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不一样的轻钢之路

来源:创始人日期:2023-11-09 15:10:46 浏览:0

文:吴曙岽(宅工厂(上海)实业有限公司/斯坦塔(南通)集成建筑科技有限公司)

 

 

 

吴曙岽

 

斯坦塔(南通)集成建筑科技有限公司总经理,宅工厂(上海)实业有限公司董事长/总经理。2002年开始参与冷弯薄壁型钢房屋项目,主持参建了大连枫桥园别墅项目、北京纳帕溪谷别墅项目、汶川抗震援建(甘陕地区)项目、上海世博会配套设施项目、上海迪士尼主题乐园项目、港珠澳大桥澳门口岸旅检大楼项目、北京环球影城主题公园项目等。参与编写了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规!(JJGJ227-2011).程》

邮箱:stanta@stantachina.com

 

 

 

 

 

1引言

2016年6月16日,上海迪士尼乐园盛大开幕,人们恐怕很难想到在那些梦幻般的造型背后,在那些史诗般的建筑内部,装配式的建造理念被应用得淋漓尽致,轻钢龙骨体系也被设计和应用到了极致。美国设计师给中国建造者们好好上了一大课,迪士尼让我们意识到:原来房子可以这样建造。

 

2 我们的轻钢之路

2000年左右,轻钢龙骨结构房屋首次出现在国内,2011年该体系的第一本中国规范《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ227-2011)面世,又过了快10年,一批龙骨设备工厂、相关研究院、展览公司及加盟平台兴起,但这个市场依旧混乱,实体企业发展困难。于是,2013年,我们果断放弃传统的小房子市场,转而涉足主题乐园领域以及高大异形隔墙领域,并在上述领域创出了一片天地。

作为一种源于北美木龙骨体系的新型结构形式,冷弯薄壁型钢装配式建筑体系早已在北美、澳洲、日本、欧洲、中国台湾等国家和地区得到蓬勃的发展,并在各自区域分别形成了完整的建筑体系。其特有的节能环保、抗风抗震、工业化生产、施工便捷等优点也得到了众多国内开发商、承建商以及政府部门的认可,尤其是在低层建筑领域(见图1),应用范围不断拓展。

但从规模经济的角度来看,冷弯薄壁型钢装配式建筑体系在国内并未得到充分的应用,这种结构的市场依旧是小众市场。问题出在哪里了呢?

(1)“相对”造价高。冷弯薄壁型钢毕竟只是一种结构,要把房子全部盖起来,还需要围护、水电、门窗等,结构本身并不贵,一般在350元/㎡左右,而在保温材料、围护板材安装好以后,价格会高许多,毛坯价格在1,500-2,000元/m²。但这种价格的上升同时也带来了房屋保温、隔音、抗风、抗震、低碳排放等方面性能的提升。相比之下,造价800元/m²的传统建造模式恐怕难以为用户提供一套绿色环保的房子。

 

 

 

图1 2002年大连枫桥园纯冷弯薄壁型钢别墅项目

 

 

 

图2 2009年昆山纳帕尔湾纯冷弯薄壁型钢别墅项目

 

 

 

图3 2008年汶川地震后在陕西、甘肃援建的农民自建房

 

 

(2)自身功底没打好,客户体验感差。最早在国内做冷弯薄壁型钢建筑的企业,多数是以钢结构起家的,很多人会直观地认为冷弯薄壁型钢就是檩条,并不把檩条当回事,后来这类企业发展并不顺利。究其原因很简单,冷弯薄壁型钢只是结构,在整个房屋造价中占比不高,在整个施工环节中也只是一个开始,真正让客户有直观体验也是容易评判出水平高低的全在后道工序上,而后道工序方面的服务能力恰恰是钢结构企业所欠缺的。此外,由于冷弯薄壁型钢结构建筑最初就被定位用于高端别墅上,这样以来,客户对装修的要求自然很高,这就导致一些企业刚开始往往都在装修阶段上栽了跟头。当然也有例外情况,早期也有做的比较好的项目,例如北京的纳帕溪谷别墅项目,包括后来被到处复制的纳帕尔湾项目。不过,也要注意到,这个项目是由房产开发商主导的,毕竟开发商的整体集成能力较强。

 

 

  

  

图4 2016年上海迪士尼乐园项目

 

 

(3)“居住习惯不同”。由于是板肋结构,墙体内部多数填充的是保温棉,这导致了一个后果,墙壁敲上去会“咚咚”响,老百姓会认为花了大半辈子的血汗钱买的是空心墙的房子,这显然让其难以接受。记得在2008年汶川地震后,我们给陕西、甘肃灾区农民供应房子时(见图3),有些农民兄弟非常担心墙会被锄头捅漏,坚决不要,最后我们不得不再砌一片砖墙,用来靠农具。

价格贵、质量差、还是空心墙,这种结构的推广价值在哪里?有段时间笔者本人也很迷茫,但同时笔者也在思考,为什么在援建灾区时,台湾人指定援建资金只能用于盖此种结构的房子?以及为什么这种结构在其他地区和其他国家会受到欢迎呢?

2013年,冷弯薄壁型钢结构以高端临时办公室的形式进入了上海迪士尼乐园项目(见图4),随着项目的不断深入,我们突然发现,原来美国人以前的设计图纸,就是采用冷弯薄壁型钢结构作为主要的墙体次结构,再覆以水泥板、石膏板等板材基面,最后施工主题砂浆,从而打造出各种各样的梦幻造型。

 

 

图5 上海迪士尼乐园项目中的巨型墙

 

尤其是在打造一些特殊的造型方面,冷弯薄壁型钢结构的应用几乎达到了极致。譬如这堵18m高的墙体,完全靠型钢自身立起来,没有其他任何结构在侧面支撑。正是在这堵墙做成的巨型屏幕上,展示出了沉落宝藏之战的震撼效果(见图5)。图6中精美的造型也是用冷弯薄壁型钢龙骨做出来的。

走在迪士尼乐园的大道上,随处可见的梦幻般造型各异的建筑背后,都是以冷弯薄壁型钢结构作为主体。我们在感叹迪士尼创意团队天马行空般的想象力的时候,更应该钦佩迪士尼结构设计团队大胆卓越的判断力。有些节点做法,我们平时想都不敢想,但迪士尼做到了。就像图7中这堵十几米高的城墙,在其下方是建筑伸缩缝,无法着力的情况下,其全是靠冷弯薄壁型钢龙骨悬挂在主结构外侧,这是无法想象的。

相信众多参与迪士尼项目的团队,与我们一样,收获最大的还是新知识的积累和团队技术能力的提升。对冷弯薄壁型钢结构,最初我们只是爱好,但迪士尼项目让我们对这种结构着迷了。

 

 

 

 

 

 

图6 上海迪士尼乐园部分项目

 

图7 上海迪士尼乐园项目中十几米高的城墙

 

 

除了帮助团队打造出不同主题风格的造型以外,还采用冷弯薄壁型钢结构在迪士尼项目中建成了一件非常有意义的作品——上海迪士尼乐园二期工人宿舍项目(见图8)。这是一座单体建筑面积达到6.100㎡的三层纯冷弯薄壁型钢结构建筑,同时也是通过了正常审图程序的永久建筑,其图纸设计、节点做法、计算书均参照JGJ227-2011完成。

2019年,国内另一个大型主题乐园项目——北京环球影城主题公园项目正式开建,有了迪士尼项目的经验,环球影城项目的前期推进速度有了大幅度的提高,同时,我们自行研发的BIM设计软件也展示出了极佳的效果。在设计人员没有增加的情况下,我们仅用了半年左右的时间就完成了15万㎡的造型墙体深化设计工作(见图9)。

同时,在现场施工方面,我们大面积采用了曲臂车等专业设备,各种各样的造型墙体在半年的时间里全部安装完毕(见图10)。

 

 

 

 

图8 上海迪士尼乐园二期工人宿舍项目

 

 

图9 北京环球影城项目墙体BIM深化图

 

 

图10 北京环球影城项目

 

 

3 冷弯薄壁型钢装配式建筑体系的未来之路

(1)从上述工程实践中我们看到冷弯薄壁型钢结构体系还是主要用于低层建筑,但国外的情况并不是这样,更多的做法还是与其他框架结构配合,往更大规模和更高的高度方向发展。图11所示的是英国伦敦的一些采用冷弯薄壁型钢外墙的建筑。同样,在中国的建筑市场中,别墅类的小房子并不是主流市场,还要把目光放在规模更大的多层、高层市场。

 

图11 英国伦敦学校及公寓项目

 

(2)在大力推动装配式建筑发展的政策背景下,虽然冷弯薄壁型钢结构体系自身是一种装配的安装模式,但这仍属于零件的散装过程。我们要学习装配式混凝土建筑的思路,把更多的工作放到工厂去,让墙体、屋架、楼板在工厂拼装好,把围护板材装好、保温材料装好、水电管线装好,达到工厂预制化、集成化的程度。但同时,我们要确保现场施工节点合理有效,以及造价不增加,在这方面,我们已经开始探索(见图12、图13)。

(3)冷弯薄壁型钢结构体系进入中国已近20年,但对我们来说,它仍是新鲜事物,我们期待它也能像在发达国家一样开花结果。目前,国内已有相关规范,越来越多的人也开始涉足这个产业。笔者希望与同仁一起维护和发展这个产业,严格按照规范要求盖房子。

一直以来,中国的建筑市场都是结构归结构,装饰归装饰,装配式建筑政策的推出,使这种情况有所改变。冷弯薄壁型钢结构从一开始就决定了无法与装饰脱开,企业只能提高自身的实力,努力提高集成程度,使现场连接更加合理,在造价、性能上超越装配式混凝土建筑,只有这样才能迎来冷弯薄壁型钢装配式建筑发展的春天。

 

 

图12 工厂预制冷弯薄壁型钢墙体

 

 

图13 箱体式模块化建筑

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