绿色建筑设计中钢结构浅析

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摘要钢结构是绿色建筑的重要代表，它具有许多符合绿色建筑要求的优点。钢结构施工快，耗能低，作为绿色建筑的“优等生”，正被广泛应用于建筑建设工作中。在钢结构建筑的发展中，我们越来越发现这种绿色建筑的优势，也正是因为钢结构建筑越来越被市场认可，其技术的发展也日益快速起来。

关键词钢结构绿色建筑装配式建筑

近年来，随着我国经济的发展，建筑行业也随之迎来了快速的变革，同时，随着人们环保意识的提高，绿色建筑理念也越来越深入人心。装配式钢结构是绿色建筑的一大代表，适应了绿色建筑的新形势，拥有远大的发展前景。本文就钢结构的发展现状，具体应用，所遇问题及解决措施加以分析讨论。

１钢结构的发展现状

装配式钢结构的钢材在重量较轻，抗震能力强的同时还兼顾施工周期短，品质较高的优势，因此在发达国家如美国，日本使用范围极广。使用钢结构的建筑甚至于达到全部建筑的半数之多。在日本，由于处于板块交界处的原因，地震频发，抗震性能更好的装配式钢结构被应用于更加广泛的领域，所占比率甚至能够达到百分之七十。而在我国，钢结构建筑的主要应用范围集中在大型场馆，如体育场，会展中心，商业中心等。这些场所人流量大，聚集人数多，相比较住宅更适合使用钢结构来增强抗震能力，提高经济效能。由此可见，在钢结构这一绿色建筑体系的应用方面，我们距离发达国家还存在一些差距［１］。同时存在差距的，还有人们对于绿色建筑，对于钢结构建筑的认知。国内普遍来讲，人们没有对钢结构的优势有基础的认识，很少以是否环保、低碳、节能为标准来选择房屋结构。２０１９年３月，住建部发布《住房和城乡建设部建筑市场监管司２０１９年工作要点》中指出我国要展开装配式钢结构运用在住宅场所的试点。通过这样的试点，我们能够发现我国正在推动建设绿色成熟的住宅建设体系，推进住宅体系的进步与发展。同时，由于近些年，传统建筑原材料的价格飞涨，传统的钢筋、混凝土等材料对比钢结构材料的价格优势也逐渐减少。这就给了钢结构材料一个进入市场，并为人所熟知的机会。诸多事件的影响下，装配式钢结构这一绿色材料的优势越来越被人看见，所占市场的配额也越来越大。

２钢结构的具体应用

２．１钢结构在商业建筑中的应用

在我国，钢结构最早就应用于商业建筑中，这些钢结构建筑与民用钢结构建筑有明显差异。总体来看，商业钢结构建筑的整体性能要优于民用建筑，为的是能够在人流量更密集的大型活动场所提供更安全的保障和更丰富的使用空间。将钢结构运用到商业建筑上，能够在有限的工程造价下，增强建筑的抗震性能，提高建筑工程质量和安全性能。

２．２钢结构体系在住宅建筑中的应用

我国的经济发展越来越快，城市化调动进程也越来越迅速，加之人口的增长，随之而来的是住宅的增多和环境的变化，对建筑模式更新的要求相应变多。在这种条件下，装配式钢结构作为一种绿色环保的建筑模式，运用的范围也越来越广，逐步进入到了百姓的住宅中。住宅建筑作为距离老百姓最近的建筑，使用效能更高，安全系数更好的装配式钢结构体系，能够有效的提升住宅建筑的绿色品质，更高效地提供较为良好的居住条件。装配式钢结构由于其具有良好的抗震性能，运用到住宅建筑后，能够更好的减小地震作用，保护居民的生命财产安全。

２．３装配式钢结构在建筑墙体方面的应用

装配式钢结构最多的应用即为在各类建筑墙体上的应用，比如玻璃幕墙、建筑外挂轻质墙板等。钢结构有自重轻这一优势，此优势在构建建筑墙体方面提体现的淋漓尽致。自重轻的材料不但减轻了结构的负担，还满足了装配式钢结构建筑对发展空间的需求。同时，装配式钢结构的墙体材料种类十分丰富，在拥有上述两个优点的同时，还能够兼顾到人们对建筑外形美观的要求。在实际运用中，由于不采用湿作业，它的连接方式快速、简洁、环保，这也是钢结构构建建筑墙体时显著的优点。值得一提的是，在建造钢结构墙体建筑时，可以选择多种连接方式，如：整体拼接，玻璃幕墙连接，板材连接等。多种的连接方式各有各自的优点，给予了建设者充分的选择空间，可以根据材料的不同，气候的适宜程度来选择最合适的连接方式。举例来说，对于牢固性要求较高的玻璃幕墙连接就可以选择焊接或膨胀螺栓的方式。

３钢结构的优势

３．１钢结构在环境保护方面的优势作为绿色建筑的代表之一，钢结构满足绿色建筑对节约能源，保护生态的要求，同时在市场上也具有优势。在环境保护方面，首先，由于钢结构自重较轻，在施工过程中取土量会远低于传统的建筑材料，在某种程度上，可以看做对土地资源的节约。其次，钢结构建筑的建筑时长要短于传统结构建筑，随之所产生的建筑废料也会减少。再次，钢结构建筑具有可循环利用的特点，拆卸下来的部分建筑材料在检测后仍然可以重复利用，这不仅节约了资源保护了环境，更能说明，钢结构的使用损耗小，“待机”时间长，经济效益较高［２］。

３．２钢结构在性能方面的优势

在性能方面，除了上文所说的抗震效能，还有由于其自重轻，以此为结构的建筑自然也会变得轻盈，这样的特性，使得建筑容易适应复杂的空间构造，也容易实现创意的造型，当然这一切都是在保证质量安全的大前提下进行的。第二，标准的钢结构施工，大多采取机械化的施工方法，这就有效保证了施工的精确程度和安全性。工程的质量和速度也随之提高。可以说，选择使用钢结构，是保证建筑安全，稳定，美观，独特的一大保证。

４钢结构发展的问题

４．１钢结构建设体系不够完善

虽然出台了《装配式钢结构住宅建筑技术标准》，但在具体的应用上，钢结构建设体系的标准化仍然不高，这主要由于一下两方面：首先，人们对钢结构建筑的了解不多，市场也不大，行业的执行标准虽然已经推出，但在具体的执行措施方面仍然不能完全统一，这也会反过来造成人们对钢结构的优势无法准确了解，从而放弃选择钢结构这一相对未知的领域。其次，在具体的项目中，部分实施者不能结合具体的情况，灵活地运用标准，开展施工。这在一定程度上，限制了标准的适用范围，降低了标准的灵活性，也传递出了错误的钢结构建造信息，影响了市场对钢结构的认可程度。

４．２钢结构建设成本较高

钢结构材料无论是从构件的生产，材料的运输，还是后期维护等方面，其成本都略高于传统建筑材料。我国仍然处于钢结构建筑的发展初期，各个地区标准化的差异导致应用成本增加，降低了钢结构建筑的综合收益，这也是我们与发达国家的差距。钢结构的优点在于耐用持久，可这也反过来说明了钢结构建筑的回报周期长，成本高，这就使得许多工程建设单位不去选择钢结构建设模式，在一定程度上阻碍了钢结构体系的发展。

４．３缺少专业人才

装配式钢结构本就是建筑行业的创新领域，相比于传统的建筑模式，钢结构建筑仍然是“小宝宝”，在技术，方法，工艺等方面，还没能成熟。这需要大量的相关人才进行研究，革新和改良，使得装配式钢结构的技术得到创新和发展。与此同时，由于机械化操作的原因，钢结构的操作人才也需要一定的机械知识，这样才能够更好地发挥钢结构的优势。这说明，钢结构建筑的发展，不仅需要科研人员去开拓和创新，还需要具有机械知识基础的操作人员来进行实施，这不可谓不困难。

４．４装配式钢结构配套材料不足

由于钢结构自身的性能优秀，就更需要相应的配套材料来进行辅助，以达到一加一大于二的效果。可，目前的状况是，由于钢结构的市场配额不高，研究人员较少，相应配套的材料和配件生产极少，大部分都钢结构建筑并没有配备优质的配套附件。这无疑会削弱钢结构的优势，阻碍钢结构的发展。钢结构建筑体系仍然处于发展初期，与传统建筑体系相比成本高，缺少标准化，相应人才少，配套材料也不足。可我仍然相信，时间会给予钢结构走上市场，走上舞台的机会。它将以其优秀的性能，越来越为人所熟知。

５装配式钢结构发展的建议，构建标准体系

推进钢结构标准体系的构建，需要政府完善相关政策，对其进行激励与扶持。政府部门应该鼓励和引导企业及个人采取装配式钢结构的构建模式，为钢结构创造充分的市场配额和良好的市场环境。同时，应该严格规范钢结构模式的标准，完善和提高技术标准体系，加强监管，发挥主导作用。要求在《标准》的指导下，结合具体项目的实际状况，从建设的各个环节，设计，生产，施工等进行严格的规范与监督，提升装配式钢结构建筑的建筑水平。政府的支持加上市场运作，装配式钢结构的标准体系才不会形同虚设。

６结语

在新时期，绿色建筑的建筑工程领域的应用越来越丰富，而装配式钢结构作为其中一大代表，也越来越为人所熟知。一方面，钢结构符合绿色发展的大趋势，另一方面钢结构建材自身也在逐步革新，慢慢进步。只要人们充分认识到环境保护的重要性，认识到钢结构建筑的优势所在，我相信，钢结构建筑一定可以深入人心。只有这样，才能提高建筑领域的综合效益，促进行业的可持续发展。

参考文献

［１］王震强．绿色装配式钢结构建筑可持续发展路径分析［Ｊ］．中国住宅设施，２０２２（２）：１３６－１３８．

［２］时颖；康春霞．绿色装配式钢结构建筑可持续发展路径分析［Ｊ］．中小企业管理与科技（中旬刊），２０２１（４）：１２６－１２７．

［３］穆昊明．建材产业节能减排的可持续发展分析［Ｊ］．商业时代，２００９，２６：１１４－１１５．

作者:池凯 单位:山西省建筑设计院有限公司