【planbar】装配式钢结构标准化建造体系的技术与成本

由于我国在建国后有过节约钢材的原因，装配式钢结构建筑在我国还处于起步阶段，而在发达国家则有广泛应用。

钢结构 是 装配式建筑的三大结构体系之一，具有抗震性能好、建筑品质高、制作简单和施工快、绿色环保等优点。2016年2月，中共中央国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》(中发〔2016〕6号)提出：发展新型建造方式，指出大力推广装配式建筑，积极稳妥推广钢结构建筑。

本文案例为沈阳某楼盘商网项目，主要介绍该项目的技术应用和创新应用——新型装配式钢结构围护体系，并分析其成本和技术优势。钢结构装配式建造体系，为整体装配，全干法施工，全季节施工，建筑面积成本指标为1500元/㎡左右，略高于传统钢筋混凝土结构体系的成本，而低于装配式钢筋混凝土结构建筑。

装配式钢结构标准化建造体系是在传统钢结构体系的基础上，运用标准化的设计理念通过将部品部件通用化，将装配式建筑的四大系统（建筑结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统）高度集成，并加上全装修，构建新形式的装配式钢结构建筑体系。主要标准部件包括：主体结构采用箱型钢柱、H型钢钢梁，预制钢楼梯，GRC楼面板，GRC保温一体屋面板。外围护结构采用GRC保温一体外墙板。内隔墙采用GRC内墙板。

【项目概况】该商业网点项目采用整体装配式钢结构，在设计阶段就邀请装配式建筑生产厂家参与，以提供相关的技术支持，使得设计建造一体化的装配式建筑营造策略在本项目中得到全面的体现。

通过相关的 BIM技术手段，结合装配式建筑部品部件的生产特点，在建筑的标准化构件以及相关的连接节点进行设计，特别是对该项目的钢边框轻质楼面板、钢边框轻质屋面板、钢边框轻质墙面板系统，满足设计需求的同时大大简化了相关的板块的种类以及节点类型，极大程度上方便了施工的同时也降低了项目的建造成本。

（项目施工现场图片）

 ①技术应用

新型装配式钢结构围护体系，技术应用情况：

1、钢结构作为装配式建筑的主要结构形式

项目主体选用装配式建筑，具有绿色建筑的特征的钢结构，设计采用螺栓连接节点，其好处是“轻，快，好，省”的优点。同时，钢结构系统与围护系统配合紧密、和谐统一，譬如经常被使用的钢柱+外挂墙板系统。

2、借助于BIM技术的信息管理平台

在EPC模式下，设计阶段，通过方案策划、BIM引导、XSTEEL建模，在设计阶段即引入专业队伍进行深化设计配合，在采购阶段，联合设计、施工，形成前置标准化选样定样流程，将全周期设计、深化、生产加工周期控制在1个月以内。

3、按照相关政策和标准的要求，采用装配式装修。

外围护系统一种全新的装修方式，采用干式工法，部品部件在工厂预先制作完成，由产业工人在现场进行组装，质量好，安装速度快，无污染。该项目采用了装饰和结构一体化的集成外墙板和屋面板，质量效果比传统工艺要好，成本也可控。

4、预制屋面和墙板保温是一次成型的

屋面、外墙板保温是一次成型的，将大部分制作转入工厂，减少了施工扰民，有利于环境保护；板材原料为环保原料在大型工厂里加工而成，出厂时经过严格检测，质量有保证，室内室外均可使用。

5、装配式钢结构主体工期5天/层，较混凝土结构工期提效60%以上。

 ②创新点

新型装配式钢结构围护体系，技术应用情况：

1、新型装配式钢结构主体体系：

标准化——模块化设计，主体、装修、部品等具备提前加工条件；

装配式——通过钢结构装配式建造体系实现100%干法作业；

穿插提效——利用标准化设计及100%干法作业，实现全工序穿插，提效最大化。

2、新型装配式钢结构围护体系：

（1）自重轻

轻质钢边框混凝土板质量轻容重小于800kg/m3，使得整板自重只有传统混凝土材料的约30%，由于板的自重轻，节约用钢量35kg/m2。

（2）承载力大

采用轻钢骨架与高强度无机轻质芯材的组合结构，虽然是轻质板，却保持了传统钢筋混凝土重型板承载力大、安全度高的特点。既可满足均布荷载要求，又具有较强的集中承载能力，是替代传统混凝土屋面板、楼板的理想材料。

（3）耐久性能好

选材和构造作法的精心设计组合，使得产品设计使用年限可达50年；芯板为无机材质，稳定性好，抗老化，使用寿命等同于混凝土材料；板底钢丝直径3mm以上，保护层厚度20mm以上而且吸潮率低于0.1%。

（4）保温一体板

板材具有优良的保温性能，材料导热系数低，整板传热系数低可达0.1w/㎡.k，满足高寒地区的建筑保温节能要求；屋面及外墙板为保温一体板：1）屋面及外墙板自带保温层，保温层拼接处，现场施工，保温防火满足建筑要求，同时满足节能要求；2）屋面及外墙板后续找平层与防水层，可按常规建筑做法施工。

（5）隔音性能好

经检测，室内无门情况下室内噪声值为42-55分贝之间，如安装门窗后，噪音值应为40-50之间，经检验符合《中华人民共和国城市 区域噪声标准》规定白天不能超过50分贝,夜间应低于45分贝，并且也符合《住宅建筑规范》（GB50368-2005）规定，住宅应在平面布置和建筑构造上采取防噪声措施。卧室、起居室在关窗状态下的白天允许噪声级为50dB(A声级)，夜间允许噪声级为40dB(A声级)。

（6）抗震性能高

钢骨架板属于轻质板材有利于抗震，加上合理的抗震节点设计，能满足8度地震设防烈度要求。且地震发生时，板材造成的次生伤害小，是震区建筑理想的构件材料。

（7）节能环保

钢骨架板主要材料均为天然无机材质，不释放有毒有害物质，且板材透气性好，居住健康舒适。

（8）使用方便

钢边框轻质楼面板、钢边框轻质屋面板、钢边框轻质墙面板安装速度快，施工环节少，大大缩短了建筑工期；钢边框轻质楼面板、钢边框轻质屋面板、钢边框轻质墙面板外形、规格可按客户要求订制，可以满足开洞等使用要求；钢边框轻质楼面板、钢边框轻质屋面板、钢边框轻质墙面板为采光天窗、风机设备、避雷系统及二次装修等配套施工提供了方便合理的解决方案。

（9）干法冬季施工，不受季节影响

钢构件、楼面板、屋面板、墙面板完全在工厂预制完成，到现场只需按顺序安装，尤其墙板使用新型外挂式节点，更能大大提高了施工的效率，缩短施工工期，并且施工不受季节影响。

（10）维护简单

钢边框轻质楼面板、钢边框轻质屋面板、钢边框轻质墙面板正常使用中无需特别维护，使用成本低；局部损坏可以现场直接修复，如有更换必要时，亦可单板更换，不影响整体结构。

 ③|成本分析

我司对该项目的钢结构装配式建造体系进行了成本测算，建筑面积造价指标约1500元/㎡，报价包含主体钢框架的制作运输安装，GRC屋面板、楼面板、外挂式外墙板及GRC板上保温的制作运输安装，板间勾缝。不含砌块内墙、外墙外立面及造型。

本项目造价组成如下：（外地项目根据项目地点不同会有所浮动）

主体结构约1146元/㎡：含钢结构柱、梁、预制钢楼梯、GRC楼面板、GRC保温一体屋面板的主材、辅材、加工、运输、安装；

围护结构约367元/㎡：为GRC保温一体外墙板的主材、辅材、加工、运输、安装。