绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用

绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用

摘要：随着我国建筑业快速发展，建造能力不断增强，产业规模不断扩大，建

筑施工技术也在不断优化，但是我们也面临时传统建筑资源利用率不高、施工环

保差等突出问题，已经严重阻碍了建筑行业整体质量的提升。传统建筑体系环保

性差的问题逐渐显现，不利于建筑工程整体质量的提升。本文将在当前建筑发展

的新背景下，结合自身的工作经验，进一步分析绿色组合钢结构建筑体系，希望能为该领域的工作提供有效的参考。

关键词：绿色装配式；钢结构；建筑体系；研究应用

一．在绿色装配式建筑中应用钢结构的优点分析

1.施工品质有保证，施工进展速度快

装配式的钢结构工程项目，大都是在加工厂中将施工期间用到的结构构件提前加工出来，再借助数控加工技术以及信息技术这两者的配合下，在建筑场地中展开实际安装施工，每一

个安装施工环节都要保证有高端技术的辅助下来完成，这样不单确保了安装施工的有序开展，而且还可以防止有施工品质不达标，再次返工的情况，继而提升了施工总体进展速度。

2.真实体现了绿色环保理念

装配式建筑施工的整个过程都能呈现出绿色环保的施工理念。建筑材料大都是提前在加

工厂加工而成的结构构件，建筑场地施工也主要遵循安装图纸内容将这些零散的构件安装完

成就行。如此不单减少了在建筑场地中施工产生的各种污染，比方说灰尘污染、施工垃圾污

染以及噪声污染等，而且这种钢结构的建筑在日后维修与改建时候，与砖石混凝土结构对比

来说，其施工流程要简捷很多，并且施工期间产生的垃圾也能够再次回收使用，这才是将绿

色环保施工理念真实的呈现了出来，有益于推进建筑行业的速度进步。

3.抗震能力好，自重较轻

其施工原材料大都是轻便的材料，对于建筑中的承重墙来说，使用的建筑材料大都是壁

管较薄的钢管，这样的材料具备了自重轻、横截面受力匀称等优点。所以钢结构装配建筑可

以将施工材料的优点全部的施展出来，让其总体自重减轻了很多，同时还能把施工材料本身

拥有的强度高、延伸性好以及塑性优良等特点都呈现在了建筑结构里面，继而提升了建筑总

体的稳固能力和抗震能力。

4.可实现循环使用

钢结构体系施工完毕后，各项钢结构能够实现循环再利用，针对之前投入到建筑施工中

的各项钢构件，各项钢材的回收利用率能够得达到70%左右，有效减少了建筑垃圾量。与常

规的混凝土建筑垃圾量相比较来讲，减少了大约60%，碳排放量大约减少40%，对工程项目

周围的生态环境起到良好保护。

二．绿色装配式钢结构建筑体系研究

1.维护体系的创新

该装配式钢结构体系属于一种新型建筑形式，为了保证装配式钢结构建体系的快速发展，装配施工作业人员需要在常规的钢结构体系基础之上，不断改进原有的外界结构体系，加强

外围结构体系的创新力度。在具体施工过程当中，设计人员要运用先进的设计理念，明确建

筑工程项目的内部装修装饰特点，保证工程内部与外部的协调统一。设计人员还要了解建筑

工程的各项功能，结合框架结构特点，加强主体设计，保障柱网尺寸更加合理，以结构布置

为基础，结合建筑功能要点，做好钢结构体系布置工作。

2.工业式建筑体系

传统的钢结构建筑体系在建设居民的住宅时，会出现一些梁柱问题，为了应对住宅中出

现的梁柱问题，一些企业结合科研机构开始就住宅中的梁柱问题开发了工业式的建筑体系。

其中成效最显著的工业式建筑体系就是钢管束结构体系，该体系的原理是通过将一定数量的

钢管结合在一起形成钢管束结构，之后在钢管束结构内部浇筑了混凝土用来形成抗压能力较

强的结构构建。这套结构的优点较明显，较传统的钢结构体系的价格更低，且能够较好的对

居民建筑中出现的梁柱裸漏现象进行解决，除了可以解决一些传统的钢结构体系中出现的问题，还使得建筑工程建设过程中的布局更方便，在增加承重能力的同时较少了钢材料的消耗。

3.模块化建筑体系

装配式钢结构体系之中，模块化体系的代表性较强，在具体施工过程中，重点应用在可

以随时拆装的活动性板房与模块化型房等等。活动性板房和模块化型房的建设，主要采用轻

钢结构，也可以采用薄壁型钢结构，保证围护材料的防火特性得到更好发挥，有效提高工程

的防火效果。

三．绿色装配式钢结构建筑体系具体应用

1.在商业建筑中的具体应用

在大型行业建筑工程当中，绿色装配式钢结构建筑体系的合理应用，能够保证工程的施

工效果更好。根据工程项目的具体施工需求，在商业建筑内部采用模块化绿色装配式钢结构

建筑体系，能够进一步降低项目造价。模块化绿色装配式钢结构建筑体系，主要指的是将钢

材等一系列材料，在预制前提之下实施组合，然后采用成型模块方法应用到各大商业建筑当中。例如方形的钢制建筑，可以将其设置在大型商场阁段位置，施工比较方便，拆卸也便捷。

2.在住宅建筑中的具体应用

在住宅建筑工程当中，钢结构体系的合理运用，能够保证梁柱刚度不足问题得到妥善解决。例如，施工人员通过采用钢管束组合结构体系，结合标准化要求，形成良好的钢管束，

并在钢管内部浇筑适量的混凝土，有效提升钢管束的施工刚度，保证各项承重构件施工质量

得到更好提升。钢管束体系的合理运用，能够防止建筑工程出现大面积结构失稳现象的发生，妥善解决了工程梁柱裸露问题，采用中空混凝土灌注钢束的方法，提高剪力墙的施工刚度，

工程中的承重部位承重性能得到更好提升。

3.外围墙施工应用

钢结构装配建筑施工时所使用的外墙板和节点连接件主要产自预制厂的流水生产线，施

工人员在连接外墙板时，主要采取的操作方式为上限位点与下托点全面连接，整个连接过程

都是以全熔透焊为主线。具体施工操作为：首先工作人员需要根据实际图纸所标注的参数，

对钢结构安装的垂直度和平整度进行调整。然后在预制板墙起吊前，仔细检查构件型号及安

装位置，确认无误后方可开展后续吊装操作。从以往工程建设中可以看出，预制外墙板的最

大单块重量已达到400kg，在实际单轨吊车操作架打造上，可以根据实际要求对其进行移动

操作。在安装过程中，将支架移动到楼层边缘中，当板材起吊后，需将其安置到平稳位置处，借助于撬棍对墙板位置进行有序调整，当垂直度和平整度均达到要求后，就可以判断其达到