轻钢结构建筑中外比较系列谈

星梦缘

轻钢结构建筑中外比较系列谈  
　　轻钢结构建筑中外比较系列谈 马泰力克（青岛）建筑系统有限公司 宿明彬 周槐松 　　我国实行改革开放政策以来，伴随国家经济发展的主旋律，轻钢结构建筑也在中国建筑领域-枝独秀 得到 迅猛发展。-方面已建成了大量的轻钢结构建筑，另一方面也成长了一大批较有规模的轻钢结构建设企业， 并且在技术领域逐步形成了具有中国特色的轻钢结构建筑体系。二十年来，国内轻钢结构建筑体系从无到 有，从简单到复杂，从引进国外技术到消化吸收、开发自己的轻钢结构体系，已经积累了大量的经验，取 得了相当可观的成绩。但与国外先进水平相比较，仍有不小的差距。本文作者由于工作关系，有机会较深 入地接触了国外轻钢结构建筑领域著名企业，一定程度上掌握了国外特别是美国轻钢结构构建筑的设计、 制造、安装技术以及关于轻钢结构建筑的管理理念等一系列知识。为推动轻钢结构建筑技术的发展，本文 作者意欲抛砖引玉，试从中外比较的角度，谈谈自己的心得。 建筑比较 　　轻钢结构建筑的主要材料是钢结构框架辅以彩色金属压型钢板，由于其框架结构以门式刚架为主，因此， 其建筑表现是以门式刚架为基础进行衍化。从总体上说，轻钢结构建筑以简捷明快的特点得到社会各界认 可。按目前的情况分析，国内外企业所承建的建筑在建筑表现上其差距主要有以下三个方面： （一）建筑设计理念上的差距 　　从本质上讲，轻钢结构的建筑设计仍然执行现行的各种建筑规范，与混凝土建筑没有本质的区别。但其建 筑理念由于使用材料的特殊性，确有与混凝土不同的地方，进而使其建筑表现出多种差别。 　　1、 建筑结构设计一体化 　　混凝土建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计的理念进行设计，而轻钢结构建筑由于其特殊的材料和 先进的设计软件，得以使设计程序实现建筑结构一体化设计，即建筑设计完成与结构设计同时完成。目前， 国外轻钢结构企业都是遵循这样一条理念，而国内的大多数企业仍执行混凝土建设设计的原则。建筑设计 按混凝土建筑的设计方式进行设计，在结构设计的时候一方面很难完整地表现其建筑风格，另一方面也破 坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。比如，轻钢结构可以实现大跨度，而混凝土结构很难实现。由于建筑 设计工程师不了解这一情况，因此，其设计的建筑可能都是小跨度的建筑，这就有可能失去建设具有恢弘 气势的大跨度建筑的机会。这主要由于目前国内众多设计院没有先进的设计软件的原因造成的。今后随着 各种先进的钢结构设计软件的普及，这一问题会得到圆满的解决。 　　2、 围护系统与主体结构设计一体化 　　在这方面我国企业的基本做法是，主体结构的设计、维护系统的设计分开来进行，而国外普遍的做法是统 一进行设计，甚至有些企业仍然执行建筑模数制以保证建筑整体安装的精确度。比如，在两个立柱之间安 装内墙板，按前者的做法，内墙板从左柱开始排板是高肋，到右柱都是高肋。实际上这表明按前者的做法 不能保证安装的精确度，而后者能保证安装的精确度。 　　3、 配件系统与整体建筑系统设计一体化 　　国外企业设计的建筑在安装时，基本保证安装结束的时候，地面上没有多余的配件，建筑上也没有缺少的 配件。而国内多数企业的情况却是或者少配件，或者多配件。这是因为配件系统的设计与整个建筑系统的 设计不统一的结果。而建筑表现也因此受到影响。当然，这里也有一个配件标准化的问题。 （二）建筑表现形式的差距 　　轻钢结构建筑的建筑表现主要有以下四个方面的特征，即规模、线条、色彩和变化。在这四个方面，我们 都不同程度的存在差距。 　　1、建筑规模：国外企业设计的轻钢结构建筑在建筑规模的表现上，表现得相当出色，特别是一脊双玻或带女 儿墙的大跨度轻钢结构建筑，具有恢弘的建筑气势。这种用建筑规模表现建筑风格的作品，出自国内企业 之手的，目前还不多见。 　　2、金属压型钢板的线条：线条是表现轻钢结构建筑的风格最独特的特征，这种匀称的线条，或横或纵，使得 轻钢结构建筑富有流畅的金属质感，与传统的混凝土建筑相比较形成极大的反差,体现了强烈的现代工业的 气息。但国内企业建筑往往在不经意间破坏了这种线条，而使得建筑物整体形象呆板、呆滞。 　　墙面采光窗的不合理设置，是破坏这种线条的主要原因。如前所述,国内设计多是采用先建筑设计结构设 计的方式。建筑设计时，为了考虑建筑采光,在墙面设置了大量的采光窗。这种采光窗虽然满足了采光的 需要，但在建筑上却破坏了墙面的线条造型。其实，轻钢结构建筑,由于可以大量使用屋面采光板采光， 从而减少墙面开窗的数量，这样就可以非常有效地既保证建筑采光又不破坏墙板的线条。 　　另外，墙板的线条在板型方面，我们也有差距，这也是影响线条造型的又一个重要因素。 　　3、建筑色彩：多种色彩的金属压型钢板使得轻钢结构建筑表现得丰富多彩，特别是大胆使用跳跃性色彩和冷色 调，可以给人一种明显区别于传统建筑的耳目一新的感觉。色彩的表现包括两个部分，一部分是屋面、墙面 板的色彩表现，另一部分是收边泛水等饰件的色彩表现。国内企业多选择白色、兰色、 红色，很少选择褐色 黑色、以及多种色彩组合。这既有社会群体审美意识的趋向问题，也有国内自己生产的板材色彩单调的问题， 还有设计工程师建筑审美问题，更有业主主观武断的问题。 　　4、建筑变化：国外企业设计的规模较小的建筑在追求建筑风格方面，多借鉴小规模混凝土建筑的建筑风格，包 括混凝土建筑的装修装饰表现方法。虽然规模小，但多富变化，使得小规模建筑表现出灵动的建筑风格。而 国内企业，基本是方形建筑，确实缺少变化。 （三）建筑装饰表现的差距 　　轻钢结构建筑由于使用材料的原因，其装饰效果远比混凝土建筑丰富，这也是轻钢结构建筑更具表现力的 主要原因之一轻钢结构建筑的装饰物一般具有双重功能的特点，既有使用功能，又有装饰功能。比如外天沟， 它既是天沟有组织排水的功能，又是建筑屋檐重要的装饰物。其他如雨蓬、落水管、收边、泛水等，都是如此。 　　1、外天沟：国外的外天沟由于装饰功能的要求都设计有多种形式，而国内设计的基本就是一种直角形。 　　2、山墙檐口收边：因檐口收边必须与天沟一致，所以情况与外天沟相同。 　　3、落水管（含落水斗）：国外企业设计的落水管都是用较薄的彩板压型而成，表面有2－5毫米高的肋，断面 呈方椭圆形，这种肋条既提高落水管的强度，又起到装饰效果的作用。 多种色彩选择的细小 肋条与墙板 比相映成趣，尤其是雨蓬处的两个转弯的落水管优美的弧形变化， 堪称轻钢结构建筑一道亮丽的风景线。 而国内的落水管多数是PVC落水管，也有一部分采用方形彩板落水管，装饰效果不强。 　　4、门窗洞口收边：这是表现轻钢结构建筑装饰效果非常重要的因素，也是建筑表现差距较大内容之一。许多 国内企业已经看到这一问题存在,正在不断地改进。这种差距表现在两个方面，一是加工工艺方 面,一是 收边造型方面。加工工艺方面，国外企业在收边的外侧，都做约5毫米的130度回转卷边,既提高收边的强度， 使得收边安装后平挺,又使收边外侧彩板断口得以掩饰。而国内企业基本没有这道工序，所以，收边安装后 既不平挺（收边起波浪）,也不美观。在收边造型方面，国外各大企业都有各具特色的漂亮的收边造型，比 如ABC（上海美建）、 （巴特勒） METALLIC（马泰力克）、ZAMIL（科威特匝米尔）等，都有与别人不 同的美观的收边造型，而国内企业基本是一种简单的槽形边,显得很单调。当然，收边的选择也有色彩的问题。 　　5、门窗：门窗既有重要的功能，也是重要装饰物。国外企业门窗是统一设计、标准样式、专业配套因此，门 窗与整体建筑是统一的，不会出现因安装门窗而破坏建筑收边、结构的情况。而我们的情况却存在大量问题。门的问题：目前轻钢结构建筑门的方式主要有卷帘门、推拉门和平开门。国内企业门都是由门的制造商提供， 由于没有统一设计、标准样式和专业配套，所以，往往在安装门的过程中，较大地破坏原建筑门洞口收边或 结构，损坏整体建筑效果。窗的问题：目前国内设计的窗多为推拉窗。在窗的方面有三个问题： 　　一个是窗过大破坏了墙面的线条： 　　二是过高的窗往往有中间横梁，这一横梁也破坏了墙面整体纵向线条的完整性； 　　三是由于推拉窗两部分不在同 一平面，其上下横梁和纵向立柱在视觉效果上宽窄不一，影响整体的美观性。而国外设计的窗，一是数量少 （大量采用灯光或屋面采光），二是用固定窗（无上下横梁和纵向立柱的视觉影响，屋内设空调）和平转窗， 使得整个建筑整体完美统一。 　　当然，建筑表现还有其他一系列问题，将在今后的内容中陆续谈到。