠色節(jié)能建筑理念不足，需求低下，群眾認(rèn)為有綠色植物、園林景觀和噴泉水池等即為綠色建筑，還誤認(rèn)為設(shè)計(jì)建造綠色建筑成本高，銷售價(jià)格高，導(dǎo)致需求低下；綠色節(jié)能建筑技術(shù)不夠成熟，而綠色節(jié)能建筑核心技術(shù)是發(fā)展綠色節(jié)能建筑的關(guān)鍵；相關(guān)體制不完善，與綠色節(jié)能建筑相關(guān)的校驗(yàn)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等體制存在漏洞，涉及的技術(shù)指標(biāo)模糊不清，運(yùn)營(yíng)監(jiān)管部門未能提供可靠的獎(jiǎng)懲機(jī)制。
● 綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)
隨著綠色節(jié)能意識(shí)逐漸深入人心，建筑行業(yè)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念也在進(jìn)步。建筑行業(yè)正在努力探索綠色、節(jié)能、環(huán)保的建筑。當(dāng)前，國(guó)家大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于綠色建筑，已發(fā)展成為綠色環(huán)保建筑結(jié)構(gòu)體系，是綠色節(jié)能建筑發(fā)展的一大趨勢(shì)。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
● 施工中的綠色節(jié)能優(yōu)勢(shì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼結(jié)構(gòu)作為主框架來(lái)承重的裝配式建筑，具有設(shè)計(jì)制造工期短、設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化特點(diǎn)，是把在工廠進(jìn)行預(yù)制完畢后的構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝的結(jié)構(gòu)。從工廠加工完成到運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械安裝完成，整個(gè)過(guò)程是連續(xù)的，在應(yīng)用過(guò)程中與其結(jié)合使用的一系列的建筑、裝飾材料構(gòu)件為一個(gè)完整的建筑體系。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)干凈，施工過(guò)程減少了更多復(fù)雜的輔助工作，降低了對(duì)環(huán)境的污染，控制了材料的使用，減少了材料的浪費(fèi)，降低施工成本，提高施工效率和質(zhì)量，施工工期大大縮短。并且，施工過(guò)程中噪音低，廢水、廢電、廢氣排放量低，符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)過(guò)程需要較多的水資源和能源，產(chǎn)生大量的二氧化碳，沒(méi)有順應(yīng)低碳環(huán)保的建筑發(fā)展趨勢(shì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在鋼結(jié)構(gòu)加工過(guò)程中卻能夠節(jié)約水資源、節(jié)約能源、節(jié)約材料，排放較低的二氧化碳，低碳環(huán)保。而且，鋼結(jié)構(gòu)材料可以回收利用，在施工過(guò)程中避免產(chǎn)生更多的建筑垃圾，屬于綠色建筑。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑最大限度降低了對(duì)環(huán)境的影響并高效推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，被業(yè)界稱為21世紀(jì)的綠色建筑代表之一。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑無(wú)支撐體系施工工藝是其一大優(yōu)勢(shì)。無(wú)支撐（極少量支撐）體系施工的優(yōu)勢(shì)在于樓板混凝土澆筑后，后續(xù)工程即可展開(kāi)，可與上部結(jié)構(gòu)體同步施工，大幅縮短工期，在“求快”上是一大利器。一方面，大幅度縮短工期，降低了成本；另一方面，免除了大量支撐的使用，減少了人力物力的使用，節(jié)省了資源，降低了人力成本，提高了生產(chǎn)效率，較傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑具有更多的綠色節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)今，建筑行業(yè)大力推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，在國(guó)家改革潮流腳步的不斷推動(dòng)下，轉(zhuǎn)變建造方式尤為重要，大力推進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，是推進(jìn)建筑綠色化、工業(yè)化、信息化并且實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要一步。裝配式鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中消耗大量的鋼鐵建材，緩解了鋼鐵生產(chǎn)過(guò)剩的問(wèn)題?，F(xiàn)代人們對(duì)住宅的節(jié)能性、適用性、舒適度有了更高的要求，大力應(yīng)用綠色建筑尤為重要，裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色住宅建筑的應(yīng)用應(yīng)對(duì)人體有利，低碳環(huán)保，有利于人類、自然以及建筑的和諧發(fā)展。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能建筑體系能夠合理布置功能區(qū)間、承載強(qiáng)度高、抗震性能優(yōu)越，且綜合造價(jià)低，符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求，具有較高的性能價(jià)格比。并且可以循環(huán)使用，符合真正意義上的綠色建筑，廣泛應(yīng)用到高層住宅中將有利于建筑業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀和傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)存在一些差別：一方面，傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑的各個(gè)領(lǐng)域，然而，裝配式鋼結(jié)構(gòu)在超高層辦公寫字大樓、大型廠房、大跨空間結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)館等公共建筑以及橋梁工程中的應(yīng)用較為廣泛；另一方面，對(duì)建筑行業(yè)來(lái)講，住宅領(lǐng)域占有的比例很大。當(dāng)前，住宅多以鋼混結(jié)構(gòu)為主，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用卻是寥寥無(wú)幾。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在住宅領(lǐng)域的應(yīng)用有著很大的潛力，具有較好的發(fā)展前景。
● 裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，在國(guó)家各項(xiàng)政策的推動(dòng)實(shí)施下，代表著未來(lái)建筑行業(yè)的發(fā)展模式。裝配式鋼結(jié)構(gòu)是綠色建筑最有效的方式，已然成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用不多、起步比較晚的住宅領(lǐng)域，跟緊發(fā)展潮流，大力發(fā)展綠色節(jié)能建筑的應(yīng)用，是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑，也是大勢(shì)所趨。
借鑒國(guó)內(nèi)外裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)提出，到2020年使裝配式鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用占新建建筑的30%。大力發(fā)展綠色節(jié)能住宅建筑是裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑發(fā)展趨勢(shì)，要通過(guò)不斷的創(chuàng)新來(lái)完善結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，完成這一目標(biāo)，跟緊裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑的發(fā)展潮流。而我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在新建建筑中的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)和日本，具有很廣闊的前景。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑存在的問(wèn)題及處理方式
防火性能差。
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著溫度的上升，裝配式鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會(huì)迅速下降，逐漸喪失承載能力。裝配式鋼結(jié)構(gòu)性能也會(huì)發(fā)生一些變化，塑性逐漸增強(qiáng)，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)框架發(fā)生變形。處理方式：第一，選擇合理的涂料+防火板材進(jìn)行包裹隔熱（厚型防火材料）；第二，涂上高性能防火涂料安裝保溫材料（薄型防火材料），能有效地阻止熱量傳遞。不同防護(hù)需求的鋼結(jié)構(gòu)建筑防火情況不同，不同防護(hù)情況下的鋼結(jié)構(gòu)防火耐久時(shí)間不同。
在建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)建筑各構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限有著不同的規(guī)定，不同防火等級(jí)要求不同。鋼結(jié)構(gòu)在薄型防火材料防護(hù)下的耐火極限滿足防火規(guī)范要求較低的建筑（防火耐久時(shí)間2小時(shí)以內(nèi)的鋼構(gòu)建筑），在厚型防火材料防護(hù)下的耐火極限滿足防火規(guī)范要求較高的建筑（防火耐久時(shí)間3小時(shí)以內(nèi)的鋼構(gòu)建筑）。通過(guò)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范中建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限的數(shù)據(jù)，可知兩種防火材料防護(hù)下，鋼構(gòu)建筑滿足防火規(guī)范的要求。
防腐蝕能力差。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中大部分結(jié)構(gòu)會(huì)長(zhǎng)期暴露在空氣中，如果不做好防腐保護(hù)，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氧化情況，就會(huì)發(fā)生一定的腐蝕。常見(jiàn)的處理方式是涂防腐涂料：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行全面處理后，涂上防腐涂料完善防腐層。目前，具有防腐和防火雙重功能的鋼結(jié)構(gòu)涂料的研制及應(yīng)用有利于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用推廣，但防腐和防火涂料的壽命期遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主體結(jié)構(gòu)的壽命期，使鋼結(jié)構(gòu)建筑維護(hù)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，也是影響鋼結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用于民用建筑的主要因素。
使用中的“冷橋”問(wèn)題。裝配式鋼結(jié)構(gòu)在保溫隔熱處理不當(dāng)?shù)谋∪踅Y(jié)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)處容易引起“冷橋”現(xiàn)象，使制熱和制冷的負(fù)荷增大，造成使用過(guò)程的能源浪費(fèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)綠色建筑的初衷——全過(guò)程節(jié)能，對(duì)冷橋處理的關(guān)鍵不是材料的研制，而是施工的質(zhì)量保障，在容易產(chǎn)生冷橋的部位利用保溫隔熱材料進(jìn)行嚴(yán)密包裹，結(jié)構(gòu)內(nèi)外雙面均鋪設(shè)保溫棉，就可以有效降低冷橋作用。
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑發(fā)展過(guò)程中，我們要不斷探索學(xué)習(xí)，不斷提高專業(yè)技能，熟化裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑專業(yè)體系，不斷完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑，使其更快發(fā)展。
案例分析：煙臺(tái)高新區(qū)“藍(lán)色金谷”項(xiàng)目
● 項(xiàng)目概況
為積極響應(yīng)國(guó)家、省、市關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的要求，山東省煙臺(tái)市高新區(qū)適時(shí)啟動(dòng)藍(lán)色金谷(南區(qū))裝配式鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目。該項(xiàng)目是煙臺(tái)市首個(gè)整體采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，由煙臺(tái)高新城市投資開(kāi)發(fā)有限公司投資建設(shè)。該企業(yè)為煙臺(tái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)直屬的國(guó)有企業(yè)，自成立以來(lái)，已累計(jì)完成項(xiàng)目建設(shè)100余萬(wàn)平方米。項(xiàng)目由兩棟22層高層及附屬裙房、地下車庫(kù)組成，總建筑面積75494.06平方米。
● 技術(shù)應(yīng)用
項(xiàng)目主樓框架采用“鋼框架+鋼管束心”的建筑結(jié)構(gòu)體系，鋼柱及鋼管束墻整節(jié)吊裝，吊裝高度可達(dá)每節(jié)3層，主樓鋼管方柱內(nèi)及鋼管束空腔內(nèi)澆筑自密實(shí)混凝土。樓板采用裝配式鋼筋桁架自承式樓板，工廠加工現(xiàn)場(chǎng)鋪裝，樓板底部抵消了常規(guī)的鋼管腳手架支撐體系，可同時(shí)多層澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)立體交叉作業(yè)。
● 項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)
工期優(yōu)勢(shì)：項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)施工工期快，施工平均3天~5天即可完成一層，部件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化，現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化，全工廠化生產(chǎn)。大大縮短了施工周期，加快了施工進(jìn)度。由于混凝土用量減少，省去混凝土振搗工序和養(yǎng)護(hù)等待時(shí)間。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)多樓層樓板同時(shí)施工多層澆筑混凝土，大大縮短了工程工期，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
施工優(yōu)勢(shì)：鋼筋桁架樓板的應(yīng)用減少現(xiàn)場(chǎng)70% 左右的鋼筋綁扎工作量，施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人力減少了約60%，鋼筋桁架樓板的大量使用，減少了鋼管腳手架支撐等構(gòu)件以及模板的使用，施工質(zhì)量?jī)?yōu)，資源利用率高，屬于綠色節(jié)能環(huán)保建筑。
防火防腐優(yōu)勢(shì)：項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)體系采用的是“鋼管混凝土束組合結(jié)構(gòu)”體系，防火防腐層次整體分布均勻，防火防腐細(xì)部處理仔細(xì)。
第一，結(jié)構(gòu)內(nèi)部維護(hù)體系主要由輕質(zhì)防火板一層+輕質(zhì)防火保溫板一層。防火板鋪設(shè)在防火保溫板的外層，既起到良好的保溫效果，又起到兩層防火層的作用。
第二，結(jié)構(gòu)外部維護(hù)體系由“防腐層+防火保溫隔熱層+防火CCA板外墻裝飾面+外墻涂料”組成。外部由多層防火系統(tǒng)構(gòu)成，能夠很大程度上起到防火的目的，另外，防腐層位于最內(nèi)側(cè)，依附于裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架的表面，結(jié)合外部多層保護(hù)，基本杜絕鋼結(jié)構(gòu)框架接觸空氣，防止出現(xiàn)氧化情況，保護(hù)了鋼結(jié)構(gòu)框架不受腐蝕，能夠起到有效的防腐作用。
第三，該項(xiàng)目裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑框架的內(nèi)外擁有超過(guò)雙層保溫隔熱防火保護(hù)，并且，在保溫隔熱薄弱的部位外墻梁、柱處安裝巖棉板，相當(dāng)于雙面鋪設(shè)保溫棉，可以有效地減少或者避免“冷橋”現(xiàn)象的發(fā)生，起到了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的作用，滿足建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，屬于真正的綠色節(jié)能建筑。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，符合現(xiàn)代化城市建設(shè)發(fā)展理念，符合綠色節(jié)能環(huán)保的發(fā)展主題，裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑品質(zhì)高、操作簡(jiǎn)易、施工強(qiáng)度小、建筑垃圾少、節(jié)約材耗、環(huán)保、工期短、成本低且有利于后期維護(hù)運(yùn)營(yíng)。未來(lái)應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上，更大程度提高裝配式建筑工程的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。真正打造更高水平的裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑體系，使綠色節(jié)能建筑得到更快更好的發(fā)展。
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