多层冷弯薄壁型钢住宅的必要性

发展多层冷弯薄壁型钢住宅的必要性

近年来，建设冷弯薄壁型钢结构住宅在我国被大力倡导。冷弯薄壁型钢结构住宅(如图1)是轻钢结构的一种，是一种节能、节材、环保、低碳的“绿色”住宅结构体系。相较于传统结构，该结构体系具有便于标准化生产、结构自重轻、便于施工安装、施工周期短、舒适性好、节约土地资源和经济效应好等诸多优点。在美国、澳大利亚等发达国家，对冷弯薄壁型钢体系的理论研究已经比较成熟，能够形成规模化和产业化生产。在国家大力推行产业结构调整升级，倡导发展绿色、环保、低碳、节能建筑的新时期，大力发展低层、多层冷弯薄壁型钢结构住宅具有极强的必要性。发展该种住宅的优势主要表现在：

（一）符合我国国情和国家发展战略及政策导向

1）节约资源保护环境

众所周知，我国人口众多，但人均占地面积却不足世界平均水平的1/2，耕地面积不断减小，土地使用成本不断上涨。而多层轻钢结构能够有效地节省土地资源，减轻建筑对土地资源的破坏和占用。据统计，2014年我国钢铁产量达到8亿吨，但建筑用钢却只有约30%，远远落后于发达国家。我国2014年水泥产量已达到25亿吨，传统建筑行业使用比例达到60%，由此而造成的环境污染和破坏问题触目惊心。由于在传统建筑结构中大量采用粘土砖，水泥、砂石等材料，造成对自然环境的严重破坏。传统建筑生产方式排放的大量粉尘和悬浮颗粒是造成我国大面积雾霾污染的一个重要原因。

2）符合我国需要大力改善人居环境的国情

在我国广大的农村地区，土坯房和砖混砌体结构是最常采用的民用结构形式。这些结构自重大、耗材、耗能、施工周期长、对环境破坏严重且材料重复利用率极低。在近年来我国发生的多次地震灾害中，因这类结构倒塌造成的损害所占比例极高，而冷弯薄壁型住宅是替代这类结构的理想结构形式。由于冷弯薄壁型住宅具有良好的保温隔热、抗、震性能优异、节能节材、施工周期短，高强耐久、舒适度高等诸多特点，可以在最短的时间内成规模化大量建造，从而极大地改善人居环境，且经济效益好，不需要太多的人力和物质资源。

3）符合国家发展战略和政策要求

2008年4月1日起施行的中华人民共和国《中华人民共和国节约能源法》第四十条规定：“国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中使用新型房屋结构体系、墙体材料等节能建筑材料和节能设备，安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。”2011年，我国颁布了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》，为低层冷弯薄壁型钢建筑住宅的报建和验收提供了依据。2012年10月，在北京举办的第九届中国（北京）国际建筑节能及新型建材展览会把“绿色建筑”定为本次会议的主题。“十二五”以来，中国政府正以前所未有力度力推“绿色建筑”。中国财政部和住房城乡建设部联合发文《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》表示，我国将“十二五”期间，通过加强相关政策激励、标准规范、技术进步、产业支撑、认证评估等方面能力建设，在中国建立有利于绿色建筑发展的体制机制，实现绿色建筑的快速发展，力争到2020年绿色建筑占新建建筑比重超过30％。在《中国建筑技术政策》（2013）中，明确提倡发展轻型房屋钢结构体系。2014年11月，中国在《中美气候变化联合声明》中承诺，中国计划到2030年前后达到碳排放量最大值，并力求提前完成这个目标。已于2015年1月1日正式实施的《绿色建筑评价标准》对可再生能源替代率提出了明确要求，随着全国各省市新能源建筑应用政策的相继发布，以及可再生能源在绿色建筑评价标准中地位的不断提升，绿色建筑将呈现出快速发展的态势。这些举措都向外界表明。

（二）冷弯薄壁型住宅自身特点

1，技术成熟

从世纪60年代开始，冷弯薄壁型住宅在美国开始出现，经过60多年的发展，相关技术在国外已经非常成熟。90年代以来，多层轻钢龙骨住宅在北美地区迅速发展，至今已建成约300余万平方米。除住宅外，这种体系也用于养老院、假日旅馆、小学校等建筑。澳大利亚在20世纪60年代就提出了“快速安装预制新型房屋”的概念。到了1987年，高强度冷弯薄壁钢结构出现，澳大利亚与新西兰的联合规范AS／NZS4600 冷弯成型结构钢规范于1996年发布实施。如今，在美国、澳大利亚、加拿大和日本等国，冷弯薄壁型住宅已经形成产业化和规模化生产，从设计、工厂制作到现场拼装等各个环节都已经非常的成熟，工厂可以生产各种型号的冷弯薄壁型钢构件，并且可以根据客户的特殊需求进行个性化定制。美国的多层轻钢结构住宅技术是一项综合的技术，集轻钢结构、建筑节能保温、建筑防火、建筑隔声、新型建材、设计施工于一体的集成化技术，社会化分工明确，各种产品的生产商、施工方、设计方紧密合作产生了良好的社会经济效益。美国住宅房屋研究中心（NAHBRC）和钢铁协会（AISI）还编制了成套的设计标准和规范，这些都为该型房屋的发展提供了良好的支持。在上述国家，冷弯薄壁型住宅甚至已经发展出了不同的体系和标准，且特点鲜明。如美国体系用钢量大，美观大方；澳洲体系自重轻，但较为单薄；日本体系抗震性能优异。我们可以根据需求的不同学习借鉴之。

2）相较传统结构的独特优势

多层冷弯薄壁型钢住宅相较于传统结构的优势在于：

（1）结构整体预制化程度高

冷弯薄壁型钢建筑住宅体系已经有一套成熟的技术体系，包括生产配套用的设计软件和独立的加工设备、全面稳定的配套材料供应链。所有结构材料已经可以实现完全工厂预制化，甚至可以实现工厂预拼装；现场安装就是简单的装配过程，全部干作业，真正实现住宅结构设计、生产完全成品化、产业化。

（2）节能环保，宜居，美观

冷弯薄壁型钢建筑住宅体系所采用材料均为绿色建材，其中钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，满足生态环境要求，有利于健康。尤其采用干作业施工方式，可以减少废弃物对农村土地、河流等大自然环境造成的污染，符合当前环保意识；外墙保温板和墙体内置玻纤棉的组合采用，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果；由冷弯薄壁型龙骨、保温材料及石膏板等组成的节能墙体，大大提高了房屋的使用面积（约为增加使用面积5-9%）。屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。冷弯薄壁型钢建筑住宅体系已经很轻松达到住房部提出的建筑节能标准，比传统砖混结构能耗减少65%，使得室内的居住舒适程度大大提高，是真正的低能耗建筑。

（3）运输成本低，施工快捷

由于钢结构本身自重轻，可大大减少运输成本；现场装配式施工不受环境季节影响，故施工速度大大加快

（4）安全耐用，维护成本低

冷弯薄壁型钢建筑住宅体系主要结构材料均使用高强度钢材，抗水平荷载和垂直荷载的能力大大提高，故抗震、抗风性能好且受损轻，更适宜在地震多发区、山区等环境恶劣条件下使用。可抵御9度地震，使居住者生命财产能得到有效的保护。镀锌钢材耐腐蚀，延长了房屋的使用寿命。装配采用高强度自攻螺丝（或不锈钢拉铆钉）无需焊接，抗腐蚀性极佳，所有结构密闭在复合墙体内部，不易腐蚀，霉变，不怕虫蛀，建筑结构使用寿命长，理想状态下型钢建筑住宅体系的结构寿命可达100年。

（5）用材省，自重轻，基础造价低

低层冷弯薄壁型钢建筑住宅体系屋顶及墙体结构，材料强度高，厚度薄，用钢量比轻钢结构