李明洋（山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101）
摘 要：为了适应当前国情，国家提出大力发展装配式建筑。介绍了我国装配式钢结构住宅的发展现状，同时也详述了钢结构住宅的一种体系—装配式轻型低矮钢结构房屋，叙述了该体系的国内外发展现状以及我国在轻钢低矮房屋领域存在的不足，为我国装配式钢结构住宅的发展提供了参考意义。
关键词：装配式建筑；钢结构；轻型低矮房屋
进入21世纪，伴随着我国大力推进城镇化，城市化进程明显加快，新建建筑如雨后春笋般涌现。传统的建设方式造成了巨大的资源浪费，大量建筑垃圾因无法回收利用对环境产生了极大的破坏，这种发展并不符合我国长远利益，因此国家提出要发展绿色建筑、低碳建筑，促进我国建筑行业又好又快发展，其中一项重要举措就是提出要大力发展装配式建筑。
1994年上海首次用矩形钢管混凝土和U型薄壁组合梁建造完成八层钢结构住宅，这是我过首次使用钢材建成的住宅，填补了我国钢结构住宅建设的空白，随着时间和技术的发展，钢框架体系、钢框架—核心筒体系等结构体系逐渐应用到住宅建设中去。
2013年1月1日国务院办公厅批准并发布了由住房城乡建设部提出的《绿色建筑行动方案》，其中明确指出要推动建筑工业化，推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系，加快发展建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平，大力促进绿色建筑的发展[1]。
近年来，在国家的大力支持下，以及面临着我国资源枯竭和环境污染等问题，各大钢结构企业逐渐对装配式钢结构住宅加大了探索和研究力度。多家房地产开发商及钢结构企业投入了大量的人力物力，积累了大量工程经验，也初步摸索出装配式钢结构住宅的发展模式。伴随着我国经济的腾飞和相关学科建设的逐步完善以及住房需求的大幅增长，装配式钢结构住宅发展前景之广、程度之深不可估量，在不久的将来定会成为我国住宅产业的翘楚，在钢铁等相关产业发挥重大作用。
传统的钢筋混凝土建筑周期长、自重大，施工现场占地面积、扬尘和噪音较大，会对周围居民的正常生活造成巨大影响。生产水泥会消耗大量自然资源，产生大量的有害气体，使用过后因为不能回收利用，会产生大量的建筑垃圾破坏环境，综合建设成本较高[2]。与传统混凝土建筑相比，钢结构建筑自重轻、强度高，抗震性能好。在施工时，大量的干式作业代替了湿法作业，大大降低了施工的难度。钢结构自重轻，易于布置，空间利用率高，能够节省所占土地面积。构件的工业化生产，缩短了建设工期的同时也保证了建筑质量的统一，易于进行质量监督。因此，与混凝土材料相比，钢结构更适合工业化生产和装配式建筑的发展需求，也更符合国家大力推进绿色节能建筑的要求[3]。其中装配式轻型低矮钢结构房屋随着现代住宅产业化及构件预制化理念的成熟，逐渐蓬勃发展起来。
是这场变革的典型代表。本体系的构件生产方式现代化，建筑设计模数化及现场施工组织管理科学化。构件在工厂中预制好之后，直接运输到施工地进行装配吊装，建设周期短，质量易于控制，节省了大量的劳动力资源。而且，随着新型建筑材料的发展以及建筑技术的进步，使得这种结构体系成为可能并得到了迅速发展，对装配式钢结构住宅的发展注入了新的血液。
3.2 装配式轻型低矮钢结构房屋体系的优点
a.抗震性能好。与传统的钢混结构相比,钢材延性较好，地震发生时钢材良好的变形能力可以最大程度消耗地震产生的能量，增强自身抗震性能；
b.自重轻。体系自重轻，因此所需基础尺寸较小，降低造价，提高经济性；结构抗震性能好，能够适用于地震频发地区；
c.产业化程度高。所有的结构构件都在工厂中预制好，实行建筑模数化生产，质量保障率高且易于控制，可降低生产成本；
d.建筑造型多变。该住宅体系全部采用装配式拼装，所以结构形式多变，可以满足不同的建筑风格需求，使住宅体系造型得到多元化发展；
e.符合国家大力发展绿色节能建筑的要求。主体结构所用钢材可重复利用，围护结构为新型节能三板体系，其本质大部分为工业废渣等，变废为宝。
4.1 国外装配式轻钢体系低矮房屋的发展概况
在如日本、美国、澳大利亚等发达国家，轻型钢结构房屋体系建造工艺日趋成熟，已经被广泛采用。美国低层住宅中，大概有三成是轻钢结构住宅，技术较为成熟、完善。瑞典的轻钢结构预制率已经达到了95%，相关产品远销各国[4]。
日本：日本是最早将钢结构应用于住宅的国家之一，而且由于地震频发且钢结构体系抗震性能良好，所以日本的钢结构产业发展极其迅速，建造技术日臻成熟，代表了世界上钢结构发展的最新进展。在日本，主要的轻钢结构住宅类型是梁柱刚接的轻钢框架体系和轻钢龙骨体系，梁柱材料为镀锌合金钢，其表面采用磷铁膜处理后，喷涂防火材料，抗火性能较好。
澳大利亚：快速安装预制的理念在澳大利亚提出较早，当高强度冷弯薄壁钢问世后，这种理念才被广泛认识。此外，澳大利亚还发明了中空板材作为钢结构体系的围护结构，此种板材被挖空用来填装混凝土以用来保温、抗火、隔声的作用[5]。
美国：轻钢结构住宅发展较早、较快，与日本一
3.1 装配式轻型低矮钢结构房屋体系简介
低层住宅通常指三层及以下独立住宅或联体住宅[4]。在上世纪六七十年代，在工业发达的国家就发生了从传统的堆砌、搭建房子到工厂预制、现场安装的变革。装配式轻型低矮钢结构房屋体系的出现就样，是世界上钢结构技术最为成熟的国家之一，1965年轻钢住宅仅占建筑市场的15%，到2000年就突然增加到75%，许多民用住宅及别墅等低层房屋均用轻钢体系来建造。
4.2 国内装配式轻钢低矮房屋发展简述
1978年，我国从日本引进了若干轻钢别墅，成为我国发展轻钢低矮房屋的起点，随后又从澳大利亚及加拿大引入了轻钢龙骨住宅体系，为我国装配式钢构低矮房屋的发展打下了坚实的基础。我国在引进国外先进技术的基础上，许多钢结构公司加大科研力度，研发适合我国基本国情的轻钢低矮房屋体系。目前，结构体系中所需要的轻型H型钢、冷弯薄壁型钢、各型屋面板等均已实现国产化。虽然我国在轻钢房屋领域取得了较大的进步，但自主专利少、外来东西本土化进程较慢等问题仍然凸出。进入新世纪，为适应国情，党中央提出了大力发展装配式建筑，为我国轻钢低矮房屋的发展提供了新的契机。
目前，我国发展的轻钢结构低矮房屋类型主要是集装箱式房屋和活动板房，其中，活动板房应用较为广泛。该类型房屋是以型钢为结构骨架，利用新型节能维护墙板体系，构件之间采用螺栓和钢丝连接的符合绿色节能建筑要求及可循环利用理念的轻钢低矮房屋。优点是拆装便捷，运输方便，可在多种地质条件下搭建，结构简单实用，解决了大量野外工作人员的临时居住问题。而且活动板房的大部分构件都是在工厂预制完成，所以直接可在现场组装，建造周期短，不用消耗大量人力物力财力。然而，该类型房屋隔热保温效果差强人意，且寿命较短。
4.3 国内装配式轻型低矮钢结构房屋发展存在的不足
a.造价高。有关资料显示，除了活动板房以外的低矮房屋类型的均价都在1600元/m2～2000元/m2，因此，造价居高不下成为限制我国低矮房屋发展的重要原因之一。
b.结构空间小。该型房屋空间小，不利于住户的空间再利用，而且无法放置大型家用电器，降低了舒适度。
c.建造加工技术不精湛。作为舶来品，低矮房屋在我国起步晚，发展时间短，与之相应的设施还不完善，因此无法精确地掌握建造加工技艺，影响了生产效率。
d.自主专利太少，无法掌握核心技术，所以要受制于人，阻碍了装配式轻型低矮钢结构房屋在我国的发展。
在国家大力发展装配式建筑的大环境下，作为一种结构形式灵活多变、建造方便快捷、力学性能良好的装配式轻型钢结构低矮房屋体系，得到了迅速发展，也取得了良好的使用效果。然而，该体系存在的成本高、空间小、关键技术受制于人等问题依然突出，随着国家经济实力的提升，我相信，在不久的将来，这些问题将会一一解决，那时，钢结构住宅的发展就会迈入快车道。
参考文献：
[1]李瑜.住建部：2025年装配式建筑占新建建筑比例50%以上[J].砖瓦，2016（7）：41-41.
[2]肖建.谈我国钢结构住宅产业化发展前景[J].山西建筑，2016，42（23）：31-32.
[3]陈禄如.钢结构住宅建筑在探索实践中发展[J].钢结构进展与市场，2012，10（2）：40-41.
[4]郭强.装配式轻型低矮房屋门型支撑铰接钢框架结构体系及其受力性能分析[D].济南：山东建筑大学，2016.
[5]王振.装配式钢结构建筑维护体系发展现状[J].砖瓦，2016（5）：47-49.
Research status and development trend of low-rise prefabricated light steel structure house
LI Ming-yang
Abstract：This paper introduces the present situation of prefabricated steel structure housing development in our country,but also details a system of steel structure housing and prefabricated low-rise light steel structure housing, describes the system's present situation both at home and abroad,and the deficiency existing in the field of low-rise light steel housing in our country.It provides a reference for the development of the assembled steel structure resi?dence in our country.
Key Words：prefabricated building,steel structure,low-rise light building
中图分类号：TU328
文献标识码 ：A
文章编号 ：1001-6945（2017）04-0059-03
收稿日期：2017-3-15
本栏编辑：马岸奇
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