王喆:推动中国钢结构住宅技术进入新时代

2016-06-24 11:17:19来源:中房网

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??中房网讯 6月23日至6月24日,第八届中国房地产科学发展论坛暨第三届中美房地产高峰论坛在江苏常州隆重开幕。受中国房地产业协会和中国建设科技集团的委托,中国建筑标准设计研究院作为承办单位,积极筹备举办此次“新型建造”分论坛。论坛上,演讲嘉宾分别从中外装配 式住宅的发展历程、政策环境、PC装配式住宅、新型钢结构住宅、SI装配式内装等不同角度,为大家全方位提出新型装配式住宅发展面临的机遇、问题及解决方案。中国建筑标准设计研究院钢结构研发中心主任王喆作了“推动中国钢结构住宅技术进入新时代”的主题演讲,以下为演讲实录:

中国建筑标准设计研究院钢结构研发中心主任 王喆

??王喆:各位领导,女士们、先生们,非常高兴有这样一个机会跟大家交流。我今天演讲的题目叫做“推动中国钢结构住宅进入新时代”,这几年标准院一直在致力于推进大家行业全面产业化发展,这包括了三个部分,包括了结构的PC还有钢结构也包括了大家的内装工业化,应该说这几年大家在钢结构产业化方面实际上投入了大量的人力物力做研究然后有工程的实践,也总结出了大家的一些经验。今天我把这些经验和大家做一个分享,来为推动大家行业钢结构住宅的发展做出一些贡献,我的这个讲演分成下面几个部分,首先还是简单先容一下大家国家钢结构住宅发展的现状。
    大家可能都很清楚,这几年大家国家在钢铁方面的产能出现了非常严重的过剩。2014年大家的粗钢产量是8.3亿吨,2015年经过限产之后也突破了8亿吨,现在行业内有一个判断,今后五年左右大家的钢材价格水平也将维持在这个水平。从另外一个侧面来说,大家实际上这样的价格为推进钢结构住宅的发展提供非常良好的契机。国家实际上在各个层面,在中央政府层面和在地方政府层面都提出了大量的政策用来促进大家钢结构产业化的发展,特别是今年的两会期间李总理总理在政府工作报告里面提出了要大力发展钢结构和装配式建筑,更为钢结构住宅的发展提供了政策上的导向,因此从去年下半年开始到今年上半年,实际上大家国家各个地方的政府相继出台了大量的政策来推进钢结构住宅的发展。比如说大家山东省明确提出要推广钢结构建筑。四川省也提出了要全面应用钢结构,这样的政策非常多,这两天我理解到河南、河北两个省也相继出台了推动钢结构建筑相关政策的征求意见稿,大家新疆地区也已经出了推广钢结构建筑的征求意见稿,所以说今后一段时期大家一方面是在产能过剩的压力下,一方面是在政府的主导下,更多的是在钢结构建筑自身技术不断的发展成熟下,大家钢结构住宅应该说会迎来发展的春天。
    也给大家列举一下大家国家钢结构住宅也有了很多的应用,比如说包头的项目一百万平米,杭州的项目六十多万平米,应该说现代的钢结构住宅有了大量的工程应用,我想这里头可能有些专家、有些同事对这个还不是太清楚。昨天还跟一些专家交流的时候他们也提到,目前钢结构住宅应用情况到底怎么样,应该说已经有了大量应用的基础,但是也应该客观的来评价大家传统的钢结构住宅确确实实或者说或多或少有自己自身的一些问题,后面大家会把这些问题详细的给大家做一个解读。
    我刚才说了,钢结构住宅实际上是存在一些问题,包括大家的室内露梁柱,有些外墙露水、房间漏水、房间隔音差、墙体开裂这些问题或多或少的出现在大家已经建成的钢结构住宅里面,也影响了钢结构住宅的推广。应该说这些是不是钢结构住宅本来的面貌呢?不是这样子的,大家知道国外的钢结构住宅发展应用有了几十年的时间,而且大家在国外考察交流的时候也发现国外的钢结构住宅使用的舒适型是非常好的,那么是什么原因造成了大家国家的钢结构住宅会存在这些问题呢?大家也是经过了大量的研究、分析,最后实现实际上大家国家钢结构住宅主要是大家的设计理念和技术体系上存在了一些问题,大家通过一些研究整理出了适合大家国家钢结构住宅发展的2.0时代的技术体系。2.0时代的技术体系首先是把大家钢结构住宅分成了三个部分,大家知道钢结构住宅首先它的结构主体是钢结构的,第二是由一些装配式的外墙板形成了外维护体系,其次是要由它适合大家钢结构住宅的户型包括适合钢结构住宅的室内内装技术共同组成一个成体系的主体,这里边要强调的就是大家要抛弃传统的钢结构住宅,叫做重结构、轻建筑、无内装的错误观点,开启由结构外维护内装三大系统协同组成的钢结构住宅2.0的体系,这个应该说是目前在钢结构住宅方面的理论研究基础,实践很现实的模型昨天大家都参观了标准院的展台,里面展示了钢结构住宅2.0技术里面最核心的一套技术,大家在听完我的报告以后有兴趣还可以再去参观一下。
    钢结构2.0集成技术刚才说了,是以建筑功能为核心。大家一致认为钢结构住宅虽说是由钢结构建造的,但是它的核心功能还是住宅,大家的核心理念就是要求大家的钢结构住宅在住进去的时候,住进去的老百姓体会不到是混凝土的是钢结构的,钢结构住宅应该和混凝土住宅一样好使。第二个就是钢结构住宅毕竟结构是钢结构的,所以叫做以结构布置为基础。第三个是以工业化维护和内装部品为支撑,应该是适合钢结构住宅的户型并且大量应用工艺化的产品来形成钢结构住宅的产品。
    接下来我详细的把后面几个体系给大家做一个先容,首先是户型设计。这里边有几个问题,首先一个问题就是大家在大量的工程当中碰到的,大家有很多的开发商、甲方甚至一些政府,他们在做钢结构住宅的时候应该说是直接把混凝土的户型直接拿过来,说你把这个东西直接给我改成钢结构的建筑,实际上大家知道钢结构的建筑特点和混凝土建筑的特点是不一样的。如果仅仅是要把混凝土的户型生搬硬套到钢结构上面来就会造成很大的问题,像图里面这两个示例如果硬套上去的话会造成有很大的危害,大家知道钢结构住宅本身的结构主体是工厂化生产运到现场以后现场拼接安装,外维护的墙板和内隔板、楼板实际上都是可以工业化的生产,但是这里也提到了模式化的程度不高,为什么会有这样的感觉呢?首先大家在做钢结构住宅设计的时候,大家很多的设计单位片面的强调钢结构用钢量一定要降低,降低的结果就是大家的梁柱支撑这些钢结构构件造成了它的规格非常不统一,有的时候我为了降低用钢量里边的钢结构的梁从三百刚到四百刚有不同的变化,钢结构构件很难统一。第二就是由于我钢结构构件规格不统一,导致外维护墙板的规格一个是水平方向的分支一个是数值方向的分割造成了很大不统一,大家知道层高是一样的,梁和板之间的距离是要刨去梁的高度,梁高度不同的时候墙板的尺寸也是不一样的,这就造成了虽然大家的产品是工业化的产品,但是大家的构件实际上现场的裁减量非常大。虽然这个产品是工厂生产运到现场,但是现场后期加工的量是非常大的,这是模式化不高。大家的设计理念就是要在钢结构住宅里面全面推行模式化,大家知道工业化的基础实际上就是模式化、标准化的设计。首先一个标准化就是户型设计的标准化,这样一个工程设计实际上大家是可以拆成若干个不同户型的组合,通过不同户型的组合比如说下边的这个项目里边不同户型组合实际上可以做成钢结构不同的结构变化。
    排板的模式化,大家知道钢结构住宅大多是采用条板体系来组成外维护,条板本身是嵌在钢结构的框架,在排板的时候大家要尽量减少现场对板材的剪切,那么就需要大家进行排板。大家在排板的时候还要考虑到大家的门窗、入口和拐角这些因素的构造,对大家排板尺寸的影响,考虑到这些以后要考虑到大家排板的布置。
    第三个是功能区域的标准化,大家知道目前钢结构住宅里面厨房和卫生间如果存在漏水或者现场设计的问题,可能对钢结构后期的维护造成比较大的影响,因此后面大家要强调尽可能采用整体式的厨房和卫生间,这就要求大家在设计的时候厨房和卫生间尽可能模式化,能够高度的复制。钢结构住宅实际上有很多自身的优点,应该说大家设计师要更多的发挥出钢结构的优点来,比如说钢结构住宅可以形成室内的大空间,有室内的大空间就会有一些可以变的户型组合变化,像这个案例就是大家同样一个户型在两口居住的时候可以组成一居室,有孩子以后可以变成两居室,后面还可以有三居室包括到人岁数大了以后可以进行改造,之所以能够有这样一些变化最大特点就是因为钢结构可以提供室内大空间,能够方便室内不同布局的变化,这个展示的是两代居,叫做两个不同的户型实际上是可以通过大空间的设置最后合成一个户型里面去。
    结构主体这块应该说钢结构本身这几年一直在投入很大的科研资源在对结构主体方面进行研发,他们试图通过结构的一些变化来满足大家建筑的需求,这个应该说是大家钢结构住宅推动很重要的因素,这里头应该说是目前结构体系方面实际上是比较成熟的,有大家一些标准规范的支撑。比如说大家最常见的有钢框架支撑体系,除此之外还有一些新的体系是针对钢结构住宅的问题有针对性的做了研发,比如说钢管束墙结构体系,还有钢框架内填RC墙,异形钢管柱还有LF结构体系,这个特点就是现场无焊接,无湿作业,抗震性能好。
    楼板这块应该说是钢结构住宅的楼板比较成熟,而且能够实现比较好的规划生产和工业化的施工过程。楼梯这块也比较成熟,可以采用PC的预制楼梯也可以采用钢楼梯。外维护应该说是钢结构住宅三大体系里边最重要的体系,也是目前大家应该说暴露出问题最多的一个体系,就是外维护这个体系。外维护体系现在问题有这么几个,要么是外墙漏水,大家工业化的外墙板实际上是有些缝隙的,会不会有些水漏到室内来。隔声差,这是很多开发商包括老百姓对传统钢结构住宅的粗鲁认识,就是老觉得钢结构是空的,一敲像个铁皮房子一样楼下的声音传到楼上来,但是隔声差确确实实是大家要在墙板里面注意的问题。还有一个就是墙板的开裂,这里面也涉及到钢结构外维护的墙板性能要求,包括有安全性的要求、功能性的要求还有一些耐久性的要求,这里面就不详细展开了。目前钢结构住宅的外维护体系分成了两大类,一类叫做嵌挂结合式的外墙板,就是标准院的展区里有这样一个墙体,通过基层墙体有一个保温功能,外挂一层的是保温装饰一体板,很大的作用就是要防止钢结构对室外露梁产生影响。还有一个方法是整体外挂式的外墙板,将外维护的墙板挂在了梁柱外皮的外头,比较好的解决了钢结构冷墙的问题,但是会造成梁柱的外露。这两种方式实际上有各自的优缺点,镶挂结合式是可以错隙搭接的,也可以防止水漏进来。外挂式墙办事机上采用的是整体吊装,工业化程度是更高一些的。这个图展示的是不同的墙板做法对室内露梁露柱的做法,第一个就是采用嵌挂结合式墙板的话可以通过局部柱子的外凸用这种办法可以达到室内的不露梁不露柱。如果采用外挂式的,不管是大板还是条板梁柱都是要在室内露出来的,这里面就提到了大家内装工业化的办法。
    具体的墙板系统先容一下,目前比较成熟的有ALC墙板还有太空板和PC板工程的应用,还有玻璃纤维复合墙板系统这也是一种。包括比较常用的水泥夹芯保温复合板,还有灌浆墙体,这种墙体需要现场直接的进行浇铸,所以说目前应用越来越少了。这几种墙板各有优缺点,设计的时候考虑到它们自身的特点做好后面具体建筑构造处理措施,来解决他们的保温、漏水。
    装配式内装,这里谈一下为什么钢结构2.0的技术体系要和内装结合在一起,因为大家知道不管是什么样的房间都会不可避免的碰到卫生间漏水,但是大家知道混凝土房间的漏水只是一个漏水的问题,发现漏水了之后想办法把这个点堵掉就可以了。但是钢结构的房间如果发生漏水的话,可能会对钢结构的主体造成很大的影响。第二个是室内的梁柱外露这是实际项目的照片,项目在北京,大家看到不大的屋子里面梁和柱都在室内,实际上老百姓在使用的时候是非常不方便的,而且室内的梁柱外露,因为老百姓有风水的概念,实际上跟风水的理念也是冲突的。防腐防火大家知道钢结构本身要做防护的,有防腐的防护还有防火的防护还有隔声的处理,钢结构本身的构件都是要做防护的,大家知道这个防护主要是要用板来包裹,包裹的过程实际上就是在做一些简单的内装,就是能不能把室内的内装和防护防火的做法加在一起,价格的增量也不会太高。另外是管线和主体不分离,可能在现浇混凝土里面问题不大,但是大家知道钢结构不管是外墙黑是内墙都是比混凝土的低一些。如果大家埋到里面去若干年之后再做二次装修,实际上对墙板本身的破坏是比较大的,所以大家提出来在钢结构住宅里面尽可能做到管线和结构的分离。正是因为上面这四个原因,所以大家才发现,实际上钢结构住宅和内装工业化的技术是可以完美的结合在一起,利用大家的内装工业化技术SI技术主体和结构脱胎,对钢结构进行防护,通过整体厨房和卫生间的技术防止厨房和卫生间漏水,采用这些技术是可以提高钢结构住宅的品质。
    这块再谈一下钢结构住宅项目推进实施的想法,今年大家也给不同的地方政府梳应当地产业化的导向,这里边大家也发现实际上在梳理这些导向的时候大家一个地区或者说一个企业在采用钢结构住宅不同体系的时候要考虑到很多因素。比如说要针对不同地区的政策导向,不同的气候区、抗震区要求,包括对建筑性质比如说要做多少层的、户型是什么样的,包括对业主的需求和目标要确定最优的技术方案和建筑体系。具体的措施包括建筑互信和方案的确定,结构体系、外维护、内围墙,钢结构防护、信用性措施,这里面指的就是如何改善隔音性能提高保温性能这些措施,这些具体的措施实际上是要跟我的钢结构体系是息息相关的,还包括内装的档次以及运输和安装的方案,这是第一步要选择合适的体系。第二块是一些实施的方式,大家知道钢结构住宅是高度工业化的产品,它的特点是系统多,刚才大类是分成了三类,结构、外维护还有一个是户型内装,实际上小类分的是更多的,不同系统不仅要解决自身的问题,还要解决和其他系统相结合、相匹配的问题,特别是在钢结构住宅施工的时候很多工序是互相交叉的,这个时候大家就说需要设计方、施工方和运营方有一个紧密的配合,不可分割,这里头实际上大家推荐两种实施方式,一种叫做EPC工程总承包的方式是既可以采用由设计单位牵头的传统的方式,也可以采用施工单位牵头的方式,特点就是可以协调顺畅。第三点是全过程管理模式,在技术、工期、质量、资金等方面进行管理,落实业主要求确保项目达到最终的目标。大家只有通过权过程管理的模式才能够做到这一点。
    最后简单先容一下大家有一个2.0的集成技术案例,这个主要是以大家和鲁帆研发的项目做一个先容,这个项目因为是一个示范项目所以层数不高只有六层楼,但是结构体系已经先容了是采用全装配式的,现场无焊接的。户型和户型里边的不同功能分区都是模块化布置的,方便后边的工业化产品的应用。在具体的内装工业化的技术应用上采用了这样一些不同的技术的应用,这是大家设计完了以后的效果,通过大家的内装工业化来处理露梁露柱的问题提高房间的使用品质。
    最后我想说,钢结构住宅实际上这两年遇到了一个非常好的发展阶段,但是应该说钢结构住宅和PC相比还是有很多的路要走,目前钢结构住宅发展的阶段应该是和大家五年以前的PC我认为是基本上同一个时期,后面的发展空间非常大,也需要大家各界同仁共同努力,提高钢结构住宅的品质,让老百姓能够真正的接受大家的钢结构住宅,为大家的行业做出贡献,谢谢大家。

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