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多層輕鋼結構住宅可填能耗“黑洞”

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    新體系主打節能省地
    多層輕鋼結構住宅可填能耗“黑洞”

    　
    在最近召開的中央經濟工作會議期間，黨中央負責同志明確指示建設部要研究節能省地型住宅，要在住宅建設中貫徹節能、節地、節水、節材的方針，為今后我國住宅建設指明了方向。因此，研究開發和引進性能好的新型住宅建筑體系就成為當務之急。
    　　住宅成為能耗大戶
    　　近年來，全國城鄉每年竣工住宅12-14億平方米，投資額近萬億元，約占全社會固定資產投資的20%左右，占GDP的8-10%，且這樣的勢頭還將持續相當一段時間。從資源和環保的角度來看，住宅建設對資源的占用和消耗是巨大的。據統計：目前我國每年住宅建設耗用的鋼材占全國總用鋼量的20%，耗用水泥量占全國水泥總用量的17.6%，城市建成區用地的30%用于住宅建設，城市水資源的32%在住宅中消耗，住宅能耗占全國總能耗的20%左右。
    　　目前我國多層住宅建設資源消耗非常大。1、水泥用量：在我國每年建造的12?14億平方米住宅中，城鎮住宅約為7.26億平方米，其中7層以下住宅約占80%，即大約6億平方米。7層以下住宅加權計算后水泥用量為每平方米202公斤，水泥用量總計為1.212億噸（統計資料來源：建設部標定司、科技司、住宅中心等）。2、鋼材用量：目前我國住宅平均用鋼量為每平方米50-60公斤，多層住宅取低值每平方米50公斤，即鋼材用量為每年3000萬噸。3、施工用水:目前我國多層住宅采用的混凝土及砌體結構在建筑施工過程中用水量較大，在沒有權威統計數字的情況下，多層住宅可暫按每平方米3噸計算，則每年建筑施工用水量為18億噸。（根據《經濟參考報》2004年7月6日登載哈爾濱供水公司關于施工用水的報道：地下建筑每平方米4噸，地上建筑每平方米3噸，推算多層住宅按3噸計算。）
    　　由此可以看出，如何在住宅建設和使用過程中降低能耗、做到節能環保已經成為當前我國住宅建設的首要問題。
    　　新住宅體系承接新產業政策
    　　多層輕鋼結構住宅就是節能省地的新型住宅體系。
    　　利用鍍鋅輕鋼龍骨作為承重結構的冷彎薄壁型鋼住宅，由于在墻體和樓蓋的龍骨間填充大量保溫棉，因而具有優異的節能性能。國外采用該體系建造小住宅已有近30年的歷史，自90年代以來北美地區又將其用于多層住宅、公寓、旅館等工程的建設，目前已建成約300萬平方米。由于這種結構自重輕，抗震、保溫、隔熱性能好，干作業施工，節水效果顯著，以及工期短、成本低等優點越來越被人們所認識，近年來在美國、加拿大得到了迅速發展。如將該體系引進我國，不僅可用以取代粘土磚，減少因燒磚而毀壞的耕地；而且由于可建造我國中小城市大量采用的多層住宅，與低層住宅相比，節地效果也很明顯。因此可以說，多層冷彎薄壁型鋼住宅是最能體現節能、節地、節水原則的住宅體系之一。鋼材屬于可循環使用的材料，以美國為例，該國每年鋼產量的68%%來自于回收的舊鋼材。因此研究開發和引進多層冷彎薄壁型鋼住宅體系，是落實“發展循環經濟、建設節約型社會”方針的一項具體措施。
    　　從能耗落差看節約效果
    　　采用多層冷彎薄壁型鋼住宅體系將會取得的具體效果如下：
    　　1、節地：
    　　（1）取代實心黏土磚。由于多層輕鋼結構住宅采用復合墻體，主要構造為冷彎薄壁型鋼龍骨、保溫棉、石膏板等材料，完全可以取代目前我國尚在大量使用的實心黏土磚，減少因燒磚而毀壞的耕地。據統計，目前我國現有實心黏土磚廠共占地459萬畝，每年燒磚毀田95萬畝，耗能1億多噸標煤。若能減少20%的實心黏土磚用量，則每年可節約磚場占地90萬畝，并且每年可減少因燒磚而毀壞的耕地近20萬畝，節約標煤2000萬噸。若能進一步減少，節地效果將更加顯著。
    　　（2）有效利用土地資源，增加住宅使用面積。由于多層輕鋼結構住宅采用復合墻體，截面積小于砌體結構和混凝土結構，可增加有效使用面積約6%%。因此，若采用輕鋼結構建設多層住宅，可增加住宅使用面積為3600萬平方米。這意味著在不增加土地使用量的情況下，建設多層輕綱結構住宅每年可多建設3600萬平方米住宅，按每戶100平方米計算，每年可多解決36萬戶居民的住房問題。按每戶3.5人計算，每年即多解決了126萬人住房問題，十年就是1260萬！這個數字完全可以做到！
    　　2、節能
    　　目前我國住宅建筑日常能耗為相同氣候條件下發達國家的3倍，我國絕大多數采暖地區住宅外圍護結構的熱工性能比氣候相近的發達國家差許多，外墻的傳熱系數是其3.5-4倍，外窗為2-3倍，屋面為3-6倍，門窗的空氣滲透為3-6倍。若采用輕鋼結構建設多層住宅，按照歐美標準，住宅的實際年耗能可以降低到每平方米6升油，大約相當于每平方米8.75公斤標煤，每平方米即可節約標煤17.5公斤。
    　　3、節水
    　　由于輕鋼結構在施工中采用干作業，施工現場幾乎不用水，只有基礎施工時用水。這樣，建設多層輕鋼結構住宅僅施工用水一項每年可節約水資源十幾億噸。
    　　4、有利于環境保護
    　　目前我國多層住宅結構體系主要為砌體結構及混凝土框架結構，大量采用硅酸鹽水泥材料，硅酸鹽材料是不可再生的資源，而且在建筑解體后它將變成難以循環再利用的廢棄物，給環境造成極大的破壞，目前許多發達國家均在研究如何盡可能降低水泥制品的用量。相比之下，輕鋼結構是十分有利于環境保護的住宅建筑體系。
    　　新體系“過門”需邁兩道坎
    　　多層輕鋼結構住宅在美國、加拿大等國已開始普及，很多公寓、酒店及養老院均采用輕鋼結構形式，現已建設了三百多萬平方米，即使是在地震區，通過局部配置重鋼等技術措施也完全可以滿足抗震要求，其技術已相當成熟。因此，我國引進和發展多層輕鋼結構住宅，無論是原材料方面還是技術方面均不存在問題，但在我國發展多層輕鋼結構住宅最大的障礙和瓶頸是目前我國的防火規范遠高于其他發達國家的要求。
    　　以美國為例，美國規范要求多層輕鋼結構住宅承重墻體的耐火極限為1小時，而我國防火規范規定至少為2.5小時。美國規范考慮的僅僅是火災發生后人員安全疏散所需要的時間，而我國防火規范除考慮人員疏散之外，還考慮盡可能搶救建筑物和其中的財產。這樣一來，多層輕鋼結構住宅要想滿足我國防火規范的要求，就必須采取比國外復雜得多的技術措施，如增加防火石膏板的層數和厚度，增加自動噴灑滅火系統等。這些無疑會加大多層輕鋼結構住宅的建造成本，影響其市場推廣及普及。
    　　改革開放二十年來，我國人民生活水平有了很大的提高，思想觀念也發生了根本的轉變。以人為本，生命的價值至高無上已深入人心。在大火中冒著生命危險去搶救室內家具電器等行為，已不能被人們所接受。特別是我國加入WTO以來，新的建筑結構體系進入中國，業內對修改我國防火規范的呼聲越來越高。因此，能否突破目前我國的建筑防火規范要求，是多層輕鋼結構住宅能否在我國順利普及的關鍵所在。
    　　除防火規范需要修改外，政策扶持也是讓新住宅體系早日落戶的重要條件。由于輕鋼結構住宅具有優良的性能，而且維修費用很低，因此部分發達國家對其采取了積極的扶持政策。在美國，消費者購買輕鋼結構住宅的保險費只為木結構住宅的60%。在日本，許多金融機構對于購買輕鋼結構住宅的消費者會加大貸款額度，同時還給予延長還款期限的優惠。我國人口眾多，土地資源緊缺，因此引進和推廣多層輕鋼結構住宅具有更加重要的戰略意義。因此，從貸款、稅收、保險等方面對這種節能省地型的新住宅體系給予扶持，是眼下的當務之急。

    （建設部住宅產業化促進中心　婁乃琳）

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