1.2　国内外轻钢结构住宅发展与研究现状

1.2.1　国外钢结构住宅发展与研究现状

目前，许多国家，如美国、日本、英国、澳大利亚等，正积极推动预制装配化钢结构中低层住宅（在日本称为“工业化钢结构住宅”）。美国最早采用钢框架结构建住宅，到1996年底为止，已有了20万幢钢框架小型住宅，约占美国住宅建筑总数的20％。在日本，人们更喜欢钢结构住宅可以提供的良好抗震性能，其工业化住宅已占日本新建住宅的20％。1999年的统计资料显示，日本钢结构低层住宅已占其工业住宅的71％，其余为木结构和混凝土结构工业化住宅。

在澳大利亚，钢框架住宅占其全部住宅数量的30％，到2000年，这个比例达到了50％。在芬兰、丹麦以及法国，钢框架体系也正在变得越来越普及。特别是丹麦，早已建造了大量基于钢骨架体系的低层住宅。在芬兰和瑞典，也有一些钢框架的低层住宅建成。

在意大利，BASIS工业化建筑体系是新意大利钢铁公司和热那亚大学合作研究设计的新型房屋建筑体系，是意大利在钢结构应用领域新开发的项目。该建筑体系具有造型新颖、结构受力合理、抗震性能好、施工速度快、居住办公舒适方便、采用CAD计算机辅助设计和CAM计算机辅助制造等优点，在欧洲、非洲、中东等地区大量推广应用，获得好评。该建筑体系适用于建造1～8层钢结构住宅。

瑞典是当今世界上最大的轻钢结构住宅制造国，它们的轻钢结构住宅预制构件达95％，欧洲各国都到瑞典去定制住宅，通过集装箱发运。可见在工业化住宅时代，工地已不再重要。

联排式住宅是欧洲较普遍的住宅类型之一。由于钢结构的随意拼接能力，可以设计出丰富多变的住宅建筑外形，因此在比利时、荷兰、卢森堡、英国、德国和法国的一些地区，许多城市居住区都采用了钢结构联排式住宅。

日本把2～3层别墅建筑称为工业化住宅，现在已经日趋完善，在标准定型的基础上可为用户进行单体个性化设计。日本工业化住宅厂家很多，各厂家不断研究开发新型住宅满足市场要求。但是，钢结构体系基本相同，只是在屋面、墙面选材，室内外装修及设备上有所不同。日本工业化住宅的大部分骨架为C型钢、方钢、U型钢和高频焊接H型钢等。外墙板和外墙装饰板合二为一，既有强度要求，又有美学要求，对安装方法则提出更高要求，因而其制造成本和应用成本很高。内墙与欧美钢结构住宅一样，采用防火石膏板，隔音，隔热材料也与欧美一样，采用玻璃丝棉，但做工要精细得多。

欧美钢结构住宅的大部分骨架为轻钢龙骨，外墙体系相对日本钢结构住宅外墙体系而言要简单得多，外墙板和外墙装饰板是各自独立的。外墙板一般是采用经过防水防腐处理过的定向刨花板，既有强度又有韧性。其好处就是对整个钢骨架系统有张紧作用，类似日式住宅的斜拉杆作用。另外，还能防撞击和钉挂外墙装饰板。外墙面加贴单向透气透水的建筑纸后，就可将外墙装饰板直接钉到外墙板上。外墙装饰板有多种（外观和材料）形式可供选择。

欧美企业的产品开发程序一般是以市场为导向，满足消费者当前需求，并跟随消费者不断前进，即所谓“正好就是最好”的原则。欧美钢结构住宅一切以舒适、美观、简洁为出发点，容易制造，成本低和有利于维护，所以容易推广应用。

作者觉得中国的钢结构住宅总体上应主要借鉴欧美经验，当然在一些局部甚至细微的地方也可以适当吸收一些日本钢结构住宅经验。

1.2.2　国内钢结构住宅发展与研究现状

在建设部的推动下，中国钢结构协会住宅钢结构分会应声成立，并陆续召开了住宅钢结构研讨会，各地纷纷投入力量探索发展途径，并开始试验建造钢结构住宅。其中，比较有代表性的有:

1．上海北蔡试点工程

最早的钢结构住宅是1994年11月建于上海北蔡的8层钢结构住宅，采用冷弯成型矩形钢管段和U形冷弯薄壁组合梁组成框架，外墙采用稻草板。建造该试验住宅的上海现代房地产公司，1999年还在新疆和上海分别建造了8层和5层钢结构住宅，并试用错列桁架体系的结构形式，使小开间取得了大开间的效果，引起了各界的重视。

2．湖南长沙远大试点工程

最引人注目的钢结构住宅是长沙远大公司在1999年建成的8层H型钢框架、压型钢板组合结构，配合整体浴室、中央空调等先进设备的集成住宅，全部工期为3个月结构、2个月装修，充分体现了预制、集成、装配的特色，展现了钢结构住宅的良好前景。

3．天津市丽苑小区试点工程

天津市采用三种不同结构、不同墙体材料、不同施工方法的方案来启动20万m²以上的规模试点工程。天津市建设管理委员会通过天津市丽苑小区试点工程积累的经验，还组织编制了天津市钢结构住宅设计规程、天津市钢结构住宅工程施工质量验收规程、天津市建筑工程钢结构住宅预算定额。为下一步推广钢结构住宅创造了良好的条件。

4．北京市金宸公寓试点工程

2002年11月11日封顶的金宸公寓位于北京西城区金融街。金融街是北京最具现代化气息的街区，鉴于钢结构住宅的诸多优势，作为目前金融街上唯一的高档公寓，为了创造更舒适的空间感和达到更加节约能源的目的，金宸公寓设计成了钢结构高品位住宅，并被评为《中国建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要（草案）》公布后北京首家建设部住宅钢结构体系示范工程。

5．山东莱钢樱花园小区H型钢钢结构节能住宅试点工程

该示范工程由两座小高层、两座多层建筑组成，建筑面积21970m²。该示范工程重点解决了两个技术要点:一是采用H型钢钢结构体系替代钢筋混凝土结构体系；二是采用了3种新型节能墙板材料，使该示范工程总体节能效果达到50％以上。

6．河北唐山、廊坊钢结构节能住宅试点工程

为推广使用新型建材，河北省政府先后在唐山市、廊坊市进行钢结构民用住宅试点。目前，唐山市已建成占地1.48万m²，14栋7种户型的钢结构住宅；廊坊市王寨村已建成占地2.03万m²，29栋5种户型的钢结构住宅。这两个住宅小区均实现了电力、通讯、燃气、给水、排水、有线电视、宽带网等7种管线一次入地，绿化率达到41％以上，住宅的保温性能、隔音效果、抗震能力以及耐火性能等各项指标，均达到国家标准。

7．安徽钢结构节能住宅试点工程(www.daowen.com)

安徽省马鞍山市于2002年4月动工建设了一座高达18层、总建筑面积9800m²、采用H型钢的钢结构住宅楼，成为我国住宅产业从钢筋混凝土结构跨进钢结构模式的重要标志。该钢结构住宅是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架，同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成。它的出现必将推动住宅产业的发展。

20世纪80年代中期，随着我国改革开放的深入，工业化的轻钢别墅也进入了我国，先后从日本引进几百栋轻钢结构低层别墅。近几年又从澳大利亚、加拿大引进了轻钢龙骨住宅体系构件在国内组装。

从20世纪90年代以来，国家建设部在全国积极倡导钢结构住宅的应用和发展，建设部科技司组织了36项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题，开展试点工程。近年来，北京、上海、天津、新疆、湖南、安徽、山东等地，相继开展了一批低层、多层和高层钢结构住宅试点工程，目前已建成100多万平方米，呈现了钢结构住宅发展的良好势头。同时，在建设部组织编制的《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的指导下，很多科研单位和钢结构公司，包括北京赛博思金属结构有限公司、北京住宅总集团、天津市建筑设计院和建工集团、马鞍山钢铁股份有限公司、莱芜钢铁集团有限公司、浙江精工钢结构有限公司、同济大学、上海中巍钢结构设计有限公司、湖南大学、清华大学、上海市建筑科学研究院、上海冶金设计研究院和钢协钢结构建筑设计研究有限公司、山东安尔发建筑科技有限公司等，都分别在钢结构住宅体系的研究方面进行了有益的探索。

目前，天津市钢结构住宅体系课题研究和莱钢“H型钢钢结构节能住宅建筑体系研究”成果都已通过鉴定。其中，天津市钢结构住宅体系课题研究是全国首个通过专家委员会鉴定的钢结构住宅体系课题研究成果。

经审查，专家一致认为:天津市“现代中高层钢结构住宅体系研究”课题试点工程应用了课题研究成果，择优选用了方钢混凝土柱框架和小钢柱加强的钢筋混凝土核心结构体系，平面布局合理，结构设计安全，可靠程度高，抗震性能优越，综合技术、研究成果达到了国内领先水平。该体系的建筑使用功能和建筑工业化水平比传统住宅体系有较大提高，而且施工周期短，环保和节能效果明显，钢耗量低，综合指标先进，该体系整体技术达到国内先进水平。

莱钢“H型钢钢结构节能住宅建筑体系研究”成果已于2003年9月13日通过了国家建设部的科学技术成果鉴定。鉴定委员会认为:该项目达到了建设部2001年科学技术项目计划的要求，其研究成果在整体上达到了国内领先水平。本项目实施钢结构住宅开发与房地产建设和新型材料研究生产相结合，具有创造性。在结构体系的多样性、隐形梁和预制混凝土剪力墙等的应用方面，具有独创性。

近年来，建设部按照“体系化、产业化的”标准，评审了各地钢结构住宅和产业化的20多个项目，标志着我国钢结构住宅的研究开发进入了实施阶段。目前我国钢结构住宅处于发展的起动阶段，而不是起步阶段。应该说，我国钢结构住宅目前所要研究的问题，已不是要不要做的问题，也不是回答能不能做的问题，而是要研究解决如何把它做好的问题。

当然，在钢结构住宅发展和研究方面还有一些问题亟待解决。主要有以下方面:

（1）人们在钢结构认识上还有一些误区

一是认为“钢结构造价昂贵，远远大于混凝土结构”；二是认为“钢结构含钢量太高”；三是认为“钢结构钢材必须从国外进口”；四是认为“钢结构住宅不防火，冬天没有混凝土住宅暖和”；五是认为“混凝土住宅给人以厚重的感觉，而钢结构似乎更单薄，不很安全”。这些都影响着钢结构住宅的发展，因此，应该设法提高居住者的认识。这样才有助于加快轻钢结构住宅的推广，进一步推进我国住宅产业的现代化。

（2）缺乏统一编制的专门设计规范和施工验收标准

虽然钢结构规范、规程和标准已经出台了很多，但还不能完全满足钢结构住宅设计和施工的要求，还需编制专门的钢结构住宅设计规范，施工技术质量验收标准。

2001年11月出台的《钢结构住宅建筑产业化技术导则（报批稿）》是与本书研究内容最为吻合的技术规程之一。导则从设计原则、平面布置、竖向设计、围护结构，以及结构选型、钢材选用、节点设计、防腐、防火等数个方面提出通用性、原则性要求，但无针对各建造环节，尤其是有关建筑材料和构造节点的具体措施和方法。该导则为本书提供了一个深入研究的基础平台。

（3）配套体系和配套材料不完善

钢结构住宅并不是简单地用钢材替代钢筋混凝土作为主体结构，还需要解决与之相配套的技术体系和材料问题。否则，不仅会使钢结构住宅的造价偏高，更重要的是会影响到工程的质量和进度。要确保钢结构体系的安全和耐久，对墙材和涂科等配套材料的防腐性、防火性、自重、保温隔热性技术要求较高。而我国不少用于钢结构的配套材料要么造价太高，要么是处于试验阶段，有的新研制完刚通过审批后就投入工程中，可选择性小，产品性能也不稳定。

（4）设计水平有待提高

钢结构住宅在建筑上的优势是跨度大、开间灵活，可以为住户创造更大的空间，但钢结构随之会带来建筑的平、立面单调呆板。另外，如何解决钢结构住宅的建筑防火、防腐蚀问题，做到成本增加不多而效果又较好。这些问题都亟待设计水平的提高。

（5）设备体系不完善

住宅的水、电、煤气等配套管线较多，大多需要在墙内暗敷，这些在施工中可结合墙体的安装同步进行。但是，人们习惯于按照自己的意愿重新进行房间的布置、管线的排放、地板和墙面的装修等。由于使用的一些轻质墙体材料需要专门的切割工具进行开槽等操作，如果操作不当，将损坏墙体并影响使用。另外，还需研究管线如何布置才能不破坏钢结构。因此，要加快研究和开发适合钢结构住宅的各项设备，采用先进的技术和设备用于钢结构住宅。

（6）技术经济分析不够

钢结构住宅的造价是房地产开发商最关心的问题。根据目前国内钢结构住宅经济造价资料分析，各种方案造价相差较大，其原因是计算标准不统一。而对影响钢结构住宅造价的因素和敏感性分析不够，和其他结构体系的技术经济指标对比很少，而且缺乏可对比性，对钢结构住宅缺乏综合评价，缺乏应用范围的合理性。

（7）产业化程度不高

由于住宅建设标准化程度低，住宅产品部件生产缺乏规格化和标准化，住宅安装接口缺乏定型配套，制约了钢结构住宅的装配化和规模化发展，使得钢结构住宅还没有形成系列化开发、集约化生产和商品化供应。因此，加紧设计模块化、构件标准化、加工工厂化、施工装配化，提高钢结构住宅产业化水平是当务之急。

（8）对钢结构住宅产业化研究不够

要实现钢结构住宅的产业化，除了对钢结构本身的研究、墙体材料的研究和其他配套技术的研究以外，还应对钢结构住宅产业化的运作模式作进一步的研究和探索，研究出一套符合我国国情的钢结构住宅产业化发展的运作模式。