曲阜市大成建筑装饰有限公司
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多层轻钢结构一般用于6层以下的住宅、办公建筑,主体为钢结构,围护结构多为有良好热工和隔声性能的各类预制轻质板材。由于材料和结构体系与砌体及钢筋混凝土结构的差异,较之采取后两种结构的建筑物,具有以下的特点:
1、自重轻。钢材相对砌体及钢筋混凝土材料较高的强度重量比及良好的延性使得在同样的承载力和延性要求下钢结构自身有更小的重量。更小的重量使地震力产生的效应小,为结构实现优良的抗震能力提供了有利条件。
2、承载能力好。钢材的高强度和良好的延性可以保证结构所需的承载力和延性要求;地震力产生的效应小,结构具有优良的抗震能力;更小的重量也使得地基基础更容易满足要求。轻钢结构的延性(承受较大变形而不破坏的能力)相对砌体及钢筋混凝土结构尤为突出,在高烈度地震作用下性能优异。
3、施工快。除基础部分外,建筑物的其他部分均可在工厂制作,现场施工主要以小型机械和少量人工操作进行装配作业,上部结构施工无湿作业和养护过程,基础施工和上部构件制作又可以平行同步进行。只要施工组织得当,施工周期可以相当短,尤其在融入BIM技术后,时间成本可以进一步优化。
4、质量好。由于大部分建筑构件在工厂制作,质量体系的运行更易受控。尤其在融入BIM技术后,建筑产品的质量更易保证,精细化生产更易实现。
5、成本易于控制。工厂制作、现场装配化施工使建筑物的建造过程如机械和家具制造过程一般,使过程的精益化管理及成本的细致核算和管理也成为可能。尤其在融入BIM技术后,通过虚拟建造,成本可以进一步优化。
6、使用空间大。较小的构件截面和较薄的保温厚度(与砌体及钢筋混凝土结构建筑相比)使得建筑在同样的外部尺寸下容积更多,有效使用面积和净高更大,提升了建筑使用价值。
7、节能环保。从产生到灭失的全寿命角度来看,可以从制作、施工、使用及拆除四个环节考量建筑物的节能及环境的友好性。多层轻钢结构绿色建筑所用构件在工厂制作阶段能源消耗和对环境的影响以目前的技术是可控和可优化的,优于砌体及混凝土材料;施工阶段由于主要以小型机械和少量人工操作进行装配作业,上部结构施工无湿作业和养护过程,也很少有建筑垃圾、噪音产生,能源消耗和对环境的影响相当少;由于围护结构材料的良好热工性能及节能构造的细致处理(对于轻钢结构,装配式的围护结构使节能构造更易实现),使用阶段的能源消耗处于较低的水平,使得使用阶段的能源成本也较低;而在建筑物寿命结束或因故需要拆除时,轻钢结构可以快捷拆解为可再利用的构件单元,且拆除过程很少有建筑垃圾、噪音产生。可见轻钢结构可实现全寿命期的节能环保。
8、易于改造和扩展,以适应建筑功能的变化和发展。轻钢结构结构均为装配式,设计和制作时可充分考虑建筑未来的拓展变化需求同时又不增加过多成本。
9、居住舒适。如前所述,由于围护结构材料的良好热工性能及节能构造的处理,使用阶段的能源消耗、能源成本处于较低的水平,同时室内的温度、湿度、风速等易于控制,甚至实现智能调控;围护结构材料的良好隔声性能和对光线的调节功能可以营造舒适的声光环境。
10、残值高。如前所述,在建筑物寿命结束或因故需要拆除时,轻钢结构可以拆解为可再利用的构件单元,甚至可以易地重“组装”,材料再利用率很高。在我国钢铁产能巨大的现状下,可以做到“藏钢于民”,将钢铁做为战略物资以建筑的形式储备起来。砌体及钢筋混凝土结构拆除后则产生大量建筑垃圾,材料可再利用率很低。
11、性价比高且成本易于控制。在制作、施工阶段,施工工期短、施工人工费低;由于结构自重小使得地基基础容易满足要求,可降低地基基础的造价和工期;从全寿命角度来看,由于建筑物的节能环保特性,较之传统的多层建筑可以大幅降低保有和运行成本。
12、防火和防腐。现有的防火和防腐技术合理使用完全可以使建筑物在合理使用年限内满足防火和防腐要求。