低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新區(qū)中的應(yīng)用問(wèn)題探析★

劉 寧 閆竹玲 田怡萍

(延安大學(xué)建筑工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

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·結(jié)構(gòu)·抗震·

低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新區(qū)中的應(yīng)用問(wèn)題探析★

劉 寧 閆竹玲 田怡萍

(延安大學(xué)建筑工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

結(jié)合延安新區(qū)的基本信息，介紹了輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)，分析了輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用于延安新區(qū)中所面臨的問(wèn)題，并提出了解決方案，指出輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用于延安新區(qū)是可行的。

鋼結(jié)構(gòu)住宅，框架體系，造價(jià)

1 延安新區(qū)簡(jiǎn)介

為解決延安人民生產(chǎn)生活的需求問(wèn)題，將延安城區(qū)進(jìn)行削山填溝，擴(kuò)大改造。“依托老城，沿川展開(kāi)，整流域治理”的原則確立了新區(qū)的三大片區(qū)，并與2012年4月17日上午的北區(qū)一期項(xiàng)目正式開(kāi)工。由于延安舊城人口的急劇上升，擴(kuò)大城市建設(shè)，尋求新區(qū)開(kāi)發(fā)已刻不容緩，延安正在實(shí)施“保護(hù)老區(qū)，開(kāi)發(fā)新城”的戰(zhàn)略目標(biāo)，促進(jìn)舊城旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，拉動(dòng)延安經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)增大，改善延安人民居住環(huán)境，為使延安新區(qū)的開(kāi)發(fā)與建設(shè)打破傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且使新區(qū)建設(shè)與時(shí)俱進(jìn)，綠色環(huán)保，具有獨(dú)特的一面，我們將引入輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。

2 輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅

低層鋼結(jié)構(gòu)住宅一般指4層以下的獨(dú)立住宅和聯(lián)體住宅，低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系一般分為兩類(lèi)：一類(lèi)是以密排的薄壁型鋼作為承重結(jié)構(gòu)，即輕鋼龍骨(C型或E型)檁條，然后用復(fù)合保溫板包裹起來(lái)的建筑體系成為冷彎薄壁型鋼密排柱(龍骨)結(jié)構(gòu)體系；另一類(lèi)是以輕型鋼梁和鋼柱為承重骨架的輕鋼框架建筑體系稱(chēng)為輕型鋼框架體系，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)可使用各種各樣的材料。

3 在延安新區(qū)中引入輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系所面臨的問(wèn)題

1)由鋼的發(fā)展歷程分析。雖然中國(guó)的產(chǎn)鋼量第一，但建筑方面的使用量?jī)H占6%～7%，其次輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅起步晚，技術(shù)不成熟，因此還沒(méi)有一套完整的施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，所以無(wú)論是選材還是鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)多數(shù)依賴(lài)于國(guó)外的參考規(guī)范或者依照鋼材制造商附帶組裝的要求進(jìn)行施工。

2)根據(jù)延安地區(qū)的地理位置及氣候特征分析。延安城區(qū)被清涼山、鳳凰山和寶塔山所包圍，被延河和南川河所分割，地處三山兩河之間，城市的發(fā)展空間受到擠壓，只能在山與河的夾縫中尋求出路。延安春冬時(shí)節(jié)干旱少雨，但秋夏雨水豐富，延河水位上漲甚至接近紅線。例如：2013年7月，延安地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)了5次強(qiáng)降水過(guò)程，城區(qū)平均降水量397.6 mm，自1961年以來(lái)同期降水最多的時(shí)段，是同期降水量的5倍左右，據(jù)省氣候中心分析，7月以來(lái)延安13個(gè)縣中的9個(gè)的連續(xù)降水量已突破了歷史極值，因延安多數(shù)建筑物都會(huì)依山而建，所以這次的強(qiáng)降雨導(dǎo)致楊家?guī)X，石佛溝及寶塔區(qū)其他地方發(fā)生坍塌，泥石流等自然災(zāi)害，為此在強(qiáng)降雨的影響下，我們?cè)谠O(shè)計(jì)輕型鋼結(jié)構(gòu)時(shí)不得不慎重考慮。延安新區(qū)雖然建設(shè)于削平的山頂之上，但該地區(qū)是濕陷性黃土，沉降及傾斜變化極其復(fù)雜，為此應(yīng)慎重考慮降水量對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的影響。

3)鋼材采購(gòu)方面。由于延安市內(nèi)無(wú)大型型鋼制造廠，無(wú)法提供輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅所需的鋼材，所以必須依靠交通運(yùn)輸。距離延安市最近的輕型鋼制造廠在榆林和西安，兩方路程都約為400 km，但與磚混和框架結(jié)構(gòu)相比較，磚混與框架所需材料都可以在延安本地采購(gòu)，而鋼結(jié)構(gòu)額外會(huì)多出一部分交通運(yùn)輸費(fèi)用，增加了造價(jià)成本。

4)延安人民的居住習(xí)慣。延安地處黃土高坡之上，城鎮(zhèn)居民大多居住于普通的磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)住宅，而郊區(qū)和農(nóng)村普遍為窯洞，窯洞是延安人民所不可分割的一部分，冬暖夏涼的居住環(huán)境承載著延安人民的情愫，窯洞更是一種不可替代的傳統(tǒng)習(xí)慣，為此在推廣輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系上具有相當(dāng)?shù)碾y度。

5)對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的認(rèn)識(shí)程度不夠。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，對(duì)延安地區(qū)以至于陜北地區(qū)并沒(méi)有多少影響力，甚至在此地區(qū)就是一片空白區(qū)，而通常在人們的意識(shí)形態(tài)中鋼結(jié)構(gòu)理應(yīng)屬于大型廠房和生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，對(duì)于住宅中使用型鋼是人們無(wú)法想象的，為此輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣以及認(rèn)識(shí)上存在著一定的難度。

6)輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系造價(jià)昂貴。輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅相對(duì)框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和窯洞的造價(jià)是比較昂貴的。一般延安的框架結(jié)構(gòu)造價(jià)1 000元/m2左右，砌體結(jié)構(gòu)750元/m2左右，而窯洞的造價(jià)一般為300元/m2甚至更低。但是普通的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅造價(jià)一般是2 000元/m2甚至更高，而且輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅在后期的維護(hù)中比其他結(jié)構(gòu)的造價(jià)還要高，造價(jià)方面的巨大差距使一般人無(wú)法承擔(dān)，為此在推廣中又是一個(gè)巨大的障礙。

4 解決方案

1)雖然國(guó)內(nèi)的輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅實(shí)例并不是很多，且技術(shù)規(guī)范又不健全。但輕型鋼結(jié)構(gòu)是可循環(huán)使用的綠色環(huán)保材料，它自身的潛力是非常巨大的，所以在延安新區(qū)中的試用是非常有價(jià)值的。并且近年來(lái)鋼材市場(chǎng)又處于萎靡階段，出現(xiàn)了鋼材滯銷(xiāo)、產(chǎn)鋼量過(guò)剩等問(wèn)題。而發(fā)展輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅有利于活躍鋼材市場(chǎng)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2)為防止延安地區(qū)在秋夏多雨時(shí)節(jié)遭受洪澇災(zāi)害及泥石流等自然災(zāi)害的破壞，我們將引進(jìn)輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅。由于此結(jié)構(gòu)自重輕，變形性好等特點(diǎn)，即便在遭受災(zāi)害后，不會(huì)造成太大的損失。并且鋼結(jié)構(gòu)易拆裝可循環(huán)利用，在災(zāi)后重建工作中節(jié)約時(shí)間，降低損失。

3)由于延安市內(nèi)無(wú)法提供輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的型鋼，并且要從其他地區(qū)運(yùn)輸?shù)窖影彩?，為此運(yùn)輸?shù)脑靸r(jià)費(fèi)用大大增加，但建設(shè)方可以與延安市內(nèi)的中小型鋼材加工場(chǎng)進(jìn)行合作，招商引資，尋求外援為新區(qū)建設(shè)注入能量，這樣不僅可以為新區(qū)建設(shè)提供鋼結(jié)構(gòu)部件還可以帶動(dòng)延安經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4)政府應(yīng)帶頭修建低層鋼結(jié)構(gòu)住宅示范區(qū)，吸引更多的人去了解和接納低層鋼結(jié)構(gòu)住宅。政府與媒體也要做好宣傳工作，包括輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)的前景和應(yīng)用在新區(qū)中的意義。其次邀請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家為廣大市民進(jìn)行講解分析，使輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅被更多的人去了解，接受。最后政府也應(yīng)該出資為推動(dòng)低層鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)給予部分補(bǔ)貼和優(yōu)惠。

5)低層鋼結(jié)構(gòu)住宅與窯洞、砌體結(jié)構(gòu)相比較，具有更好的穩(wěn)定性與再循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。2013年7月，延安的降水量創(chuàng)下新高，并且使周邊地區(qū)的房屋受到大小不同程度的損壞，就寶塔區(qū)及其他縣區(qū)總計(jì)有2.69萬(wàn)間房屋倒塌，其中40%為窯洞，這樣巨大的災(zāi)害需要使人們?nèi)ふ腋臃€(wěn)定、更加經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)來(lái)代替。

6)雖然低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)昂貴，但由于它自重輕，所以在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以節(jié)約造價(jià)成本，其次低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的使用凈面積相對(duì)于框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)可提高3%～5%的利用率，相對(duì)來(lái)說(shuō)在使用面積上也節(jié)約造價(jià)成本。低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的施工工期相對(duì)很短，與框架結(jié)構(gòu)相比較甚至可以節(jié)約60%的時(shí)間，這樣又節(jié)約了造價(jià)成本。低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的隔墻均采用延安本地的煤矸石，成本低廉而且就地取材，不僅能節(jié)約成本還保護(hù)環(huán)境。

5 總述

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅具有質(zhì)量輕、延性好、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)住宅發(fā)展的必要產(chǎn)物。它不僅綠色環(huán)保而且更加滿(mǎn)足新社會(huì)人們的消費(fèi)要求，被應(yīng)用于延安新區(qū)中更是新穎時(shí)尚，為未來(lái)陜北地區(qū)的發(fā)展也奠定了良好的基礎(chǔ)。

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Application problems of low-rise steel structure residence in new Yan’an community★

Liu Ning Yan Zhuling Tian Yiping

(CollegeofBuildingEngineering,Yan’anUniversity,Yan’an716000,China)

Combining with basic new Yan’an region information, the paper introduces low-rise light steel structure residence features, analyzes the application problems of low-rise light steel structure residence in new Yan’an community, puts forward solving schemes, and finally points out that: it is feasible for applying low-rise light steel structure residence in new Yan’an community.

steel-structure residence, frame system, cost

1009-6825(2016)11-0025-02

2016-02-01

★：2014年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用研究”(項(xiàng)目編號(hào)：201410719034)

劉 寧(1994- )，男，在讀本科生； 閆竹玲(1976- )，女，副教授； 田怡萍(1995- )，女，在讀本科生

TU391

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