装配式钢结构建筑：公共建筑领域应用优势及适用范围介绍

装配式钢结构建筑，是指建筑的结构系统采用钢部构件搭建而成的装配式建筑类型。在公共建筑方面，这类建筑的应用范围，已从过去的厂房和多层房屋，逐步拓展到超高层建筑，以及大跨度会展中心、体育场馆、大型交通建筑等场所。大型体育设施、展览中心、机场候机厅等属于大跨空间构造，涵盖网架式、网壳式、桁架式、索膜式等构造形态；小型工业建筑、仓储设施、临时性建筑则属于低层轻型钢结构体系；多层及高层建筑、超高层建筑多采用钢结构，用于居住和商业用途。众多公共设施选用钢结构，得益于其本身具备施工效率高、构件制作精细、组装位置准确等内在优点。如今，在高层办公建筑，乃至高端住宅建筑和高端酒店建筑中采用钢结构，技术上已不存在障碍，其外围护墙体能够通过幕墙实现，可以确保建筑物拥有良好的采光通风、隔音隔热、绿色节能、舒适环保等特性，同时外围护结构还能具备抗震抗风、不渗不漏等性能。

住宅类型各有差异，其用途和特点也各不相同，普通住宅与个人日常活动联系紧密，这类房产被视为个人所有，在运用时，对房屋的实用空间、层高这类体现价值的指标，人们抱有极高期待，对于外观、光线、空气流通、噪音隔绝、水密性、保养以及居住体验等方面，都提出了极为细致的规范。公共建筑多数用作个人工作地点，在内部空间划分和装修方面有较多自主权，对于某些指标和舒适感受没有太高标准，或者能够借助内部装修系统来达成。

装配式钢结构住宅在围护结构、室内装修、设备与管线安排方面，想要达成上述标准，难以实现全面的协调，必须采取额外的办法，或者牺牲部分性能与特点。因此装配式钢结构住宅在质量上要满足各方面一致性的要求，需要花费的资金远超现浇住宅以及装配式混凝土的普通住宅，公共建筑即便选用装配式钢结构，与常规结构相比，在实现使用目的上没有显著不同，费用支出与常规结构相差无几；高档住宅建筑因为其市场定位的特殊性，能够减轻甚至消除在费用方面的担忧。

绝大多数钢结构构造都属于装配式构造，只是外壳系统、内部装修系统、设施与管线系统等多数沿用常规的设计和施工手法，造成其他系统与钢结构系统在功能配合上难以协调一致。所以本篇内容仅探讨装配式钢结构构造中的结构部分。

装配式钢结构建筑在确定结构体系时，需依据建筑用途、建筑高度和抗震设防等级等因素，可选择以下体系：钢框架结构，钢框架与支撑组合结构，钢框架与延性墙板组合结构，筒状结构，巨型框架结构，交错桁架结构，门式刚架结构，以及低层冷弯薄壁型钢结构体系（这些结构类型依据GBT 51232《装配式钢结构建筑技术标准》制定）。

国家积极倡导装配式钢结构的应用，新型建筑结构持续涌现，例如采用部分包裹钢材与混凝土结合的PEC结构，钢管束组合的建筑形式，节点斜撑加固的钢框架体系，北新薄板钢骨住宅方案，多腔柱钢框架与支撑结合的建筑，多腔体框架搭配钢板组合的剪力墙设计，以及隐式框架与钢支撑组合的结构方案等。

装配式钢结构建筑在公共建筑领域，已经普遍成熟地应用开来，现阶段装配式钢结构建筑更多的研究重点在于装配式钢结构住宅的结构方面。在装配式钢结构住宅的结构体系研究过程中，主要致力于处理钢结构抵抗侧向力、避免梁柱出现漏洞、合理布置门窗以及提升防火性能等问题，这些问题通常需要结构工程师独立解决，或者需要结构工程师与建筑工程师协同处理。

个人认为装配式钢结构建筑中墙柱梁等关键承重构件是用钢材或钢混制成，并非钢筋混凝土，对楼板材料及体系没有强制规定。像常见的钢筋混凝土核心筒搭配钢框架这类结构，由于大量运用钢筋混凝土剪力墙作为主要承重部分，因此不适合称作装配式钢结构建筑。这些构造形式都是对既有构造的改造和整合，都是针对装配式钢结构住宅中显现的结构或功能难题，所实施的结构改进方案

装配式钢结构住宅的维护构造、内部装修、设施管线等在传统建筑中应用范围有限，借鉴公共建筑实践时暴露的弊端及经济因素，阻碍了其普及进程。其他建筑构件的制造，需要多个领域的技术人员一起进行开拓，但国内的设计师大多习惯于传统材料的运用，并且新材料的开发过程比较缓慢，因此进步速度不快，只能对既有体系进行改造