钢结构住宅国家建筑标准设计

 长期以来，我国的住宅结构以砖混结构和钢筋混凝土结构为主。传统的住宅结构自重大，同时，由于墙厚、梁高、柱大，而使得空间利用率低，开间进深较小，布置不灵活。

    钢结构住宅体系是由围护结构和钢支撑结构共同组成的住宅体系，是节能省地型的新型住宅体系。它钢结构住宅摒弃了实心粘土砖，有效利用了土地资源。钢结构住宅与传统住宅相比，在使用功能、设计、施工和综合经济方面都具有优势，主要体现在以下几方面：

    ——使用空间上能更好地满足建筑大开间、分隔灵活的要求，可增加使用面积5～8%。

    ——钢结构体系轻质高强，可减轻建筑结构自重，大大降低基础造价，可减少运输和吊装费用。

    ——钢结构易于定型化、标准化，可采用工厂化生产，建筑质量易于保证。能实现构件的预制和现场装配化施工，实现技术集成，提高住宅的科技含量和使用功能，符合住宅产业化要求。

    ——与钢结构配套使用的轻质复合墙板、复合楼板等新型材料符合建筑节能和环保要求，能满足节能标准的要求。

    ——钢结构延性好，整体性强，建筑物抗震、抗风性能好。

    ——施工速度快、周期短，且施工作业受天气和季节影响少。

    ——易于改造和拆建。材料的回收和再生利用率高。

    2003年建设部下达了编制《钢结构住宅》国家建筑标准设计图集的任务。

    标准设计图集的主编单位为中国建筑标准设计研究院和建设部住宅产业化促进中心与科技发展促进中心，并由中国建筑标准设计研究院负责组织编制。编制组在大量收集资料、调查研究、认真总结示范工程的经验，并借鉴国外先进经验的基础上，编制了《钢结构住宅》国家建筑标准设计图集，供建筑设计人员、房地产开发商和建筑施工单位使用。

    根据钢结构住宅特点，将《钢结构住宅》图集分为两册，即《钢结构住宅(一)》(05J910-1)和《钢结构住宅(二)》(05J910-2)。

    每册图集中就每种类型的钢结构住宅结构体系、墙体构造、屋盖体系和楼盖体系及其技术要求，均用文字和建筑构造详图详细表达，并表示了楼梯的构造做法及与楼地面的连接构造、门窗与墙体的连接构造，墙体与基础、墙体与楼板、墙体与屋盖等的连接构造以及墙面、楼地面、屋面的工程做法等。

    一、《钢结构住宅(一)》图集《钢结构住宅(一)》图集内容包括冷弯薄壁型钢密肋体系和轻钢框架体系。

    (一)冷弯薄壁型钢密肋体系

    冷弯薄壁型钢密肋体系结构构件采用：在常温下辊轧成型的镀锌(或镀铝锌)薄壁型钢。型钢采用C形和U形截面。壁厚0.45～2.5毫米。镀锌量一般不小于180克/平方米，沿海地区或在高腐蚀性场所与有特殊要求时，镀锌量宜大于275克/平方米。

    墙体的结构板材为定向刨花板(OSB板，厚度大于等于11毫米)、胶合板与水泥木屑板(厚度不小于12毫米)。外墙内侧板为厚度不小于12毫米的石膏板或水泥木屑板。结构板材与内侧板之间为C形或U形龙骨(龙骨间距为400～600毫米)，龙骨之间填充玻璃棉。结构板材外侧依据建筑节能设计标准要求，敷设保温隔热层(厚度经热工计算)。外饰面可为木质、金属、水泥纤维或PVC挂板，也可为砖石饰面(仅用于一层)。墙体中设有阁汽层，防止保温材料受潮，及保证墙体的透气性能。板材与龙骨采用自攻锚钉固定。

    屋盖体系采用冷弯薄壁型钢屋架。屋面板为定向刨花板、胶合板或水泥木屑板等结构板材。屋面板上有防水层，下有保温层(厚度经热工计算，满足节能设计标准要求)。彩色水泥瓦、油毡瓦或彩色钢板瓦屋面。屋面宜采用坡屋面，坡度为1：4～1：1。

    楼盖采用冷弯薄壁型钢楼面梁，上铺结构板材，板材上浇注50厚水泥珍珠岩叠合层。楼面面层为木地板、地砖或石材等。

    (二)轻钢框架体系

    轻钢框架体系是以热轧H型钢(或工字钢)、高频焊接H型和冷弯方管等构件构成的承重框架，以复合幕墙或填充墙为围护结构的一种钢结构住宅体系。

    图集中的墙板是以粉煤灰为填充料，以硫铝酸盐为胶结料、以聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)为芯材、以玻纤网格为增强材料，在工厂制成的一种轻质板材。板材与轻钢框架、板材与板材之间用专用胶粘剂粘结。为防止热桥采用双层板材。

    二、《钢结构住宅(二)》《钢结构住宅(二)》图集内容包括4种钢结构体系：

    钢框架体系、钢框架—支撑体系、钢框架—剪力墙体系和钢框架—混凝土核心筒体系，以及上述4种体系在外墙、隔墙、楼板、屋面等建筑部位的建筑构造详图和楼梯、管线布置图。图集中还编入了钢结构防护、防雷接地等内容。还将钢结构住宅实际工程的经验做法作为附录编在图集后，供设计人员参考使用。

    (一)结构体系的选择

    根据工程实践，常用的结构体系可参照下列范围选用：

    4～6层为钢框架体系、钢框架—支撑体系、钢框架—剪力墙体系;7～12层为钢框架—混凝土核心筒(剪力墙)体系。

    钢材构件截面形式宜选用热轧H型钢、高频焊接H型钢和钢管混凝土等。

    (二)建筑平面布置

    柱网布置应规则，宜以住宅单元或套型为单元，实现模块化，以模块化的平接、错接和对称凹(凸)接等多种拼接适应总平面布置的变化。

    模块采用小柱网时，宜结合楼板和管线设计;模块采用大柱网时，设施管道应集中设计为定型定位的管束，电气、通讯线路可沿隔墙的空腔、踢脚、挂镜线或压顶线布置。

    厨房、卫生间位置靠近混凝土核心筒或混凝土剪力墙，避开钢结构承重构件，以利钢构件的防火、防腐处理。

    竖向管线集中布置在管道井或管道墙内，或采用工厂预制管束现场安装。

    卫生间采用同层排水。使用双管系统集中采暖，并采用温度调节控制阀及热量计量表。利用钢结构等电位特性做自然接地体连接。

    (三)墙体

    钢框架体系、钢框架—支撑体系、钢框架—混凝土核心筒(剪力墙)体系外墙可采用混凝土小型砌块填充墙、蒸压轻质加气混凝土板、预制钢筋混凝土墙板、钢丝网架聚苯夹心板、纤维水泥外墙挂板、聚氨酯复合外墙板、金属面压花复合板等。内墙可采用玻璃纤维强石膏空心板、纤维水泥板灌注(泡沫混凝土)墙体、轻质复合墙板等。

    (四)屋盖体系

    1、平屋面采用型钢梁(工字钢、C形钢)、预制钢筋混凝土屋面板，上做保温、防水层。

    2、坡屋面采用门式刚架、桁架、轻钢龙骨桁架(支架)、工字形(或C形)和钢檩条，彩色水泥瓦、彩色钢板瓦和彩色沥青瓦屋面。坡屋面中还应做保温、防水层。保温层厚度经热工计算确定，满足节能设计标准要求。

    发展钢结构住宅符合国家保护耕地、节约能源的产业技术政策，也是实现住宅产业化的生产方式之一。发展钢结构住宅是大势所趋。随着国家发展节能省地型住宅、建设节约型社会的战略决策进一步深入和住宅产业化成为我国经济发展新的增长点，钢结构住宅的发展将是住宅产业化发展的必由之路。

    目前，我国钢结构住宅产业已进入一个新的发展阶段，有关规范标准和建筑标准设计相继发布实施，加之国内钢材供应量充足，又有了一批钢结构住宅试点与示范项目的建设经验和科技成果，钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。当然，推广和完善不同类型结构设计规范和施工技术标准，研制新型的轻质保温墙体材料以及住宅部品的配套问题，还需做大量工作。同时，还要广泛宣传开发钢结构住宅的优势，让更多的开发商、设计师和用户认识了解钢结构住宅。