MB轻钢轻板房屋体系可行性_轻钢集成住宅体系

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MB轻钢轻板房屋体系可行性

MB轻钢轻板房屋体系（MB-1体系、MB-2体系）,融合了轻型钢结构、钢与混凝土组合结构的特点，以实现建筑产品的工业化大生产为目标，为建筑业展现了一个崭新的发展方向。本文将从国际、国内轻钢结构的水平，现状及发展趋势；经济和社会效益以及MB建筑体系项目优势来讨论MB轻钢轻板房屋体系的可行性。

国际水平、现状及发展趋势 1889年，以高达321米的巴黎埃菲尔铁塔建成为标志，钢材即作为一种建筑材料广泛应用于房屋结构以及其他构筑物；钢结构作为一种结构形式，在1889年至今这一个多世纪的时间里，在世界各国的工业建设中得到广泛应用。钢结构的结构形式日趋广泛，钢结构的设计理论及制造工艺亦日趋完善。钢结构以其高强度、良好的变形性能、制造加工易于工业化、施工周期短等优点广泛应用于大跨、重载及多层、高层结构中。

轻型钢结构建筑作为钢结构的一个重要分支，有着造型新颖、重量轻、运输和安装方便、施工速度快、易于维护与搬迁，综合经济技术效果较好等优点。最近几年得到迅速发展，并且已形成了多种新型建筑体系，越来越得到建筑行业的重视和关心。它正以新颖的外观、快速的施工和较好的经济效益，在众多的建筑结构体系中脱颖而出。轻钢结构是指承受相对较轻的外载，构件截面相对较小，结构自重相对较轻的全钢结构。外载轻，结构自重轻，轻对轻是这类结构的明显特点。轻型钢结构建筑是以经济断面型材，包括冷弯型钢、焊接或轧制H型钢、T型钢、焊接或无缝钢管等，作为其承重骨架构件，采用压型钢（铝）板、夹芯保温板、PC板、稻草板等轻型材料作为其围护结构并辅以相配套的保温隔热材料、密封嵌缝材料、各种连接件、零配件等构成建筑物的整体。

轻钢结构源于19世纪中后期。1850年在美、英等国出现轻钢房屋，但轻钢房屋在这些国家较为广泛的应用是从二次世界大战后，当时，钢产量有限，从节约建筑用材出发，提出了采用轻钢房屋结构。目前，在美国轻钢房屋占低层房屋市场的百分之四十强。国内水平、现状及发展趋势

我国在本世纪20年代开始应用钢结构，但是真正从理论上与实践上自力更生地掌握和发展这一结构，还是在新中国第一个五年计划以后。在50年代初期，从鞍钢大型轧钢厂及北满钢厂等地的建设中，由苏联设计和我国制作安装的钢铁厂厂房及构筑物大都采用了钢结构。此后，随着我国钢铁工业的发展，大批科研单位进行了大量科研工作，开发了很多新型品种钢材和钢结构的新结构形式，不断制定出我国自己的钢结构设计、制作和安装的规范，从此也就比较成熟和完整的掌握了钢结构的全面应用，并且还有不少创新。特别是以武钢1700毫米轧机工程建设和上海宝钢工程建设为标志，我国的钢结构技术水平，达到了一个新的高度。

在建筑中采用钢材,我国经历了“节约用钢”,“合理用钢”和“积极用钢”三个时期。建国后的前40年,由于钢产量一直不高,建筑钢结构长期处于停滞和缓慢发展状况;在90年代,当钢产量超过每年8000万吨以后提出了“合理用钢”的方针,建筑钢结构开始有所发展;近年来,钢年产量已超过1亿吨,在“积极用钢”方针指引下,建筑钢结构进入了建国以来最好的一个发展时期。当前,建筑钢结构正在向轻型、高层、大跨三个方面发展。

轻型钢结构发展迅猛,每年增长量已达300-400万平方米,超过了建国前40年的总建造量。“轻钢结构”的概念最初主要是指“冷弯薄壁型钢结构”，我国冷弯型钢结构研究始于50年代，但轻钢结构的应用时起时落，发展比较缓慢。60年代在上海等地兴建了约十万平方米轻钢房屋试点工程，1975 年建工出版社出版了《薄壁型钢结构技术规范》（试行），70年代在湖北十堰二汽近20万平方米厂房屋架采用了管形冷弯型钢屋架，在此期间，国内一批高校、科研机构进行大量冷弯型钢结构领域的研究并修订了国家设计规范，1987年正式出版了国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。过去从事薄壁型钢规范修订并开展研究工作的主要有浙江大学、重庆建筑大学、深圳大学和西安建筑科技大学等二十几所高校和科研院、所。改革开放后，人们开始对轻钢结构有了新的认识，在上海宝钢、深圳等地引进不少轻型钢结构房屋建筑，冶金部建筑研究总院为商业部在河北，山东等地建造了20万平方米轻钢棉花仓库，据不完全统计全国已建轻钢建筑约有1000万平方米左右。

宏观方面

1.我国要从产钢大国变为用钢强国,必须大力发展钢结构住宅

当前我国的钢产量为每年1.1亿吨,已成为世界第一的产钢大国。根据工业发达国家的经验,土建的用钢量一般为国家总钢产量的1/3,如日本目前年产钢量9300万吨,其土建用钢量为每年3000万吨左右。按此类比,我国建筑业的正常用钢量应为每年3300万吨左右.但据历年来的统计,我国包括建筑机械,门窗在内,每年的土建用钢量最高只有2600万

吨,至少还有700万吨差额.其主要原因在于我国在建筑工程中采用钢结构太少。例如:1996年统计了全国100栋高于120米的高层建筑,只有13栋是采用钢结构,其它都采用混凝土结构,而在国外这样高的建筑一般都是采用钢结构的。因此,要使我国的建筑用钢量有较大幅度增长,还必须在住宅领域中大力推广使用钢结构。据估计,今后10年内我国的住宅建设将达到每年11亿平方米,如果其中20%采用钢结构,则每年的建筑用钢量将增加650-750万吨,也就是我国的土建用钢量即可达到总产量的1/3。可见,钢结构的主要潜在市场在量大面广的住宅建筑领域中。从而,本项目对建筑业成为国民经济的支柱产业,成为能拉动冶金等相关产业发展的先导产业将起重要作用。

2.我国要适应人民生活水平不断提高的需求,必须大力发展钢结构住宅

我国改革开放以来,随着人民生活水平和购买能力的不断提高,对住宅的需求也在不断地增长。传统的建房模式使用了大量的粘土砖,水泥和木材,不仅不利于保护耕地,保护森林,保护环境,而且建造的速度也不能适应今后市场的需求。本项目采用我国有优势的稀土合金钢材以及被废弃的农业秸秆等为主要原材料,通过工业化生产来发展住宅建筑,不仅可以减少自然资源消耗,节约土地和能源,降低住房成本,提高工程质量,加快建设速度,而且还可减少环境污染,为住宅建设开创了一条新的路子,符合国际上住宅发展的趋向,对我国国民经济可持续发展有重要意义。

微观方面

我国是多地震国家,80%的城市处于抗震设防区。住宅是人们每天停留时间最长的场所,提高住宅的抗震性能,对保障人民生命财产安全是很重要的。钢结构的自重轻,有利于抗震;钢结构的延展性好,在较大变形下也不致倒塌。因此,采用以轻质材料作围护的钢结构做住宅,比采用混凝土和砌体结构有更大的抗震安全度。

钢结构适用于建造大跨度建筑,因而可以扩大住宅单元开间的尺寸,为用户选择房间的平面布局提供很大的灵活性。用户购买有较大自由空间的半成品住房后,可以按照自己的意愿来合理分隔房间,满足生活水平提高后的各种需求。

钢结构是建筑业中工业化生产水平最高的一种结构类型,全部构配件都可以在工厂中实行模数化、系列化、定型化生产,也便于运输到现场进行装配。如果围护和隔断用轻

质墙体的构配件也实现了在工厂定型生产,然后在现场与钢结构连接,则住宅的主要施工过程就可避免湿作业。这将有利于对构配件生产执行严格的质量保证体系,保证工程质量,加快建设速度,而且因现场作业量小,粉尘、污水、垃圾、噪音少而不致污染周围环境,实现文明施工。

其优点是显而易见的：

1.钢结构构件的截面较小,与混凝土和砌体结构相比可以增加使用面积和净空,从而提高了住宅的空间利用率。在钢结构构件上便于开孔,因而便于布置室内管道和线路。2.稻草是我国的农业废料,每年都因大量焚烧,而造成了对环境的严重污染。能发挥其保温性能好的特点,做成定型建筑板材,并在住宅围护墙中应用,变废为宝,则不仅有利于环境保护,而且可以明显提高建筑节能性能及降低建筑造价。

随着城市人口的不断膨胀，用地紧张，道路拥挤，环境恶化，因此对大城市中心地区的改造是世界各国都正遇到的难题。而相应的随着科技的发展和生产力的提高，城市人民生活水平也日益提高，随着社会的老龄化和网络时代的来临，人民对生活、工作多样化的要求，对环境，空间，舒适度要求均有更高的企盼。因此对建筑物的质量、建设的速度、节能、安全度空间利用灵活性以及环境都提出更高的要求。传统的高密度，小面积，低质量的建筑已不符合形势的要求，可是经济发达国家在城市历史发展中所产生的种种弊病,在我们城市改造中又得到了重演，例如现在旧区改造时，往往将大批居民迁到城市外围，中心城市往日的兴旺和吸引力都已不复存在。由于人民的居住远离了工作地点，不仅造成了往返交通，增加道路和交通的压力，而城市原有的公共设施得不到充分利用，相反要增加边缘地区的设施的投资。城市居民占用了郊区的大批土地，加深了环境和可耕田的破坏，而失去土地的农民就到大城市来找工作以求生存。这又势必造成城市人口更加膨胀，造成恶性循环。现在如果能采用一种新形式的建设方针，在城市旧区改造时采用一种能产业化生产的高速度，高质量的建筑体系，如钢结构的高层住宅。利用其建筑速度快，质量好，安全性能高，在满足住宅日照，通风等的要求，在中心聚居区适当提高其容积，以低密度、大面积、高层次、高质量、高速度的建筑代替高密度、小面积、低质量的多层建筑。也就是说将18层以上的住宅代替的现有的多层住宅。这样土地利用率就增加了两倍，降低了建筑密度，让出来大批的土地用作绿化道路，改善了环境和交通，同时结合房产开发的新运作方式，鼓励原有居民回搬，减少政府资金投入，减少房产商的投资风险及降低了房价，居民也得到了实惠，城市原有设施得到了充

分利用，人们就近工作也减少了道路压力．市区的人气旺，社会设施也齐全商业也繁荣了。形成了良性循环。这不但充分利用了土地资源，为了生存，为了粮食，为了空气，为了更好的环境，为了我们美好的明天，大城市要向高空要面积这是必然的趋势。因此我们提出产业化生产钢结构高层住宅的社会效益是难以估量。

1.本项目的预期效果发挥后，全国每年将多使用800万吨钢材，不仅可消化掉现有的大量库存普通钢，而且可以基本解决当前钢材生产供大于求的问题，从而使我国今后不再需要对钢材生产进行强制限产的措施。这充分体现支柱产业应发挥的作用，对促进冶金产业发展并带动其它相关产业的发展有重要作用，对整个国民经济良性发展提供一个新路子。

2.本项目的预期效果发挥后，农业废料稻草秆将转为建筑材料而得到充分利用。这不仅可以避免焚烧造成的环境污染，并使农民从出卖稻草中增加收入，也可使住宅的节能性提高，成本降低。

3.本项目的预期效果发挥后，在今后的10年内，如果能每年建造轻钢轻板住宅建筑2亿平方米，便每年可为国家新增产值3000亿元。若按10%的利润计算，国家每年可新增利润300亿元（未含其它相关产业的生产利润），经济效益十分显著。

4．轻钢轻板住宅的制作和安装基本上采取干作业，不仅使建设速度大大加快，而且产生的粉尘、污水、垃圾、噪声等都大大减少，整个建造过程对环境的影响很小。做到了文明施工。