基于BIM技术的装配式钢结构研究成果

我国钢结构的发展最早出现在20世纪五六十年代开始，在60年代后期至70年代出现了停滞的情况，随着国家经济发展步入正轨，20世纪80年代之初，钢结构在建筑使用上开始出现转变。由过去要求的“节约用钢”开始向“合理用钢”转变。21世纪以来，有关钢结构使用的政策相继出台，“合理用钢”的理念又开始向“鼓励用钢”转变，在这些政策文件的推动下，钢结构建筑的发展进入了高速时期。对于建筑行业来说，钢结构建筑的发展是至关重要的，特别是在推动“供给侧改革”的道路上，钢结构更是提供了行之有效的途径。当前装配式建筑的发展中，钢结构建筑的作用仍然非常关键，不仅因为这种结构安全性高、效率高、绿色环保，还因为这种材料并非一次性，而是可以循环使用的。这与可持续发展战略之间是非常契合的。

（一）装配式钢结构的优点

与传统建筑形式相比，钢结构住宅的优势主要体现在以下几点。

1.钢结构的重量轻、强度高

钢结构打造的住宅重量大约是钢筋混凝土住宅能够的二分之一。所以重量上的减少就意味着，在基础工程造价上，钢结构更低。由于房屋自重的减少，在住宅面积上，就会有所增加。对于用户的不同需求，钢结构也能够一一满足。特别是喜欢大开间、大进深的用户，钢结构更有利于大空间的打造。

2.与产业化要求相符合，工业化程度得到提升

由于钢结构大多数是在工厂进行制作的，所以想要大批量地进行生产并不是一件难事，另外，在安装上钢结构住宅构件安装相对灵活、方便，对房屋建造模式的改变来说有重大意义。钢结构房屋的发展，对于生产力的发展以及住宅产业的集约化发展有着重要作用。

3.钢结构建筑的施工周期比较短

通常情况下，3～4天就可以完成一层建筑的施工，甚至在快的情况下，1～2天也可完成。钢结构住宅体系，大多数情况下，都是将工厂制作的构件在现场进行安装，这对于减少现场作业量来说非常重要，这也是施工周期能够大大减少的主要原因。一旦施工周期能够缩减，施工过程中，所涉及的各项现场费用、资源消耗等也会相应缩减，不但达到了节能减排的目的，更是实现了绿色环保的目标。钢结构建筑与钢筋混凝土结构相比，优势不仅如此，更重要的是钢结构建筑大大减少了建设成本，使资金的周转率得到加快，并在投资收益上更提前。

4.钢结构住宅的抗震性能更好

特别是在一些地震高发区域，钢结构建筑的作用更加明显。因为钢材料是一种具备弹性变形特征的材料，不仅能使房屋的性能得到改善，还能够保持良好的延展性，由于自身重量较轻，所以安全性更可靠。从研究数据就可以看出，地震后住宅倒塌中钢结构住宅的数量是非常少的。

5.装配式中选用的钢结构，都是可以回收再利用的建设器材

建设中使用的材料都是绿色健康，节能环保型的，节能指标也占据超高的比例。也正是响应了建筑节能的可发展性，钢结构建筑的使用，很大程度上减轻了对不可再生资源的破坏和使用，资源也得到了保护。钢结构的框架用保温墙板来制作，代替了黏土砖，进而传统工程常使用的水泥、沙土、石灰的用量也相对减少，施工现场的工作环境得到了大大的改善。

6.钢结构建筑的使用，开辟了新市场

在住宅房屋的建造中使用钢结构的器材，开辟了钢铁工业的新市场，也能够进一步的研制新型的建筑材料。(www.xing528.com)

（二）装配式钢结构的缺点

1.钢结构耐热不耐火

装配式钢结构有一个最致命的缺点，耐火性相当的不好，但可以承受超高的温度，当温度达到150℃时，钢的强度才只有微弱的变化。对于有特殊要求的钢结构，在使用时要采用隔热和耐火的专门举措。钢结构温度的变化对钢内部的组织结构会造成很大的影响，钢的性能也会随着温度的上升和下降的变化做出变化，钢结构的承载力也就会大大的下降。当温度达到450～650℃高温状况时，钢结构的耐火性能差，就会有突然崩塌的现象发生。

2.钢结构易锈蚀、耐腐蚀性差

钢材与铁器一样，容易变质或是生锈，特别是在相对潮湿且阴暗以及环境中带有腐蚀性介质的地方，都需要定期的维护和修缮，这就免不了产生一笔修补的费用。

（三）超轻钢建筑

目前还有一种超轻钢结构，除了具备装配式混凝土结构绿色环保的特点外，由于其材质的特殊性，超轻钢结构还有以下特点。

1.智能高精度

超轻钢也是一种绿色环保的器材，智能化超强，超轻钢的选材是国际上最为先进的全智能化科技设备，进行加工、制造得成，完全依靠电子信息技术，生产以及制作的都是由电脑或是远程操作完成的。精准度极高，只会存在微弱的误差，且是人工无法比拟的。

2.工期短

由于超轻钢实际上具备最为先进的全智能化科技设备的特性，施工现场的工作量不是特别的紧张和密切，通常来讲，有些钢结构的整体装配工作在3个工作日内就可以高质量地完成，节约了大量的人力拼接时间，提高了工作效率，也减少了物流运输的费用。

3.高舒适度

超轻钢除自身的优点和特质外，某些性能上与木结构相同，舒适性极强、恒温、恒湿。正是因为超轻钢能够隔声、隔热还能够保温。在进行施工作业时，都采用干式的方法，也就是墙体四周以及屋顶的保护墙板都使用的是纸面石膏板，纸面石膏板的储存性能很强，能超过自身体积的九倍分子，能够起到调湿加温的作用，能够在梅雨季节储存水分，在干燥季节释放水分，外墙设计还加有防风透气保护膜，能够有效的防风，墙壁内的湿气也能够向外排放。