淺析冷彎薄壁型輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用

郭慶霖

(沈陽建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院 建筑與土木工程（結(jié)構(gòu)工程） 土木1602班)

[摘 要] 近年來，建設(shè)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國被大力倡導(dǎo)。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅是輕鋼結(jié)構(gòu)的一種,，是一種節(jié)能,、節(jié)材、環(huán)保,、低碳的“綠色”住宅結(jié)構(gòu)體系,。相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體系具有便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),、結(jié)構(gòu)自重輕,、便于施工安裝、施工周期短,、舒適性好,、節(jié)約土地資源和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在美國,、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家,，對冷彎薄壁型鋼體系的理論研究已經(jīng)比較成熟，能夠形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),。在國家大力推行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，倡導(dǎo)發(fā)展綠色,、環(huán)保,、低碳、節(jié)能建筑的新時(shí)期,，大力發(fā)展低層,、多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅具有極強(qiáng)的必要性。

[關(guān)鍵詞] 冷彎薄壁 輕鋼結(jié)構(gòu) 建筑

一,、引言

冷彎薄壁型鋼是指用鋼板或帶鋼在冷狀態(tài)下彎曲成的各種斷面形狀的成品鋼材,，隨著冶金技術(shù)的不斷進(jìn)步，近幾年高強(qiáng)度冷彎薄壁型鋼得到了大力的發(fā)展,，鋼結(jié)構(gòu)體系早已應(yīng)用于我國的建筑業(yè),，但采用于住宅建造，在我們國家還不是很多,。美國,、日本、澳大利亞等國家,，早已采用輕鋼結(jié)構(gòu),，特別是采用鍍鋅輕鋼龍骨作為承重體系應(yīng)用于住宅建造。在美國普通的低層民用住宅中,，鋼結(jié)構(gòu)的住宅所占的比例從上世紀(jì)90年代初的5%已發(fā)展到現(xiàn)在的25%左右,，而且應(yīng)用技術(shù)更加成熟,、完善。

從世紀(jì)60年代開始,，冷彎薄壁型住宅在美國開始出現(xiàn),，經(jīng)過60多年的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)在國外已經(jīng)非常成熟,。90年代以來,，多層輕鋼龍骨住宅在北美地區(qū)迅速發(fā)展，至今已建成約300余萬平方米,。除住宅外,，這種體系也用于養(yǎng)老院、假日旅館,、小學(xué)校等建筑,。澳大利亞在20世紀(jì)60年代就提出了“快速安裝預(yù)制新型房屋”的概念。到了1987年,，高強(qiáng)度冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn),，澳大利亞與新西蘭的聯(lián)合規(guī)范AS／NZS4600冷彎成型結(jié)構(gòu)鋼規(guī)范于1996年發(fā)布實(shí)施。如今,，在美國,、澳大利亞、加拿大和日本等國,，冷彎薄壁型住宅已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，從設(shè)計(jì),、工廠制作到現(xiàn)場拼裝等各個(gè)環(huán)節(jié)都已經(jīng)非常的成熟,，工廠可以生產(chǎn)各種型號的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件，并且可以根據(jù)客戶的特殊需求進(jìn)行個(gè)性化定制,。美國的多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)是一項(xiàng)綜合的技術(shù),，集輕鋼結(jié)構(gòu)、建筑節(jié)能保溫,、建筑防火,、建筑隔聲、新型建材,、設(shè)計(jì)施工于一體的集成化技術(shù),，社會(huì)化分工明確，各種產(chǎn)品的生產(chǎn)商,、施工方,、設(shè)計(jì)方緊密合作產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。美國住宅房屋研究中心（NAHBRC）和鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）還編制了成套的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,，這些都為該型房屋的發(fā)展提供了良好的支持,。在上述國家,，冷彎薄壁型住宅甚至已經(jīng)發(fā)展出了不同的體系和標(biāo)準(zhǔn)，且特點(diǎn)鮮明,。如美國體系用鋼量大,，美觀大方,；澳洲體系自重輕,，但較為單薄,；日本體系抗震性能優(yōu)異,。我們可以根據(jù)需求的不同學(xué)習(xí)借鑒之。

二,、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的科技含量

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的住宅體系徹底拋棄了傳統(tǒng)的“秦磚漢瓦”,，而且墻體所采用的材料均可回收再利用，有著極高的環(huán)保意義,。單以墻體保溫隔熱這一項(xiàng)就要比傳統(tǒng)的砌體優(yōu)越得多,，外墻外保溫材料——EPS板的保溫效果是紅磚的31倍，外墻內(nèi)保溫材料—玻璃絲棉的保溫效果是紅磚的19倍,，也就是說100mm左右厚的R15保溫棉,，熱阻值可達(dá)1米左右的磚墻厚度。因此這種墻體有著更高的科技含量和節(jié)能效果,。另外,，外墻防水、防潮材料的應(yīng)用也采用了當(dāng)今最新的建材,。房屋的內(nèi)墻全部采用石膏板,。石膏板除具有防火功能外，還有一個(gè)特性常常不為人所注意,，這就是石膏板所具有的呼吸功能,，可在梅雨季節(jié)吸收室內(nèi)空氣中大量的水分，使室內(nèi)的空氣保持干燥,，而在秋冬季節(jié)比較干燥的時(shí)候就會(huì)把水分釋放出來調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度,。所以住在周圍是石膏板的房子里，要比磚石水泥砌筑的房子舒適得多,。

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的窗一般是采用中空玻璃不僅有很好的保溫隔熱功能可節(jié)省大量的能源,，而且有較高的隔音功能，隔音程度一般達(dá)40分貝以上,，為住房大大減少噪音的污染,。

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的室內(nèi)水電管線布置全部可暗埋在墻體中，而且布置非常靈活修改也非常方便,，一般這種住宅的實(shí)用面積可達(dá)92%以上,。住宅中一般配備較高科技含量的設(shè)備,，主要有中央空調(diào)系統(tǒng)、中央熱水系統(tǒng),、除塵系統(tǒng),、紅外線防盜報(bào)警及防火報(bào)警系統(tǒng)、電動(dòng)遙控車庫門等,。廚房一般配有現(xiàn)代爐灶,、排煙機(jī)、洗碗機(jī),、垃圾處理機(jī),、直飲水等設(shè)備。由于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的墻體構(gòu)造更容易布置住宅智能化的綜合布線系統(tǒng),，這種民用的智能化設(shè)計(jì)可以把住宅所有的用電設(shè)備聯(lián)成一個(gè)整體系統(tǒng),，用戶可以電話或遙控裝置操作住宅中的所有家用電器。

三,、冷彎薄壁型鋼住宅具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)測算,，鋼結(jié)構(gòu)的建筑可以通過合理的保溫和采光設(shè)計(jì)，在建筑使用過程中比一般的建筑減少40%以上的碳排放,。另外,，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑不僅有助于實(shí)現(xiàn)綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)中對于節(jié)材的要求，形成建筑產(chǎn)業(yè)化,，還可以降低施工現(xiàn)場的塵土,、減少建筑垃圾，實(shí)現(xiàn)高效組裝（預(yù)制和裝配技術(shù)）,，也可以稱為是環(huán)保型建筑的典范,。同時(shí)，由于人力資源成本,，傳統(tǒng)建筑材料成本,，材料運(yùn)輸成本等的上漲，使得冷彎薄壁型輕鋼結(jié)構(gòu)建筑越來越受到人們的青睞,。此外,，由于該類型住宅在整個(gè)壽命周期內(nèi)具有出色的節(jié)能能力，以及材料可回收,，維護(hù)費(fèi)用低等一系列特點(diǎn),，使得其在全生命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)更加突出。

四,、結(jié)語

我國現(xiàn)階段冷彎薄壁型鋼骨架住宅正處于推廣應(yīng)用階段,，結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的許多材料的材性在規(guī)范中沒有應(yīng)用數(shù)據(jù)，從發(fā)達(dá)國建筑發(fā)展歷程來看,，中國的建筑業(yè)已到了升級換代轉(zhuǎn)型的必然時(shí)期,，一個(gè)原因是中國的勞動(dòng)力人口紅利已近尾聲,，未來人力成本會(huì)使傳統(tǒng)建筑行業(yè)成本大幅上升，使其與新型綠色房屋的成本剪刀差消失甚至逆轉(zhuǎn),。二是傳統(tǒng)建筑的立體生產(chǎn)方式效率低,，建筑質(zhì)量對工人的技能要求高，無法比擬新型綠色房屋的工廠化,、標(biāo)準(zhǔn)化,、模數(shù)化的效率和質(zhì)量控制。三是冷彎薄壁型住宅施工速度快,，可在短時(shí)間內(nèi)提升人民居住水平,，改善人居環(huán)境,，優(yōu)勢明顯,，有利于住宅工業(yè)化的推進(jìn)。

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中圖分類號：TU392.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：：A

文章編號：：1009-914X(2017)02-0213-01