全面解析輕鋼房屋的性能、技術及環境等特點

所謂“輕鋼住宅”，其主要材料是鋼結構框架輔以彩色金屬壓型鋼板，由于其框架結構以門式鋼架為主，因此，其建筑表現是以門式鋼架為基礎進行衍化。從總體上說，輕鋼住宅以簡捷明快的特點得到社會各界認可。

一、輕鋼住宅的起源：

為解決房荒問題，歐洲一些國家采用了工業化程度較高的鋼結構建筑體系，建造了大量住宅，形成了一批完整的、標準的鋼結構住宅體系，并延續至今。在芬 蘭、瑞典、丹麥、法國等國,各種鋼結構建筑體系變得非常普及，其中瑞典的鋼結構尤其是輕鋼結構最為發達，輕鋼結構住宅預制構件達95％，同時也是當今世界 上最大的輕鋼結構住宅制造國，生產供應歐洲各國。

二、澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結構住宅體系

構造特點:
　　承載結構采用冷彎薄壁輕鋼骨架，采用高強、防腐鋼卷板（屈服強度550Mpa，鋅鋁合金鍍層厚度270g／m2），鋼材厚度為0.75mm，通過電 腦輔助制造專用設備按設計要求，直接軋制成各種不同類型的結構構件。豎向承重構件采用密排柱，最大柱中距600mm。平面承重構件：屋面采用桁條網，網格 尺寸為600X600mm，樓（地）面采用桁架式梁，最大中距1200mm，門窗過梁采用小桁梁。
　　墻體圍護結構采用輕質高強圍護材料或纖維水泥板。
　　屋面、樓面、內外墻采用防水、保溫材料.
　　屋面樓面系統采用防水玻纖瓦、防水卷材、保溫材料棉、桁條、吊防火石膏板。
施工特點:
　　鋼結構的生產制作采用電腦輔助制造技術，生產制作的全過程是以電腦軟件控制的專業設備完成，保證構件制造的精確度誤差在人工難以達到的半毫米以內。除基礎施工外，其余全為干作業施工安裝。
設計特點:
　　冷彎薄壁輕鋼結構體系是澳大利亞的成熟技術。設計中使用了特殊的CAD技術-輕鋼結構建造設計軟件，由此生成的設計文件可以直接輸入到加工設備進行自動加工。

三、輕鋼結構住宅的優點：

1、綜合成本較低
　　鋼材的穩定的供給造成價格的波動很小。使用薄壁輕鋼結構的墻面可以保持出色的平面。這也意味著當你在釘釘子的時候墻面不會反彈和收縮破裂。因為材料可以預 先切到需要的長度，所以在很大的程度上降低了浪費。另外，鋼材的邊料也是可以出售的，這樣更是大大的降低了浪費?；A處理簡便適用于廣泛地質程度,基礎部 分比傳統建筑要節約50%費用。合理墻體厚度使得用戶的得房率比一般現行建筑要多出8%左右，且因為施工快，縮短了資金的周轉期，加快了資金的流動速度， 相應的降低了成本。 
2、不破壞森林資源
　　輕鋼結構住宅起源于美國，其背景是由于樹木砍伐過渡而造成的森林破壞，進而導致整個全球環境惡化的問題成為全球注目的焦點。在這種全世界提倡保護森林的形 勢下，這項技術由美國13家公司共同研制開發，并迅速普及美國。由于保護環境，設計合理，竣工速度快，并具有卓越的抗震性能，1995年阪神大地震后始建 于日本并日趨普及。
3、清潔環保、不產生有害物質。
　　輕鋼結構住宅是以型鋼骨架取代傳統木造房屋的木骨架的建筑工法，使用的材料100%是鋼材，各部材之間用螺釘和釘子連接，不使用任何焊接及粘合劑。所以完 全不用擔心由于建筑過程中使用藥劑等給人體造成的危害。此外建設工地也不會有大量灰塵及噪音等對周圍環境造成的污染。
4、施工快捷。
　　輕鋼結構住宅的型材在工廠作大規模生產，骨架在工廠組裝，現場拼裝。只需要1名現場指導及7名左右工人，即可在正常的設計時間內完成一座房子的骨架的搭建。
5、安全性能好。
　　輕鋼結構住宅自重輕，其結構的重量只有傳統的磚混結構建筑的重量的1/5，這樣大大的降低了地震時受到的載荷，具有很高的安全性。此外采用全日本進口的高 強度得螺釘和螺栓進行連接固定骨架和框架，安裝既科學又快捷。同時在設計時針對每座建筑物作結構計算，以結構計算為基準來設計基礎及建筑整體結構。結構計 算是美國及日本試驗及實踐的結晶，具有專利技術權利及國家認可證書。
6、防火、防蟲。
　　鋼材是不燃材料，并經過深層鍍鋅保護，能防腐和防白蟻侵害，并能自動修復涂層的破損。 
7、抗震和防暴風雨、特性強。
8、隔熱保溫系統，性能特優異，比一般磚混建筑可節省能源高達70%。
　　輕鋼結構住宅使用外隔熱方法。該方法利用薄壁輕鋼結構特有的性質，骨架用薄塑隔熱防潮材料從外部緊緊地全部覆蓋，再加以隔熱材料，隔熱材料之外設有空氣 層，空氣層之外根據客戶對建筑物外墻要求，可使用各種材料作各種外墻處理。外隔熱方法在骨架內部不需做隔熱處理，內部可以直接作內墻處理。在日本隔熱材料 和防火材為一體，所以對材料要求特別高。薄壁輕鋼結構其隔熱保溫性能是利用了外隔熱的原理，在墻體內設有空氣層同屋面連通的特點，保證了熱的不良導體，其 原理類似于保溫瓶。從而在不增加建筑費用的基礎上，通過建筑結構上的處理而達到了優良的節能保溫效果，又克服了因結露而帶來的潮濕，生蟲等弊端，所以這種 隔熱方法已迅速取代內隔熱方法。從而保證了薄壁輕鋼結構冬暖夏涼的特點。 當室外溫度為0度時，室內還可維持17.2度自然空氣對流調節室內溫度確實達到冬暖夏涼。
9、可以循環利用。
　　輕鋼結構住宅充分利用鋼材的優越特性，符合當今建筑材料選用的主流。薄壁輕鋼結構建筑因使用的是鋼材，不會隨時間的流失而老化，另外廢舊的鋼材100%可 以被回收利用；同時，薄壁輕鋼結構建筑也可以使用再利用的鋼材，在美國每5到6輛廢車就可以建造一棟180平方米的房子。
10、節省勞動力。
　　輕鋼結構住宅與木結構類似。在相同的建筑要求的情況夏，薄壁輕鋼結構熟練工人的勞動時間和成本比木結構要低上很多。薄壁輕鋼結構的型材在工廠作大規模生 產，骨架可在工廠組裝，在工地安裝，只需要1名現場指導及7名左右工人，即可完成一座房子的骨架的搭建。因為型材薄而輕，所以基本全部可以利用手工搭建完 成。
11、設計富有很大彈性。
　　材料尺寸和厚度的多種多樣，為設計者在不管是考慮成本的設計，還是要考慮效率的設計時提供了很大的空間。

四、澳系輕鋼結構住宅的系統介紹：

一、輕鋼結構住宅的樓面構造
　　輕鋼結構住宅的樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結構板，支撐、連接件等組成。 所用的材料是定向刨花板，水泥纖維板，以及膠合板。 在這些輕質樓面上每平方米可承受316～365公斤的荷載。 輕鋼結構住宅的樓面結構體系重量僅為國內傳統的混凝土樓板體系的四分之一到六分之一，但其樓面的結構高度將比普通混凝土板高100～120毫米。 

二、輕鋼結構住宅的屋面系統
　　輕鋼結構住宅屋面系統是由屋架、結構OSB面板、防水層、輕型屋面瓦（金屬或瀝青瓦）組成的。 輕鋼結構的屋面，外觀可以有多種組合。材料也有多種。在保障了防水這一技術的前提下，外觀有了許多的選擇方案。

三、輕鋼結構住宅的墻體結構 
　　輕鋼結構住宅的墻體主要由墻架柱、墻頂梁、墻底梁、墻體支撐、墻板和連接件組成。輕鋼結構住宅一般將內橫墻作為結構的承重墻，墻柱為C形輕鋼構件，其壁厚根據所受的荷載而定，通常為0.84～2毫米，墻柱間距一般為 400～600毫米， 輕鋼結構住宅這種墻體結構布置方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便，但輕鋼結構住宅墻體結構不能承受水平荷載。 

四、輕鋼結構住宅的建筑保溫節能技術 
　　輕鋼結構住宅為確保達到保溫效果，在建筑物的外墻和屋面中使用的保溫隔熱材料能長期使用并能保溫隔熱。 輕鋼結構住宅一般除了在墻的墻柱間填充玻璃纖維外，在墻外側再貼一層保溫材料，有效隔斷了通過墻柱至外墻板的熱橋；樓層之間擱柵內填充玻璃纖維， 減少通過樓層的熱傳遞；所有內墻墻體的墻柱之間均填充玻璃纖維，減少戶墻之間的熱傳遞。 
五、建筑防火技術 
　　輕鋼結構住宅一個最關鍵的問題是防火技術的應用，輕鋼結構住宅的耐火等級為四級。輕鋼結構住宅在墻的兩側與樓蓋的天花處貼防火石膏板，對于普通防火墻和分戶墻用25.4毫米厚(1吋)石膏板保護，以達到1個小時的防火要求，另 外在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維
六、建筑隔聲技術 
　　輕鋼結構住宅在內外墻及樓蓋擱柵間填充玻璃棉，有效阻止了通過空氣傳播的音頻部分，而對于通過固體傳播的沖擊聲，作如下構造處理：對于分戶墻用二 道墻柱構成帶有中間空隙的二道墻體；而對于吊頂用的固定石膏板的小龍骨，用帶有小切槽的彈性構造以有效減少樓層間的固體聲傳播。

輕鋼結構住宅相比于傳統住宅，有其突出的優點：

一、現場施工對比: 
　　輕鋼結構住宅現場施工速度快，完全工業裝配化作業，施工采用干施工法，不會造成水資料的浪費。并且節省了費用，人工損耗低，完全可以做到文明施工，施工速 度迅速，同等體量建筑只有傳統建筑的1/4的建造時間；傳統混凝土和磚混結構施工速度緩慢，基本進行濕作業，人工損耗過大。
二、環保對比：
　　輕鋼結構住宅是環保型的可持續發展產品，所有材料均為環保型，可回收再利用。相比傳統磚混建筑來說，可以避免用粘土磚帶來的資源枯竭，與鋼筋混凝土建筑相 比，由于輕鋼結構的鋼材以后可以循環使用，但混凝土不能循環使用，以后肯定是建筑垃圾，造成環境壓力。
三、抗震性能對比：
　　輕鋼結構住宅自重輕，金屬材料屬性以及必須的剪力墻結構形式決定了輕鋼結構系統天生的抗震性能。由于地震的活動為左右和上下活動，所以用緊固件連在一起的輕鋼結構組成了一個安全穩定的盒子，不會因為地震的搖晃而出現墻體倒塌或樓板掉下危及人身安全；磚混建筑抗震性能差是大多數人公認的，四川地震已經是一個很好的例證?；炷两ㄖ龅酵瓤拐鹦阅苄枰冻龈叩慕Y構材料成本，相反還會提高整體建筑成本，同時也會增加施工難度和設計難度。
四、建筑設計施工類型對比
　　輕鋼結構住宅靈活的結構材料的組合方式及多種的配套裝飾材料的搭配可以忠實完美的還原建筑設計方案，可以給建筑設計人員發揮更多的想象空間，提供靈活設計 的選擇。傳統建筑結構建筑設計方案選擇范圍有限，會給建筑設計人員帶來較多的設計約束。如果同等復雜房型建筑，傳統建筑材料成本會高于輕鋼結構建筑建造成本。

輕鋼結構建筑優點：

1.保溫：輕鋼結構采用保溫材料有玻璃棉或擠塑板或復合保溫板，具有良好的保溫效果。鋼結構本身的結構形式結合外墻的各種保溫形式，有效的避免墻體的“冷橋”現象，達到了更好的保溫效果。組合式的保溫墻體10CM相當于1m厚的磚墻的保溫效果。 
　　2.隔熱：輕鋼結構本身的鋼結構形式和外墻的OSB板是熱的絕緣材料，外墻的復合型板選擇選用密實的材料達到隔熱的效果。 
　　3.隔音：所生產的各種門窗（塑鋼、斷橋鋁合金、鋁包木、原木）、隔音達45分貝以上；由鋼管桁架、保溫材料、石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達55分貝。 
　　4.耐火：輕鋼結構采用的復合型墻材做維護耐火極限可以達到四小時以上。 
　　5.防風：輕鋼結構鋼管桁架的結構形式具有無可比擬的牢固性，型鋼結構建筑重量輕、強度高、整體剛性好、變形能力強。建筑物自重僅是磚混結構的五分之一，可抵抗 0.5KN/m2的風壓。適用于沿海及臺風多發地區。 
　　6.防蟲：輕鋼結構完全不受白蟻等蟲害的侵入，提高房屋的使用壽命，降低維修成本。 
　　7.防震：輕鋼結構鋼管桁架具有無可比擬的整體性，鋼梁、鋼柱組成柔性框架，可以吸收 
　　部分地震能量,可抵抗9度以上地震，特別適合多震的國家和地區。 
　　8.節地：輕鋼結構墻體厚度一般在100-150mm，結構面積大幅度降低，住宅使用面積可高達92%，比傳統建筑增加7%-10%左右的使用面積；水電系統管線可方便的布置于墻體及樓層結構之內，在設計和施工上無需花費太大的時間和力氣