轻钢建筑体系助力装配式建筑低碳节能发展

发表时间：2021/6/30 11:15:31 文章来源：利达集成建筑

轻钢别墅体系建筑因其具有自重轻、结构受力好、适用性广及工业化技术体系成熟等特点，成为发展产业化绿色建筑的重点。

轻钢别墅结构不但拥有与预制混凝土结构相同的施工周期短、材料利用率高、人员投入少、工程成本较低等优点，而且因其改善了防水、保温、隔热等构造的处理方式，在建筑节能减排性能上拥有独特优势。轻钢别墅结构将工业化建造技术与绿色建筑技术相结合，以实现提高建筑使用品质，降低建筑能耗水平的目标。

优势明显
轻钢别墅体系建筑技术最早起源于国外，凭借质量轻、强度大、易于生产加工、耐久性好、材料可回收等优点，在国外发展迅速。1965年，美国轻钢别墅体系建筑占全美建筑市场的15%，到2000年这个比重达到了75%；日本的轻钢别墅结构体系建筑发展始于1950年，到了1995年，轻钢别墅结构预制房屋占日本所有预制房屋比重已达到约80%；欧洲在1970年左右提出组装式、单元式、混合式3种轻钢别墅结构住宅模式。1993年，欧洲标准化委员会和欧洲钢结构协会合作，发布了欧洲使用轻钢别墅结构的统一标准。
“我国由于钢材产能和相关建筑技术研究有限等因素影响，直到2000年左右，轻钢别墅体系建筑才开始兴起。我国轻钢别墅体系建筑技术和相关标准、规范多借鉴发达国家的经验，众多国外的轻钢别墅体系建筑技术与产品涌入我国，推动了我国轻钢别墅体系建筑的发展。同时，为了化解全国钢产能过剩，实现建筑行业转型，政府出台了多项政策鼓励轻钢别墅体系建筑发展，如2015年住建部、工信部发布《促进绿色建材生产和应用行动方案》，2016年国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》等。”建筑材料工业技术情报研究所首席专家崔源声说。
据相关专家介绍，国内从事轻钢别墅体系建筑设计建造的实践大致分为两类：一是高校科研团队以科研课题项目为支撑，进行钢结构体系建筑技术研发；二是建材与工程企业引进或自主研发轻钢别墅体系建筑技术，但由于国内市场的接受度较低，企业目前主要服务于国外市场。
难题待解
我国轻钢别墅体系建筑起步较晚，由于缺乏研究过程，目前我国这方面的建筑实践仍停留在示范试验阶段。崔源声表示，目前我国轻钢别墅体系建筑还存在一些问题。一是照搬国外轻钢别墅体系建筑技术在国内不适用。由于轻钢别墅体系建筑缺少建筑设计方面的指引，在基于结构与构造层面的建筑工程实践，往往忽视了我国气候的差异性与生产建筑材料性能品质的不同，建成项目容易出现保温隔热、防潮性能、耐久性能等方面的缺陷。
二是推广集中于北方供暖地区。我国北方供暖的能耗问题严峻，为降低供暖需求，节能减排技术的研究多倾向于北方地区，夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的研究有待开展。我国地域辽阔，各地气候差异大，轻钢别墅体系建筑应因地制宜开展技术研究。
三是缺少轻钢别墅体系的被动房屋技术集成研究。轻钢别墅体系建筑是我国建筑产业化的重要方向，随着建筑质量和节能环保要求日益提高，其与被动房技术的集成的需求也将日益增大。
四是目前没有形成全国性的轻钢别墅产业链集群，工业一体化生产分散，无法形成有效的集群效应。
五是轻钢别墅体系建筑需要全屋一体化设计施工，设计与施工相结合才能降低成本，要真正发挥轻钢别墅体建筑优势，必须尽快实现装配式建筑的一体化设计与建设。
应用广泛
因具备众多的优越性，近年来，轻钢别墅建筑体系中的部分节能环保技术已进入我国现代化建筑市场，应用效果良好。
预制外墙围护系统。据中国被动式集成建筑材料产业联盟设计院院长张建伟介绍，在建筑外墙填充层靠近室外侧增加一道保温材料，可形成外保温体系。外保温体系在室内使用空间面积、室内空间实用性及避免结构因温度变化而变形上较传统的内保温体系有明显优势。冷弯薄壁型钢外侧结构通过采用外挂式复合保温，可根据需要采用多层保温现场拼接，或者在工厂预制成外挂式复合保温板，可根据不同的气候区域采用不同的保温板材组合。
轻钢别墅保温复合一体化装配式墙体。该系统又称作钣墙结构，是轻钢别墅龙骨结构和保温材料经过蒸压、机器加工压制成一体，用形成的钣材组合成箱体结构，厚度可根据气候区域进行调整。该结构无冷热桥设计，保温、抗震、抗风性能好，横向、纵向载荷和剪切力荷载高，用轻钢别墅型材代替传统材料，可达到节能环保的目的。
轻钢别墅钣墙结构房屋部件可全部在工厂内规模化生产，现场只需要装配作业，实现了部件的工厂化预制和房屋的现场装配化施工，是目前较成熟的一种集成房屋体系，也是未来装配式建筑发展的方向。