钢结构工程可持续化设计以及发展

发布时间：2022-07-12 20:18:40 作者：新顺达钢结构

其一、中小型装配式建筑可持续化设计
建筑作为人们赖以生存的物质空间，不可避免地给局部环境带来影响，而建筑活动是对自然环境的人为改变，这种改变不只表现在建筑本身，主要的是与其相关的其他环节，如能源供给、废弃物的排放等。因此实现建筑的可持续化对生态环境有着重要的意义。
中小型装配式钢结构工程建筑的可持续化设计可以从两方面入手。
一种是充分发挥中小型装配式建筑的灵活性与可变性。在临时性或半临时性的建筑项目中，采用可或可重复利用的建筑材料，在项目地点短暂的使用周期后，全部建筑构件均可拆卸回收，处理加工后或用于异地重建，或用于其他建筑项目中，文中也不乏这类典型的案例。如惠特尼工作室，朱竞翔团队的深圳低碳城媒体中心等，在短暂的使用周期后，均被回收以备再次利用，没有留下任何难以处理的建筑垃圾并且没有造成建筑材料的浪费。
另一种方式，如在非临时性建筑项目中，则可参考日本SI住宅的相关做法，将建筑体各部分构件按使用年限划分层级，相互存在且互不影响，分批进行生产、装配施工。例如，主体结构使用年限是50-100年，内装系统的使用年限为25-50年，户内部品构件则为10-25年。对此，可将建筑按三个主要层级进行划分，其后在各个层级中进一步细分。目的是在对各部分进行改造或维护换的同时，不对其他层级的构件造成影响，不影响其他层级建筑构件的使用寿命。通过这样的手段，较大程度延长建筑主体结构的使用寿命，既可以在建筑生命周期中自由改变室内的空间格局，同时在除结构体之外的其他层级构件达到使用寿命时，仅需简单换即可，无需拆毁重建，避免造成大量的资源的浪费和建筑垃圾的污染。日本的住宅也将这种设计理念融入其中，兼顾了建筑的永续性和灵活性。
其二、装配式建筑的发展
装配式建筑，是指在工厂中提前预制建筑的构件、部品、材料等，再将其运至施工现场进行现场装配完成的建筑。
装配式建筑的核心，是构件预制的概念。这种预制的概念在东西方的人类文明史中早有体现。如在古罗马帝国时期，大理石柱部件一一多力克柱式、爱奥尼柱式及科林斯柱式等就曾被大量预制；在我国，木构架建筑的应用贯穿各个历史时期，是我国古代社会中应用较为广泛的建筑体系。我国古代预制木构架体系的模数化、标准化、定型化己经达到很高的水平，屋顶及斗拱由各部分标准化预制的小型构件组合形成的完整的受力、传力体系，让人们叹为观止。
建筑的工业化预制装配始于西方。西方预制装配式建筑的发展在历史上曾出现过两次高潮。一次是受到工业革命的影响，在十九世纪中期，次将预制装配式建筑应用于展览馆、火车站等大型建筑中，之后建造仓库、办公大楼，主要用铸铁与玻璃预制件来建造；二次是受到世界大战的影响，20世纪初，在结束后，欧洲城市居民居住矛盾日益突出，大批民众没有固定住宅，需要大规模的住宅建设，由此开始重视建筑的工业化预制。在长期尝试之后，在建筑业中手工方式依然占主导位置，在二次世界大战自后，预制装配式建筑及新疆钢结构逐步流行起来，并有长足发展的趋势。