我国装配式钢结构住宅设计研究与探索

我国装配式钢结构住宅设计研究与探索

叶乾

山东省人民防空办公室人防工程管理中心 山东济南 250001

摘要：最近几年，装配式钢结构高层住宅在全球获得广泛运用。特别是在西方发达国家，装配式钢结构住宅建筑已占据很大的比例，逐步实现健全完善的住宅行业化系统。当下国内装配式钢结构高层住宅得到较好发展，装配式钢结构高层住宅系统化与标准化特点正逐步突显，不过依旧存在一些不足。

关键词：装配式；钢结构；住宅设计

1装配式钢结构建筑设计相关准则

1.1良好可持续的设计准则

在国内正处于市场经济机构供给升级完善的重要阶段，建设节约型社会经济显得尤为重要。所以在应用高层装配式钢结构建筑形式过程中，需充分遵守良好可持续的设计准则，尽量确保建设过程中的原材料具有环保性能，防止出现资源浪费的现象，较好地提升装配式钢结构的使用水准。

1.2适用性设计准则

装配式钢结构建筑进行设计过程中所遵守的基础性准则之一就是适用性设计准则。所以在进行装配式钢结构设计过程中，需保障建筑的适用性，还需尽量地确保建筑外表的美观与整洁，使建筑外观给人们提供舒服、放松的感觉。

2装配式钢结构住宅的技术组成

JGJ/T469—2019装配式钢结构住宅技术标准比较详细给出了装配式钢结构住宅几大系统技术组成，主要包括：结构系统、外围护系统、设备与管线系统以及内装系统。结构系统是由结构构件通过可靠连接方式装配而成，用以承受或传递荷载作用的部件的整体，所以合理的结构体系是结构安全的首要保障。外围护系统是由建筑外墙、屋面、外门窗及其他部品部件等组合而成，用于分隔住宅建筑室内外环境的部品的整体,外围护系统对外观效果、防火、防水、保温隔热等有较高要求，是钢结构住宅的一项关键构成部分和重要集成技术，而外墙围护体系又是其中的重中之重。文章结合工程项目简单介绍目前常用的结构体系和外墙围护体系两方面技术发展情况。

3钢结构住宅质量控制的原因

3.1施工原材料、设备不齐全

钢结构住宅设计体系中影响质量控制指标的最大原因之一是建筑原材料和设备的不完善。这种结构的住宅要想实现价值最大化，对建筑原材料要求很高。虽然建筑原材料种类繁多，但不能完全满足房屋类型的要求。其次，施工过程中对设备设施的要求也非常严格。因此，这两个原因对装配式钢结构高层住宅的质量控制指标有着重要的影响。为保证建设工程的整体质量，在提高建筑原材料质量的同时，应尽可能优化和完善施工设备设施。

3.2技术装备不够先进

目前，从国内钢结构住宅建设的角度来看，在技术装备环节与西方发达国家还有很大的差距。技术装备属于硬件要求，对装配式钢结构高层住宅的质量控制指标有一定影响。技术装备相对落后，捆绑式钢结构住宅的开发和推广相对落后，导致缺乏全面、明确的质量控制指标体系。因此，有关部门应尽快引进先进的技术设备，在保证装配式钢结构高层住宅整体质量的背景下，制定科学完善的高层建筑质量控制指标体系，促进建筑领域的良好发展。

3.3设计不够专业

国内装配式钢结构住宅所涉及的技术不够专业，这将对高层住宅的质量指标控制产生不利影响，尤其是一些高层住宅的质量指标控制不够科学合理。所有的建筑都应该以人为本，即使是在新的时代。因此，在装配式钢结构住宅的设计过程中，建筑师应充分考虑业主的要求，满足各方面的要求。高层钢结构住宅是一种新型住宅，具有时尚、实用和诸多优点。但在施工过程中仍存在许多不足。这对钢结构住宅的推广和发展产生了负面影响，也会对整个建筑领域的工程质量控制指标带来负面影响。因此，在施工设计中，有关领导需要提前引进先进技术，并结合实际情况进行适当的升级改造，从而对工程的质量控制指标进行有效的控制和评价。

4提升装配式钢结构高层住宅质量的整改措施

4.1充分考虑装配式钢结构高层住宅的设计需求

要不断提高预制钢结构高层住宅质量，制定合理完善的房屋质量控制指标比例体系，就需要从预制钢结构高层住宅的初期开始，即：，要在预制钢结构高层住宅设计阶段全面规划，工作人员要把先进的设计理念融入建筑房屋设计，对施工原材料、施工设备、设施进行定期检查核实，确保施工过程中的每一个环节都能得到保障。

4.2制定严格规范的评价体系

首先，预制钢结构高层住宅的施工过程复杂繁琐。如果过程中出现错误，可能会给住宅整体质量带来无法弥补的后果。因此，制定科学完善的质量控制指标权重体系和严格规范的评价体系具有重要意义。相关负责人需要对整个施工过程进行全面细分，对各级质量环节进行验证评价，确保在监理的背景下，整个施工过程得以实施。只有采用这种方法，才能保证原材料和建筑设计不会对预制钢结构高层住宅的整体质量产生负面影响。其次，还需要根据整体施工质量的实际情况进行检查，确保评价体系能够对各环节的施工情况进行详细的报告和总结，并能进行实时监督检测，这也是提高钢结构预制住宅整体质量的重要措施。

4.3严格遵守可持续发展原则

在预制钢结构高层住宅设计过程中，要严格遵循可持续发展的宗旨，逐步完善各方面设施，在提高预制钢结构住宅整体质量的基础上，适当协调预制钢结构高层住宅质量控制指标体系。相关建设项目管理单位或组织部门可根据我国预制钢结构住宅的发展现状制定发展规划，不断提高预制钢结构住宅的整体质量，促进施工领域健康、良好发展。

4.4装配式钢结构住宅常用的外墙围护体系

装配式钢结构住宅除了结构体系是非常重要的一个方面以外，外墙围护体系也是钢结构住宅的一项关键技术，目前钢结构住宅常用的外墙围护体系有ALC条板+保温装饰一体板和夹芯保温PC外挂板两种外墙围护体系，按与主体钢结构的连接形式即为内嵌式和外挂式。

1)ALC条板结合保温装饰一体板的外墙围护系统，具备保温性能优、装饰丰富耐久、防开裂及防水效果好、施工速度快等突出优势，是装配式钢结构住宅外围护系统应用最广泛的一种，ALC条板与主体结构的连接构造在规范《蒸压加气混凝土砌块、板材构造》有详细节点。常见的保温装饰一体板主要是硅酸钙板一体板，它以黏为主、粘锚结合的方式固定在条板上，并采用保温嵌缝材料缝填板缝。

2)另一种比较常用的外墙体系即夹芯保温PC外挂板，它由内外叶墙板、夹心保温层、连接件及饰面层组成，保温提前集成在外墙板中，在工厂进行预制完成，它对主体结构的安装精度要求比较高，对施工吊装设备要求也较高。外挂板与主体结构采用柔性连接，连接节点具有足够的承载力和适应主体结构变形的能力，以50厚钢筋混凝土(C30)+50厚挤塑聚苯板+50厚钢筋混凝土(C30)外挂板为例。

结论

装配式钢结构住宅建筑的性能不同于其他结构体系住宅的性能，外墙系统应根据不同的结构体系选择适宜类型，同时也要求采用的外墙系统要耐久耐腐蚀，要与主体钢结构使用寿命相协调，所以两者之间的技术发展是一个协同化发展的过程。因此未来我们要结合近几年装配式钢结构住宅的研究结果和工程实践经验，努力去实现装配式钢结构住宅高效率高质量的工业化生产目标。

参考文献

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