我国装配式钢结构住宅设计研究与探索

赵梦姣 王璐

摘 要：最近几年，装配式钢结构高层住宅在全球获得广泛运用。特别是在西方发达国家，装配式钢结构住宅建筑已占据很大的比例，逐步实现健全完善的住宅行业化系统。当下国内装配式钢结构高层住宅得到较好发展，装配式钢结构高层住宅系统化与标准化特点正逐步突显，不过依旧存在一些不足。本文从建筑设计角度出发，详细分析与研究装配式钢结构住宅的新型建筑模式。

关键词：装配式;钢结构;住宅;设计

引言

近年来，发展装配式钢结构住宅是建造方式的重大变革，自2016年以来国务院和住建委多次发布指导文件和工作报告，大力推动了装配式钢结构住宅的发展。在建筑工程中，钢结构占据着重要的位置，其稳定性与建筑物的后续使用安全密切相关。基于这种情况，为了保证钢结构的整体安全，有必要保证钢结构的稳定性。这需要钢结构稳定性设计的支持。

1钢结构住宅结构设计原则

（1）科学性的原则。尤其针对钢结构住宅结构设计规划过程中，一定要注重科学性，充分的考虑科学性的要求，使钢结构住宅结构设计更加切合实际。

（2）全面性的原则。在钢结构住宅结构设计的过程中，全面考虑各方面的影响因素也十分重要，提高钢结构住宅结构设计的质量。

（3）灵活性的原则。如果钢结构住宅结构设计的方法与模式过于刻板，不够灵活变通，将会延长施工时间与周期，对整个设计与结构的应用产生消极的影响。

（4）需求原则。钢结构住宅结构设计以及应用系统主要应用于居住，应用设计应该提高用户的满意度，因此，满足用户的需要，提高用户的满意度是重要的原则。

2装配式钢结构高层住宅设计相关要素

2.1建筑户型设计要素

在进行建筑户型设计过程中，主要从装配式钢结构高层住宅自身的特点着手，运用规范化、模块化有机融合的设计方式进行。在设计前，设计师需明白住宅的功能要求，采用由不同模块进行重组来完成多元化的户型，保障结构的部署可以更加简单化及科学化。在进行建筑结构设计时，还需充分运用钢结构空间，给住宅在使用周期内的户型中可变性提供便利。其次，通过与多种专业技术相结合，使得边柱外偏，中柱趋于次要空间，保障梁和柱在室内不外漏。只有这样才可打造一个具有线条的外立面，还可创造一个较干净与舒适的室内空间，大幅度提升把空间利用率，加强业主居住的舒适感。

2.2内饰技术设计要素

现阶段高层房屋设计中的起居室均较适合采用石膏板原材料等材料的集成吊顶，厨房与卫生间则采用免吊顶或使用免打孔的集成吊顶。高层住宅房屋墙面可选择砂+气条板+外挂保温装置一体板，能够有效提升高层住宅的保温性能，其次，该结构墙面还具有防水与隔音功能，在生产构件过程中通过对接缝处做造型，可以有效实现防水性能，加入原先材料及结构防水，从而提升高层住宅的防水性能。若想有效避免架构和墙面间由于变形和不协调而导致的墙面开裂、渗水等现象，工作人员可选择新型的安装节点来处理该问题。对于地面，一般使用架空地板，整体架空地面体系是由隔音垫、基层板、装饰面层及支撑脚等多个环节组成，该模式不仅能够将管线进行很好的埋设，还可以减少后期维修工作的难度，并且该系统具有很好的隔音功能及震动吸收功能，可以给业主创造一个温馨、舒适的居住环境。

2.3节能环保设计要素

若想提高装配式钢结构高层住宅的节能特征，在设计过程中需做好住宅的朝向问题，设计以南北朝向最为合适。南北朝向的房屋具有冬暖夏凉的优点，夏天能够尽可能降低太阳对墙面及室内空间的照射，且保持通风，保障室内温度合适，冬天有阳光照射房间内，能够提高室内气温且减少空调或者煤炭的应用。其次，在进行装配式钢结构高层住宅的节能环保设计时，设计师需做好围护结构设计，能够有效提高围护结构的热工性能，降低室内热量的消散，从而实现节能减排的效果。具体操作如下：设计师可设计控制墙比例来完善楼地面、楼梯间以及门窗等建筑围护结构的热工性能，从而完成建筑设计的节能环保目标。

2.4防腐设计

在大气中，受阳光、风沙、雪和温度变化影响，钢结构可能会受到不同程度的腐蚀，影响其使用的强度和持续时间。为了改进钢结构的防腐设计，最常用的腐蚀性涂料可以提供长期防腐保护，也可以提供耐腐蚀性涂料。设计工作的进行应当从经济方面综合考虑，使维修和保养条件为人所知，并选择易于使用和经济的耐腐蚀涂层方法。设计师必须全面分析工作区域的气候条件、环境条件等因素，并制定有针对性的防腐蚀保护方案，以提高钢结构的防腐性能。

3提升装配式钢结构高层住宅质量的措施

3.1嚴格管理施工材料

施工材料的好坏在很大程度上直接影响到钢结构住宅结构的质量好坏。而施工材料的好坏可以在购买、保存、使用三个大的方面得到加强。首先，采购人员要了解自己所处的钢结构住宅结构设计项目，项目需要达到的哪种程度。根据项目的要求严格的筛选材料，同时要了解材料的性能，这样才能在购买的时候保证材料的质量。再有，购买的时候需要供货商提供材料合格的证明，确保材料是“正品”。其次，当材料购买回来时，管理人员要对材料进行分类，分门别类处理材料，严格按照材料的性能：例如避光、阴冷、潮湿等要求严格地保存材料，这样才不会在保存的过程中破坏材料的优质性能。再次，在使用过程中“取长补短”，配合材料的性能，将其弱势的一方面很好地利用起来。

3.2提高钢结构住宅结构设计信息的资源共享程度

提高钢结构住宅结构设计中信息的资源共享程度，才能真正提高智能化结构设计的应用效率。信息的资源共享对于技术的应用服务来说意义深远，尤其是钢结构住宅结构设计机制中基本信息的共享，在设计的过程中，要善于借鉴国内外的优秀设计实例，提高住宅结构的质量。加强设计过程的科学性和合理性，设计更加人性化与更加细致的结构，保障了设计的服务质量与服务水平。在设计应用过程中，设计信息的共享也大大提高了施工效率，大大缩短了工期，为建筑企业带来更大的经济效益。

3.3拟定严格规范的评估系统

首先，装配式钢结构高层住宅的建设流程比较复杂与繁琐，如果流程出现一点失误均有可能对住宅整体质量带来不可挽回的后果。因此，拟定科学完善的质量控制指标权重系统与严格规范的评估系统起到至关重要的作用，相关负责人需把施工全过程进行全面细分，并针对每一层次均需要实行质量环节的核查和评估，确保施工全过程均是在监督的背景下进行。只有采用该方式，才能确保建筑原材料与建筑设计环节等多个环节均不会对装配式钢结构高层住宅的整体质量造成负面影响。其次，还需要按照施工整体质量的实际状况相结合进行核查，确保评估系统可以对每一环节的施工状况进行详细的上报和总结，能够进行实时监管与检测，也是提升装配式钢结构住宅整体质量的重要措施。

结语

总的来说，若想更进一步提高装配式钢结构高层住宅的整体质量，相关公司与管理者需和实际情况相结合，不断完善装配式钢结构高层住宅设计，不断提高住宅的舒适性、实用性及绿色环保性，促进建筑领域的可持续发展。

参考文献：

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资助项目：

本文系青岛黄海学院2020年度大学生科技创新活动项目研究成果，项目编号为HHKJCX2005。