[转贴]：轻钢结构住宅体系浅析

天生我才

尹志明   李筱华



    １９９６年，我国钢产量首次突破亿吨，１９９８年我国钢产量已达到１１４３４万吨，而且每年增产３００万吨，形成了钢材供过于求的新形势，为发展我国的建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。目前，我国与发达国家相比在许多方面存在着较大的差距，我国的建筑用钢总量约占全国钢产量的２０％～２５％，而发达国家则占３０％以上，如美国和日本均已超过５０％。在我国，钢在建筑中主要用于钢筋混凝土用钢筋、钢铰线、钢丝以及门窗等，而钢结构用钢只占其中１０％左右。为缓解钢材供过于求的矛盾，以及轻钢结构住宅体系的优越性越来越被人们所认识，轻钢结构住宅体系逐渐成为住宅技术新热点。轻钢结构建造的房屋，人们可能把它想象成很笨重的建筑物，其实，这里所说的轻钢结构住宅体系，只是用Ｈ型钢作结构框架，由于钢材强度高，属轻质高强材料，所以自重远远小于其它类型的住宅结构体系。

    １ 轻钢结构住宅体系结构特征

    美、日、澳等国早已采用轻钢结构住宅体系，其特征是采用镀锌轻钢龙骨作为承重体系，用钢量不超过４０Ｋｇ／ｍ２。在美国普通的低层民用住宅中，轻钢结构住宅所占的比例已从二十世纪９０年代初的５％发展到现在的２５％左右，而且应用技术更加成熟、完善。目前，我国的钢结构建筑也面临着由重型结构体系（工字钢、角钢等）向轻型结构体系（Ｈ型钢、Ｃ型钢、Ｚ型钢等）的转变。

    轻钢结构体系在封完结构性板材（压型钢板）及石膏板之后，形成了非常坚固的“板肋结构体系”，即产生应力蒙皮效应，可以把建筑物自重中的集中荷载分解到最小的程度，具有更强的抗震能力和抵抗水平荷载的能力。它的室内水电管线布置可全部暗埋在墙体中，布置灵活，修改方便，住宅的有效实用面积可达９２％以上，与其它结构体系相比，能够增加有效使用面积。

    轻钢结构住宅体系的自重相当于砖混结构的１／４－１／６，地基及基础的处理就非常简单， 对地基承载力要求较低，能够很好的适应沿海软土地基。

    ２ 轻钢结构住宅体系的环保性

    在２１世纪，环保问题已经至关重要。轻钢结构的住宅体系彻底抛弃了传统的“秦砖汉瓦”，而且墙体采用的材料均可回收再利用，有着极高的环保意义，符合可持续发展战略。轻钢结构的住宅体系在墙体保温、隔热方面，要比传统的砌体优越得多，１００ｍｍ厚的Ｒ１５保温棉，热阻值相当于１ｍ厚的砖墙。由于内墙采用的防火石膏板具有呼吸功能，可以调节室内水分的含量，创造清爽舒适的居住环境。轻钢结构房屋的窗户一般采用中空玻璃窗，可节省大量的能源，而且隔音程度一般达４０分贝以上，为住户大大减少了噪音的污染。其施工几乎全是干作业，施工现场非常干净，所采用的施工机械也比较简单，但机械化程度却较高，施工工序管理先进也是其主要优点之一。施工噪音等都减少到最低的程度，可称为是环保型建筑的典范。

    ３ 轻钢结构住宅体系的防火性

    轻钢结构住宅体系的防火性能在目前是其推广普及的制约因素之一。美国对轻钢结构住宅体系房屋在防火方面的规定与我国的防火规范差距是比较大的。在美国类似的规范中，更注重火灾发生时的逃生功能，而不是强调材料及构件的耐火极限。由于这种轻钢结构房屋的承重墙体耐火极限一般为１．５小时左右，按中国的防火规范暂时只能排列于四级防火等级的建筑。当然，如果需要的话，可以通过加厚石膏板，使耐火极限达到２．５小时以上也是轻而易举的。但会相应的增加造价，从而消弱其竞争优势。

    ４ 轻钢结构住宅体系的经济性探讨

    首先，轻钢结构住宅体系一个突出的优点，是表现在它的施工安装上。由于建筑材料大量采用成品及半成品，施工安装速度非常快，全部由预割龙骨现场装配的房屋，包括所有的精装修及设备安装，整个建造过程大约只需要３个半月的时间， 如工厂预制程度更高，仅需１个半月左右的时间。能使投入的资金更快的实现价值增值。

    关于目前这种房屋的综合造价，可以从两个方面去分析，这就是不含装修的 “清水房” 及含所有装修及电器配置的“成品房”。由于这种房屋建筑体系不同于传统做法，它的属于精装修部分的许多管线是预先含埋在墙体的，所以两者不可断然分割。第一种情况，目前的综合造价在１５００－１８００元／平方米左右， 随着产业化程度的提高及所采用建筑材料的进一步优化，预计成本还可不断有所降低。第二种情况与目前市场上的装修成本相比，甚至更低。这种房屋仅就比传统的建筑增加１０％－１５％左右的使用面积而言， 就已经明显地看到它的经济效益。

    ５ 结论

    随着当今世界科技的飞速发展和信息时代的到来，住宅房屋工厂化生产已不再是遥远的梦想，而钢结构体系住宅正适合于工厂化生产。钢结构住宅与传统的住宅结构形式比较优势是显而易见的，它的综合的经济、社会效益以及由于科技含量的提高而带来的居住质量的优化，是我国传统住宅所无以伦比的，轻钢结构住宅体系在我国的发展前景将是不可估量的。


（作者：湖南大学土木工程学院博士研究生）