文/北京建誼投資發(fā)展（集團）有限公司 張曉琳

國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心 姜中天

張曉琳，北京建誼投資發(fā)展（集團）有限公司工程師

姜中天，國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心高級工程師

1 北京市鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前北京市納入實施住宅產(chǎn)業(yè)化計劃的項目累計超過1800萬m2，并已初步形成了政策引導(dǎo)體系，累計有9個項目獲得獎勵面積，其中5個已交付入住，保障性住房實施綠色建筑行動和住宅產(chǎn)業(yè)化全覆蓋。同時，技術(shù)保障體系不斷完善，已完成30余項裝配式建筑關(guān)鍵技術(shù)和成套技術(shù)的研發(fā)工作，發(fā)布實施8個北京市地方標(biāo)準(zhǔn)和一批技術(shù)管理要求與導(dǎo)則。北新建材、北京金隅、博洛尼裝飾、北京住總、北京市建筑設(shè)計研究院有限公司5家公司獲批國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地。已進入部品目錄的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)9家，產(chǎn)能64萬m3。

北京鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)協(xié)會借助各專業(yè)服務(wù)平臺，對接社會金融、法律資源，助推企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，鼓勵地區(qū)與企業(yè)，通過產(chǎn)業(yè)聚集、資本整合、規(guī)模擴大、業(yè)務(wù)鏈延伸、產(chǎn)品升級與科技創(chuàng)新等方式，實現(xiàn)制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

協(xié)會通過開展“建筑工業(yè)化標(biāo)桿企業(yè)”“鋼結(jié)構(gòu)建筑示范企業(yè)”“建筑鋼結(jié)構(gòu)五十強企”“鋼結(jié)構(gòu)配套五十強企業(yè)”及“綠色建筑優(yōu)勢企業(yè)”等評優(yōu)評先活動，以優(yōu)勢企業(yè)帶動行業(yè)及各專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

2 北京市鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)鏈

鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展離不開健康有序的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈包含行業(yè)如下。

1）以鋼鐵公司為代表的建筑用鋼生產(chǎn)企業(yè)，負(fù)責(zé)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼的研發(fā)及鋼結(jié)構(gòu)用鋼板材、型材的生產(chǎn)（熱軋等）和初級加工（冷彎、焊接等）。

2）以科研院所為代表，負(fù)責(zé)建筑鋼結(jié)構(gòu)體系研發(fā)、基礎(chǔ)理論研究、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)咨詢和服務(wù)等的技術(shù)支撐企業(yè)。

3）以設(shè)計單位為代表的建筑鋼結(jié)構(gòu)方案及施工圖設(shè)計企業(yè)。

4）以鋼構(gòu)公司為代表的建筑鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件制作、加工企業(yè)，也包括現(xiàn)代商品化的針對某類建筑鋼結(jié)構(gòu)體系中整體或部分體系（如屋面體系、墻面體系等）產(chǎn)品進行研發(fā)、制作、銷售等中間服務(wù)組織。

5）以建筑鋼結(jié)構(gòu)施工企業(yè)為代表的鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝、施工企業(yè)，其中部分業(yè)務(wù)也可由大型鋼結(jié)構(gòu)公司承擔(dān)。

鋼結(jié)構(gòu)住宅相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)有：非鋼材料的圍護結(jié)構(gòu)、墻體及屋面的保溫隔熱材料、防腐材料、焊接材料、大量零件機械加工，以及用于鋼構(gòu)件制作的機械化或智能型加工設(shè)備等。

經(jīng)調(diào)研了解，北京市及其周邊鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈較完整，層次較高，區(qū)域分布較集中。相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較高，能夠滿足鋼結(jié)構(gòu)住宅市場的需求。

2016年11月19～20日，北京鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)集成技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新交流會聚焦鋼結(jié)構(gòu)住宅，注重配套的建筑節(jié)能材料、部品與技術(shù)的應(yīng)用與交流，成為行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)對接平臺。會上宣布了2016年第一批“鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈認(rèn)證供應(yīng)商”，北京凱德希爾防水工程有限公司、唐山市佳源貿(mào)易發(fā)展有限責(zé)任公司、天津正通墻體材料有限公司、德州凱斯銳數(shù)控科技有限公司、山東冠州股份有限公司等21家公司首獲殊榮。

該批認(rèn)證供應(yīng)商在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈中已得到多項工程應(yīng)用，具有良好的影響力。例如，北京凱德希爾防水工程有限公司經(jīng)營項目有金屬屋面防水、金屬屋面隔熱、金屬屋面防腐等，防水材料是一種水乳型高彈性純丙烯酸材料及高強度的縫織聚酯布組成的無接縫防水系統(tǒng)；山東冠州股份有限公司生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)200萬t冷軋板、160萬t鍍鋅板、130萬t彩涂板、70萬t退火板、5000t高性能釹鐵硼稀土永磁材料和1萬t氧化鋅等。

鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展的重要性體現(xiàn)得越來越明顯。市場中的相關(guān)企業(yè)已通過技術(shù)與管理上的不斷改革創(chuàng)新，為行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

3 北京市鋼結(jié)構(gòu)住宅配套技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)住宅配套技術(shù)涉及部品性能、安裝工藝、新型建材等。目前已投入使用產(chǎn)品的效果和正在研發(fā)產(chǎn)品的方向是行業(yè)內(nèi)的熱點議題。

3.1 北京市產(chǎn)業(yè)化住宅部品

北京市已具備一批住宅產(chǎn)業(yè)基地，在智能化設(shè)備研發(fā)、自動化生產(chǎn)、信息化管控等方面已達到行業(yè)先進水平，年產(chǎn)能可滿足北京市現(xiàn)有裝配式住宅需求。住宅部品、產(chǎn)品不斷創(chuàng)新優(yōu)化，為裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅提供基礎(chǔ)優(yōu)質(zhì)資源（見表1）。

表1 北京市產(chǎn)業(yè)化住宅部品產(chǎn)品目錄

產(chǎn)業(yè)化住宅部品應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)綠色住宅項目的建設(shè)中，能夠提高住宅的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高建筑行業(yè)的集成能力和產(chǎn)業(yè)化水平，提高各類工程的建設(shè)效率，縮短工期，推動工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢料綜合應(yīng)用，大大降低工程建設(shè)活動對環(huán)境產(chǎn)生的影響和破壞，落實國家“四節(jié)一環(huán)?！闭?，產(chǎn)生極大的環(huán)境效益。同時推動新產(chǎn)品、新技術(shù)的進步，使節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范能夠認(rèn)真貫徹執(zhí)行，為社會、企業(yè)帶來較高的社會效益。

圖1 建筑隔墻用輕質(zhì)條板構(gòu)造示意

圖2 建筑隔墻用輕質(zhì)條板樣塊

3.2 非砌筑類墻板

3.2.1 內(nèi)隔墻

3.2.1.1 蒸壓加氣混凝土條板

輕質(zhì)砂加氣混凝土是以石英砂、水泥、石灰膏為主要材料，以鋁粉為發(fā)泡劑，經(jīng)高溫蒸壓而成為密集細(xì)小多孔的材料，其隔聲性能、耐火性能、強度等技術(shù)性能指標(biāo)和適用條件可滿足JGJ/T17—2008《蒸壓加氣混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、06CG01《蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土（AAC）砌塊和板材結(jié)構(gòu)構(gòu)造》要求。

安裝過程包括基層處理、測量放線、驗線、U形卡安裝、板材安裝、縫隙處理。其中，板材與鋼梁、鋼柱、外墻間的縫隙采用軟連接處理，用PU發(fā)泡膠打滿；板材之間的縫隙用專用嵌縫劑處理。

各種工藝生產(chǎn)的加氣混凝土產(chǎn)品均具有良好的耐火性。加氣混凝土墻壁一面暴露在1000℃的明焰達150min后，另一面的溫度也只有85℃，當(dāng)其接觸到高于1600℃的火焰趨于熔化時，也不產(chǎn)生任何煙氣或有毒、有害氣體。

3.2.1.2 建筑隔墻用輕質(zhì)條板

建筑隔墻用輕質(zhì)條板是內(nèi)隔墻條板產(chǎn)品的總稱，目前北京市建設(shè)市場中批量使用的輕質(zhì)條板按材料分，主要有輕混凝土條板、水泥條板、石膏條板、2種以上材料復(fù)合型條板；按板型構(gòu)造可分為空心、實心、復(fù)合型條板。主要有玻纖增強水泥空心條板、輕混凝土空心條板、玻纖增強石膏空心條板、鋼絲或鋼絲網(wǎng)增強水泥條板、粉煤灰泡沫水泥條板、硅鎂加氣空心條板、粉煤灰泡沫水泥條板、植物纖維復(fù)合條板、復(fù)合夾芯條板等。近年來還有一些采用夾芯材料為紙蜂窩、鋁蜂窩等中空構(gòu)造的復(fù)合條板在市場上出現(xiàn)。

該類產(chǎn)品按照建筑不同部位，主要有普通板、門窗框板和異形板等構(gòu)造類型。建筑隔墻用輕質(zhì)條板的構(gòu)造如圖1所示。

圖2為建筑隔墻用輕質(zhì)條板的實物樣塊，從圖中可看出該類產(chǎn)品的材料和構(gòu)造情況，該產(chǎn)品可根據(jù)應(yīng)用部位所對應(yīng)的技術(shù)要求和性能指標(biāo)調(diào)整條板構(gòu)造，相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)可滿足不同隔聲、防火、抗沖擊、保溫等性能要求。

建筑隔墻用輕質(zhì)條板是建筑市場上由來已久的一種建筑制品，其本身滿足JG/T 169—2016《建筑隔墻用輕質(zhì)條板通用技術(shù)要求》、GB/T 23451—2009《建筑用輕質(zhì)隔墻條板》的相關(guān)要求。近年來隨著裝配式建筑的大力推廣，該材料由于具有采用機械化生產(chǎn)、非砌筑安裝方式、產(chǎn)品穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，應(yīng)用范圍逐步擴大，相應(yīng)的產(chǎn)品種類層出不窮。

北京市目前有華麗聯(lián)合高科技有限公司、北京紫微斯達建材機械制造有限公司等產(chǎn)品和設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)，也有國家建筑材料測試中心等條板技術(shù)性能的權(quán)威檢測機構(gòu)，從產(chǎn)品產(chǎn)能、應(yīng)用范圍、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及研究開發(fā)等方面，能夠為北京市鋼結(jié)構(gòu)綠色住宅的建設(shè)提供良好的技術(shù)依托，為工程設(shè)計、建設(shè)單位選用優(yōu)質(zhì)條板產(chǎn)品提供良好條件。

3.2.1.3 輕鋼龍骨石膏板內(nèi)墻

該產(chǎn)品是以輕鋼為骨架，石膏板為罩面的非承重墻體（見圖3），輕鋼龍骨石膏板內(nèi)墻為SI（Skeleton Infill）體系內(nèi)裝提供了良好條件。

1）產(chǎn)品優(yōu)點 輕鋼龍骨質(zhì)量輕，安裝便捷；強度高，防水、防潮、防火、吸聲、減震功能齊全；隔聲性能良好；使用簡單，使用過程中不會出現(xiàn)變形現(xiàn)象；在輕鋼龍骨層添加海綿材質(zhì)可起到良好的減震功能，并具有一定抗沖擊能力。

2）產(chǎn)品缺點 輕鋼龍骨石膏板隔斷墻面易開裂；砂漿密度不高，容易使日常清潔的水或雨水滲入墊層，出現(xiàn)反堿泛黃；施工時要注意砂漿和地磚的黏合性。

3.2.2 外墻

現(xiàn)階段用于住宅產(chǎn)業(yè)化的外圍護墻板體系如表2所示。

3.3 樓板

3.3.1 鋼筋桁架樓承板

鋼筋桁架樓承板是將樓板中的上下鐵鋼筋在工廠制作為鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅板底模焊接為一體的樓承板（見圖4）。其受力模式為：鋼筋桁架提供豎向剛度，不需底模承擔(dān)水平抗剪承載力；通過調(diào)整鋼筋直徑與桁架高度控制樓板剛度。

圖3 輕鋼龍骨石膏板內(nèi)墻

圖4 鋼筋桁架樓承板加工制作

表2 現(xiàn)階段用于住宅產(chǎn)業(yè)化的外圍護墻板體系

3.3.2 鋼筋桁架混凝土疊合板

預(yù)制混凝土鋼筋桁架疊合板下部為預(yù)制混凝土板，外露部分為桁架鋼筋，桁架鋼筋主要作用是將后澆筑的混凝土層與預(yù)制板形成整體，并在制作和安裝過程中提供剛度。

3.3.3 預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板

PK預(yù)應(yīng)力帶肋混凝土疊合板是國際上最薄、最輕的疊合板，用鋼量省，承載力強，抗裂性好，新舊混凝土結(jié)合好，可形成雙向板。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)防火與防腐

3.4.1 鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)

防火的目的是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍，在火災(zāi)中使其能保持穩(wěn)定性，防止迅速升溫發(fā)生形變塌落。從原理上主要可劃分為2種：截流法和疏導(dǎo)法。

1）截流法 原理是截斷或阻滯火災(zāi)產(chǎn)生的熱流量向構(gòu)件傳輸，從而使構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)溫升不超過其臨界溫度。其做法是在構(gòu)件表面設(shè)置1層保護材料，火災(zāi)產(chǎn)生的高溫首先傳給這些保護材料，再由保護材料傳給構(gòu)件。由于所選材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，而熱容又較大，所以能很好地阻滯熱流向構(gòu)件的傳輸，從而起到保護作用。截流法又分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法（見圖5）。

2）疏導(dǎo)法 允許熱量傳到構(gòu)件上，然后設(shè)法把熱量導(dǎo)走或消耗掉，同樣可使構(gòu)件溫度不至升高到臨界溫度，從而起到保護作用。疏導(dǎo)法目前主要是充水冷卻保護法。該方法是在空心封閉截面中（主要是柱）充滿水，火災(zāi)時構(gòu)件將從火場中吸收的熱量傳給水，依靠水的蒸發(fā)消耗熱量或通過循環(huán)把熱量導(dǎo)走，構(gòu)件溫度便可保持在100℃左右。從理論上講，這是鋼結(jié)構(gòu)保護最有效的方法。該系統(tǒng)工作時，構(gòu)件相當(dāng)于盛滿水被加熱的容器，只要補充水源，維持足夠水位，而水的比熱和氣化熱又較大，構(gòu)件吸收的熱量將源源不斷地被消耗掉或?qū)ё摺?/p>

3.4.2 鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)

目前工程中采用的鋼結(jié)構(gòu)防腐措施主要有除銹涂裝、帶銹涂裝、耐候鋼等。根據(jù)工程實際對鋼結(jié)構(gòu)防腐的要求，可綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)進行選擇。

圖5 鋼結(jié)構(gòu)截流法防火

4 結(jié)語

大力發(fā)展裝配式建筑、推進建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化等一系列政策方針，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展開拓了廣闊市場?；谄涞赜蚝徒?jīng)濟特點，北京市聚合了鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)內(nèi)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，也是鋼結(jié)構(gòu)住宅創(chuàng)新型配套技術(shù)成果豐富的區(qū)域，良好的市場競爭環(huán)境，促進產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)提升管理、創(chuàng)新技術(shù)、優(yōu)化產(chǎn)品、改進服務(wù)，為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

鋼結(jié)構(gòu)住宅既是良好的發(fā)展機遇，同時也面臨各項挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)創(chuàng)新協(xié)作方式，行業(yè)各參與方高效協(xié)同，運用互聯(lián)網(wǎng)時代信息化、數(shù)據(jù)化、平臺化的新型發(fā)展模式，為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展注入活力。

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