编者按：未来建筑实行“构件生产工厂化，现场成型装配式”，这是世界上发达国家技术已经比较成熟，目前我国正在努力倡导实行的建筑工程施工新方法。昆山中南世纪城房地产发展有限公司正在开发建设的中南世纪城21号楼，集新方案、新材料、新技术、新工艺等革新措施于一体的新型高层住宅楼，采用钢结构构件、混凝土构件工厂生产，现场装配，结合成型的新式建筑。在保持传统建筑牢固、安全、舒适、耐用的条件上，还要考虑做到新型建材来源普通性，工程建造过程便捷性，建造施工和居住使用时的节能环保性，以及房屋使用中维修保养的方便和经济性，乃至还要兼顾现代高层建筑百年后拆迁改造时的安全、环保性。当然更少不了新式建筑开发成本、商品市场售价、消费者对新产品接受程度等的正确预测。

中南世纪城房地产发展有限公司抓住当前房地产市场发展成熟的大好时机，放眼四海，着眼长远，瞄准现代建筑业发展新趋势，使企业产品转型升级迈出了成功的一大步，不失为昆山房地产行业同仁们探讨交流、学习、发展的一个样板。

抓住机遇转型升级，打造钢结构绿色百年住宅

昆山中南世纪城房地产发展有限公司    吴伟杰
一、工程概况

昆山中南世纪城21#楼钢结构住宅在工厂内预制的构件包括：矩形钢柱、热轧H型钢梁和装配式墙面板。本工程采用钢框架-中心支撑结构体系，采用高频焊接方钢管混凝土柱，高频焊接方钢管是将一定宽度的钢带，在常温条件下冷弯成型，然后通过高频焊接形成的型钢产品。它具有承载力高，抗震性能好，不需要焊剂，材料损耗少；提高了钢柱的耐火极限；不需要绑扎钢筋、支模和拆模，施工便捷；比异形钢管柱节约1000元/吨的制作费等优点。热轧H型钢梁可根据不同用途合理分配截面尺寸的高宽比，具有优良的力学性能和优越的使用性能。同时结构强度高，同工字钢相比，截面模数大，在承载条件相同时，可节约金属10-15%。本工程所用钢材为Q345B级，部分为Q235B级。梁柱间采用贯通横隔板式刚接节点。装配式墙面板主要是CCA板和轻质复合节能板。内外墙采用装配式墙面板的情况主要为：有支撑处外墙为钢支撑外各包一层50mm厚蒸压加气混凝土板，无支撑处外墙及分户墙为150mm厚蒸压加气混凝土板。

21#楼地上33层，地上建筑面积14307.09m²，预制装配率为90%。装饰装修装配化率达到50%以上。

本项目采用了建筑信息模型（BIM）技术进行设计施工，该技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。BIM（建筑信息模型）不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险,经过努力,本工程的BIM技术荣获中国建筑业协会BIM大赛三等奖。

本项目还使用了外墙保温装饰一体化技术，由工厂预制的轻质复合节能板以硅砂、水泥、石灰等为主要原料，由经过防锈处理的钢筋增强，经过高温、高压、蒸气养护而成的多孔混凝土板材，是一种性能优越的新型建筑材料。浇筑成型时与饰面复合在一起，预制现场安装时用锚栓与支撑连接，不需再进行外墙装饰施工。避免了传统外保温系统的开裂空鼓脱落等隐患，以及保温层施工后外装饰操作困难等缺点。同时施工工艺简单，工序少，工期大大缩短，综合成本低，节能效率提高。本工程在施工过程中还将采用标准化门窗、整体式厨卫等预制部品构件。
四、第二代钢结构住宅研发方向

我司在第一代钢结构住宅研发的基础上，进行深入的研发，主要考虑以下几方面：

（1）考虑智能家居

（2）光伏一体化屋面板

（3）电梯自发电系统

  
光伏屋面一体化

钢结构住宅体系具有诸多的优势，如自重轻、抗震性能好、结构构件截面小、有效使用面积大、可实现大开间柱网等，具有很强的适用性以满足用户灵活分隔的要求，同时可极大地缩短施工周期和减少现场湿作业。此外，由于节能环保的可持续发展需求，我国钢产量的大幅增长及相关技术规范的不断完善，钢结构住宅将成为我国住宅业的发展方向。对于钢结构住宅来说，除了要考虑工程直接投资外，还应从建筑的内在价值，即有效使用面积、基础处理、施工速度、施工对周围环境影响以及建筑的可持续性发展等综合因素作全面、系统的分析。一般来说，仅就土建部分工程造价而言中低层建筑采用钢结构要比钢筋混凝土建筑高出15-30%左右，高于砖混结构15-25%左右。对于高层住宅结构体系，混凝土结构已不再是唯一经济有效的结构型式，尤其是随着建筑高度的不断增加，我国的高层钢结构住宅体系已与混凝土高层住宅体系形成竞争之势，并具有广阔的发展前景。

目前，高层钢结构按材料不同，可分为“全钢结构”和“钢-凝土混合结构”两大类。据测算钢-凝土混合结构要比全钢结构可节省用钢量50%左右。因此是符合我国国情的有效的一种结构体系，应优先采用。昆山中南世纪城21#楼钢结构住宅即采用的是钢-混凝土混合结构。以综合经济效益来衡量，昆山中南世纪城21#楼钢结构住宅的经济效益主要体现在：
 (1)造价构成

高层住宅建筑的总造价通常由土建、装修及设备三部分构成，一般各占1/3左右。随着建筑装演和设备档次的提高，土建造价所占比例日趋减小。另外，由于外墙维护材料的来源和进货渠道不同导致价格相差较大，因此没有将外墙维护费用对土建造价的影响列入其中。再者，由于钢结构有防火要求，因此在钢结构的土建造价中均已考虑防火处理费用。其实，土建造价主要受“抗侧力体系”控制，因此若能大力推广钢-混凝土混合结构，那么高层钢结构住宅与高层混凝土住宅的造价差距将会更加缩小。
 (2)结构自重

高层混凝土住宅标准层自重一般为1.3-1.8吨/平方米，而钢结构住宅可降至1吨/平方米以下，相对减小1/3-1/2。研究表明，建筑物的自重减轻一半，相当于地震烈度降低1度，建筑造价相应降低3%-5%。另外，对于软弱地基，自重减轻也可节约地基的处理费用。
    (3)使用面积

钢-混凝土混合结构可比混凝土结构增加使用面积5%左右，若以成本价折算，则造价相应降低同样比例。随着建筑高度增加，效果更为明显。由此产生的经济效益可以抵消一部分因采用钢结构体系而增加的费用。
(4)施工工期

在各行各业竞争日益加剧的现代社会，时间就是金钱，时间就是成本，贷款的高利率使得工期指标的重要性绝不亚于造价指标。施工工期的缩短，可使建筑物提早投入使用，缩短贷款建设的还贷时间，并能提早出租增加租金收入。钢-混凝土混合结构可比混凝土结构缩短工期1/3-1/2左右,由此可节约巨额的贷款利息成本，并带来相应的租金收益。由此可见，高层钢结构施工速度之快是其它结构难以比拟的一大优势，时间效益对造价的补偿不可忽视。
(5)内在价值

钢筋混凝土框架结构住宅受到强度和刚度的限制，不能建造开间过大的房型，它的最大柱网尺寸4.5mX3.9m。居民因对户型不满意，在二次装修中破坏房间的墙体结构，这不仅带来墙体结构和整体抗震等安全方面的隐患，同时造成建材资源的浪费、居民装修费用的浪费，过多产生装修垃圾带来污染环境的影响，另外，二次装修的住宅由于住户受经济条件限制和自身认识的不足，装修材料的安全性和环保性得不到应有的重视，严重危害了身体健康。钢结构住宅建筑的房间变化灵活，布局合理，满足居民对大开间和灵活分隔的要求；整体抗震性好，墙体科技含量高，避免了上述传统住宅建筑的缺点。

钢结构住宅的社会效益体现在：钢结构是柔性结构,有很好的抗震性能，同时结构安全度高，受损轻，而且由于钢材便于加工，灾后容易修复。钢结构构件适宜工厂大批量生产，并且能将防水、保温、节能、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，同时还能将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。另外钢材可以回收，再生利用率高。建造和拆除时对环境污染较少且改建和拆迁容易，节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑体系，符合我国可持续发展的要求。
 
 二O一六年七月