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钢结构住宅设计,技术创新是关键


经住房和城乡建设部批准,日前,中国建筑金属结构协会组织部分国内钢结构企业的技术和管理负责人、专家学者和行业研究人员赴日本开展钢结构住宅技术交流和考察活动。通过与日本铁骨建筑业协会、大和及鹿岛建设株式会社等建筑承包商的考察交流,大家对钢结构住宅的发展历史和建筑技术有了全新的认识。参加考察的专家、企业家对日本政府和企业重视建筑安全、结构抗震性能的研究和推广,对建筑节能减排和新材料、新技术的运用,对住宅的智能化追求和充分体现人与环境和谐共生的理念留下了极其深刻的印象。

一、日本住宅建筑严格执行抗震标准的做法和经验

目前,日本的建筑结构体系主要有木结构、钢筋混凝土结构、钢结构等住宅建筑。日本政府在《建设基准法》中对房屋抗震标准和建筑材料提出非常严格的强制性标准,要求必须经过设计标准审查,使用经过专业机构认证的建筑材料,由专业的施工队伍进行施工。日本对建筑抗震重视大体分为三个阶段。从上世纪开始,1923年关东大地震之后,日本就制定法律,要求建筑房屋时必须计算防震强度,高度重视建筑的抗震设计;1978年日本宫城大地震后,日本政府于1981年颁布了《新耐震设计法》,修订了建筑物的防震标准;1995年阪神大地震之后,日本政府又进一步提高了防震标准。日本法律对建筑物抗震安全性方面的要求非常严格。日本《建筑基准法》规定,新建筑必须达到遭遇大地震不倒塌、遭遇中度地震不受损。

建筑抗震标准通过国家立法予以公布,在执行上更是严格和一丝不苟。在日本,一个建筑工程要获得开工许可,必须提交建筑抗震报告书,经过相关部门确认无误后才能开工。日本高度重视新技术在房屋抗震中的作用,其中“阻震建筑”、“隔震建筑”、“抑震建筑”三种技术得到重视和发展。阻震建筑是利用螺栓、墙体和其他建筑构建的弹性吸收地震能量;隔震建筑是在地基或楼层间置放轴承、橡胶垫等吸收地震能量,防止建筑物震动;抑震建筑是利用抑震设备,如墙内阻尼器、滚珠等技术方案来吸收地震能量,进而控制整个建筑物的摆动,减少地震的破坏程度。

日本钢结构住宅的发展有其特定历史条件和社会环境,特别是上世纪,日本政府在每一次大地震灾害发生后都会修订法规、补充条款,提高建筑物的抗震标准。此外,日本的建筑商都会根据建筑物的受损程度和不同情况进行专题研究并提出新的技术解决方案。持续不断地改进建筑的结构体系,重视对造成伤害案例进行细致研究;研究的技术成果能够迅速得到政府和全社会的高度重视,并进行推广和运用,这一点值得我国建筑企业很好地学习和借鉴。

二、住宅建筑工业化是建筑业可持续发展的必然选择

住宅建筑工业化已成为当今日本建筑业发展的主流和趋势,并取得了相当的配套技术成果和成熟的管理经验。从日本在建的一些住宅项目工地看,场地狭小、采用封闭式管理。无论是木结构、钢结构或者钢筋混凝土结构,工厂化生产、现场装配式施工是住宅项目主要的建设形式。建筑所需主要部件都在工厂中生产,运到现场进行装配化施工,梁板构件相互配套、接茬对口严丝合缝,给传统建筑手段带来革命性的转变,大大减少了建筑垃圾的排放、减少了现场水电物料的损耗、减少了现场临时建筑设施、确保了工程质量。在我们参观的日本建筑工地,很多现场和周围的建筑楼楼相连,塔吊以构造柱为基座随建筑爬升、建筑材料通过建筑物内部运送,整个项目由安全网包裹封闭,安全、整洁、有序。

我国的建筑施工多采取现场生产的方式,将建筑材料、设备运送建筑工地,进行现场作业,施工工序几十年不变。这种传统的生产方式由于企业的管理水平的差异和人员素质的差异,造成了现场材料浪费现象突出,现场管理粗放,水电浪费严重,垃圾排放处理不善。有关资料显示,有50%以上的住宅开发项目工期得不到保证,没有按合同工期按期交工;有30%以上项目的造价突破合同造价。工期和成本的突破导致开发商投资成本增加,最终这部分增加的造价也必然转嫁到消费者身上。现场控制、检验环节弱化,大量的现场施工作业,为劣质材料进入工地、现场的偷工减料行为打开了方便之门,给工程质量埋下隐患。

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