随着国家的发展,现在人们越来越意识到生态环境的重要性,绿色建筑也逐渐出现在人们的视野里。我国对绿色建筑(Green Buildings)的定义是:在建筑的全寿命期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
中国工程院院士、同济大学教授沈祖炎在“第一届钢结构绿色建筑院士高峰论坛”上提出,“轻、快、好、省”是对钢结构建筑特点的最好诠释。
“轻”是指材料之“轻”,据介绍,钢结构住宅的“轻”主要体现在容重上,质轻高强是钢材很重要的一项特征,钢筋混凝土容重在25左右,钢材的容重在78左右。因此,达到相同等级的强度,钢材的用量要远远小于钢筋混凝土,这样一来,不仅节省原材,钢结构住宅的重量也大幅减少,在住宅产业化背景下的施工模式中,钢结构住宅的运输成本大大降低。同时,钢结构自重轻,地震作用小,更易于采用结构振动控制措施,减弱结构振动,结构的抗风、抗震能力更为优异。
“快”是指建造之“快”,由于好多部件都在工厂的流水线上进行标准化生产,现场只需要像搭积木一样将各种结构组件拼装在一起,工地只是一个用来机械化组装的场所,因此建造起来会非常快,钢结构的“快”是其降低造价的“杀手锏”,这样不仅节省了劳动力,还从根本上改变了传统建造方式效率低、质量不稳定的现状。“工期缩短,资金成本、人力成本、管理成本都大大下降。”
“好”是指质量之“好”,当前我国的建筑工艺依然延续传统模式,大部分要依靠现场湿作业、“劳动手工制造”的住宅生产方式。但是因为工人能力水平的局限和建材性能,这种施工生产方式容易导致建筑后期出现质量问题。而钢结构由于采用标准化制作、工业化生产,可以从工厂就严控施工标准,更能实现主体结构精度误差以毫米计算,过去住宅建造质量参差不齐的格局将得到根本性改变,由钢结构住宅引领的建筑质量革命已经到来。
“省”是指造价之“省”,传统混凝土住宅费时、费材、费环境,相较之下,钢结构住宅省时省力、节材节能、绿色环保的综合社会效益是其最具竞争力的要素。作为绿色建筑的典型代表,钢结构建筑节材环保已是行业共识,也代表着新型城镇化道路以及推进生态文明大背景下,住宅产业发展的不二方向。但是要想进行大规模的应用,“省钱”才是众多住宅开发商最关心的问题。
那么除了“轻、快、好、省”这四个特点外,钢结构还有那些特点呢?沈祖炎说,中国钢结构建筑的优势表现在以下九个方面:
一是安全可靠。具体表现在建筑材质均匀、力学性能清楚、计算及分析规范成熟。
二是抗震性能好。我国有70%以上的城市位于地震多发地带,钢结构建筑具有良好的抗震性能,钢材的延性好,钢结构建筑可以缓解地震灾害所带来的损失。
三是耐久性好。钢结构建筑材料性能不因时间长而损伤,正常维护下可以长期使用,不受时间限制。
四是可减轻地基受力,这是因为钢结构建筑自重较轻。
五是可增加房屋的使用面积,减小建筑总的高度。钢材强度大,梁、柱、墙、板等截面小,结构构件轻量化,可有效降低建筑自重。
六是可全部工厂制作,质量有保证,部品品质高,具有节能、节水、环保、减排的功效。
七是安装简单,建设工期短。钢结构建筑为现场机械化施工,部品工厂化制造,建设工期短。
八是结构和构件轻,运输方便,且在运输过程中对环境污染小。
九是易拆除,部品可重复利用、材料可循环利用。
沈祖炎表示,以上九大优势再次说明钢结构具有轻、快、好、省的优点,是绿色建筑最佳的结构形式,随着越来越多的钢结构建筑走进人们的视野,相信其会给人们创造一个不一样的未来!