輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中外比較系列談
2005-03-25 00:00
我國實行改革開放政策以來，伴隨國家經(jīng)濟發(fā)展的主旋律，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑也在中國建筑領(lǐng)域-枝獨秀，得到迅猛發(fā)展。-方面已建成了大量的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，另一方面也成長了一大批較有規(guī)模的輕鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)企業(yè)，并且在技術(shù)領(lǐng)域逐步形成了具有中國特色的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系。二十年來，國內(nèi)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系從無到有，從簡單到復(fù)雜，從引進國外技術(shù)到消化吸收、開發(fā)自己的輕鋼結(jié)構(gòu)體系，已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗，取得了相當可觀的成績。但與國外先進水平相比較，仍有不小的差距。本文作者由于工作關(guān)系，有機會較深入地接觸了國外輕鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域著名企業(yè)，一定程度上掌握了國外特別是美國輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑的設(shè)計、制造、安裝技術(shù)以及關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的管理理念等一系列知識。為推動輕鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的發(fā)展，本文作者意欲拋磚引玉，試從中外比較的角度，談?wù)勛约旱男牡?，因水平有限，所有觀點不一定正確，請批評指正?！?
系列一 建筑比較
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要材料是鋼結(jié)構(gòu)框架輔以彩色金屬壓型鋼板，由于其框架結(jié)構(gòu)以門式剛架為主，因此，其建筑表現(xiàn)是以門式剛架為基礎(chǔ)進行衍化。從總體上說，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑以簡捷明快的特點得到社會各界認可。按目前的情況分析，國內(nèi)外企業(yè)所承建的建筑在建筑表現(xiàn)上其差距主要有以下三個方面：
（一）建筑設(shè)計理念上的差距
從本質(zhì)上講，輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計仍然執(zhí)行現(xiàn)行的各種建筑規(guī)范，與混凝土建筑沒有本質(zhì)的區(qū)別。但其建筑理念由于使用材料的特殊性，確有與混凝土不同的地方，進而使其建筑表現(xiàn)出多種差別。
1、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化
混凝土建筑的設(shè)計都是按著先建筑設(shè)計后結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念進行設(shè)計，而輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其特殊的材料和先進的設(shè)計軟件，得以使設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，即建筑設(shè)計完成與結(jié)構(gòu)設(shè)計同時完成。目前，國外輕鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都是遵循這樣一條理念，而國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)仍執(zhí)行混凝土建設(shè)設(shè)計的原則。建筑設(shè)計按混凝土建筑的設(shè)計方式進行設(shè)計，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候一方面很難完整地表現(xiàn)其建筑風(fēng)格，另一方面也破壞了輕鋼結(jié)構(gòu)建筑特有的建筑特色。比如，輕鋼結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)大跨度，而混凝土結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)。由于建筑設(shè)計工程師不了解這一情況，因此，其設(shè)計的建筑可能都是小跨度的建筑，這就有可能失去建設(shè)具有恢弘氣勢的大跨度建筑的機會。這主要由于目前國內(nèi)眾多設(shè)計院沒有先進的設(shè)計軟件的原因造成的。今后隨著各種先進的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的普及，這一問題會得到圓滿的解決。
2、 圍護系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化
在這方面我國企業(yè)的基本做法是，主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、維護系統(tǒng)的設(shè)計分開來進行，而國外普遍的做法是統(tǒng)一進行設(shè)計，甚至有些企業(yè)仍然執(zhí)行建筑模數(shù)制以保證建筑整體安裝的精確度。比如，在兩個立柱之間安裝內(nèi)墻板，按前者的做法，內(nèi)墻板從左柱開始排板是高肋，到右柱都是高肋。實際上這表明按前者的做法不能保證安裝的精確度，而后者能保證安裝的精確度。
3、 配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設(shè)計一體化
國外企業(yè)設(shè)計的建筑在安裝時，基本保證安裝結(jié)束的時候，地面上沒有多余的配件，建筑上也沒有缺少的配件。而國內(nèi)多數(shù)企業(yè)的情況卻是或者少配件，或者多配件。這是因為配件系統(tǒng)的設(shè)計與整個建筑系統(tǒng)的設(shè)計不統(tǒng)一的結(jié)果。而建筑表現(xiàn)也因此受到影響。當然，這里也有一個配件標準化的問題。
（二）建筑表現(xiàn)形式的差距
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑表現(xiàn)主要有以下四個方面的特征，即規(guī)模、線條、色彩和變化。在這四個方面，我們都不同程度的存在差距。
1、建筑規(guī)模：國外企業(yè)設(shè)計的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑規(guī)模的表現(xiàn)上，表現(xiàn)得相當出色，特別是一脊雙玻或帶女兒墻的大跨度輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，具有恢弘的建筑氣勢。這種用建筑規(guī)模表現(xiàn)建筑風(fēng)格的作品，出自國內(nèi)企業(yè)之手的，目前還不多見?！ ?BR>
2、金屬壓型鋼板的線條：線條是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的風(fēng)格最獨特的特征，這種勻稱的線條，或橫或縱，使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬質(zhì)感，與傳統(tǒng)的混凝土建筑相比較形成極大的反差,體現(xiàn)了強烈的現(xiàn)代工業(yè)的氣息。但國內(nèi)企業(yè)建筑往往在不經(jīng)意間破壞了這種線條，而使得建筑物整體形象呆板、呆滯。
墻面采光窗的不合理設(shè)置，是破壞這種線條的主要原因。如前所述,國內(nèi)設(shè)計多是采用先建筑設(shè)計后結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式。在建筑設(shè)計時，為了考慮建筑采光,在墻面設(shè)置了大量的采光窗。這種采光窗雖然滿足了采光的需要，但在建筑上卻破壞了墻面的線條造型。其實，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑,由于可以大量使用屋面采光板采光，從而減少墻面開窗的數(shù)量，這樣就可以非常有效地既保證建筑采光又不破壞墻板的線條。
另外，墻板的線條在板型方面，我們也有差距，這也是影響線條造型的又一個重要因素。
3、建筑色彩：多種色彩的金屬壓型鋼板使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑表現(xiàn)得豐富多彩，特別是大膽使用跳躍性色彩和冷色調(diào)，可以給人一種明顯區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的耳目一新的感覺。色彩的表現(xiàn)包括兩個部分，一部分是屋面、墻面板的色彩表現(xiàn)，另一部分是收邊泛水等飾件的色彩表現(xiàn)。國內(nèi)企業(yè)多選擇白色、蘭色、紅色，很少選擇褐色、黑色、以及多種色彩組合。這既有社會群體審美意識的趨向問題，也有國內(nèi)自己生產(chǎn)的板材色彩單調(diào)的問題，還有設(shè)計工程師建筑審美意識的問題，更有業(yè)主主觀武斷的問題。 4、建筑變化：國外企業(yè)設(shè)計的規(guī)模較小的建筑在追求建筑風(fēng)格方面，多借鑒小規(guī)?；炷两ㄖ慕ㄖL(fēng)格，包括混凝土建筑的裝修裝飾表現(xiàn)方法。雖然規(guī)模小，但多富變化，使得小規(guī)模建筑表現(xiàn)出靈動的建筑風(fēng)格。而國內(nèi)企業(yè)，基本是方形建筑，確實缺少變化。
（三）建筑裝飾表現(xiàn)的差距
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于使用材料的原因，其裝飾效果遠比混凝土建筑豐富，這也是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑更具表現(xiàn)力的主要原因之一。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的裝飾物一般具有雙重功能的特點，既有使用功能，又有裝飾功能。比如外天溝，它既是天溝有組織排水的功能，又是建筑屋檐重要的裝飾物。其他如雨蓬、落水管、收邊、泛水等，都是如此。
1、外天溝：國外的外天溝由于裝飾功能的要求都設(shè)計有多種形式，而國內(nèi)設(shè)計的基本就是一種直角形。
2、山墻檐口收邊：因檐口收邊必須與天溝一致，所以情況與外天溝相同。
3、落水管（含落水斗）：國外企業(yè)設(shè)計的落水管都是用較薄的彩板壓型而成，表面有2－5毫米高的肋，斷面呈方橢圓形，這種肋條既提高落水管的強度，又起到裝飾效果的作用。 多種色彩選擇的細小的肋條與墻板的板型線條對比相映成趣，尤其是雨蓬處的兩個轉(zhuǎn)彎的落水管優(yōu)美的弧形變化，堪稱輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一道亮麗的風(fēng)景線。而國內(nèi)的落水管多數(shù)是PVC落水管，也有一部分采用方形彩板落水管，裝飾效果不強。
4、門窗洞口收邊：這是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑裝飾效果非常重要的因素，也是建筑表現(xiàn)差距較大內(nèi)容之一。許多國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)看到這一問題存在,正在不斷地改進。這種差距表現(xiàn)在兩個方面，一是加工工藝方面,一是收邊造型方面。加工工藝方面，國外企業(yè)在收邊的外側(cè)，都做約5毫米的130度回轉(zhuǎn)卷邊,既提高收邊的強度，使得收邊安裝后平挺,又使收邊外側(cè)彩板斷口得以掩飾。而國內(nèi)企業(yè)基本沒有這道工序，所以，收邊安裝后既不平挺（收邊起波浪）,也不美觀。在收邊造型方面，國外各大企業(yè)都有各具特色的漂亮的收邊造型，比如ABC（上海美建）、BUTLER（巴特勒）、METALLIC（馬泰力克）、ZAMIL（科威特匝米爾）等，都有與別人不同的美觀的收邊造型，而國內(nèi)企業(yè)基本是一種簡單的槽形邊,顯得很單調(diào)。
當然，收邊的選擇也有色彩的問題。
5、門窗：門窗既有重要的功能，也是重要裝飾物。國外企業(yè)門窗是統(tǒng)一設(shè)計、標準樣式、專業(yè)配套。因此，門窗與整體建筑是統(tǒng)一的，不會出現(xiàn)因安裝門窗而破壞建筑收邊、結(jié)構(gòu)的情況。而我們的情況卻存在大量問題。
門的問題：目前輕鋼結(jié)構(gòu)建筑門的方式主要有卷簾
系列一 建筑比較
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要材料是鋼結(jié)構(gòu)框架輔以彩色金屬壓型鋼板，由于其框架結(jié)構(gòu)以門式剛架為主，因此，其建筑表現(xiàn)是以門式剛架為基礎(chǔ)進行衍化。從總體上說，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑以簡捷明快的特點得到社會各界認可。按目前的情況分析，國內(nèi)外企業(yè)所承建的建筑在建筑表現(xiàn)上其差距主要有以下三個方面：
（一）建筑設(shè)計理念上的差距
從本質(zhì)上講，輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計仍然執(zhí)行現(xiàn)行的各種建筑規(guī)范，與混凝土建筑沒有本質(zhì)的區(qū)別。但其建筑理念由于使用材料的特殊性，確有與混凝土不同的地方，進而使其建筑表現(xiàn)出多種差別。
1、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化
混凝土建筑的設(shè)計都是按著先建筑設(shè)計后結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念進行設(shè)計，而輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其特殊的材料和先進的設(shè)計軟件，得以使設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，即建筑設(shè)計完成與結(jié)構(gòu)設(shè)計同時完成。目前，國外輕鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都是遵循這樣一條理念，而國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)仍執(zhí)行混凝土建設(shè)設(shè)計的原則。建筑設(shè)計按混凝土建筑的設(shè)計方式進行設(shè)計，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候一方面很難完整地表現(xiàn)其建筑風(fēng)格，另一方面也破壞了輕鋼結(jié)構(gòu)建筑特有的建筑特色。比如，輕鋼結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)大跨度，而混凝土結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)。由于建筑設(shè)計工程師不了解這一情況，因此，其設(shè)計的建筑可能都是小跨度的建筑，這就有可能失去建設(shè)具有恢弘氣勢的大跨度建筑的機會。這主要由于目前國內(nèi)眾多設(shè)計院沒有先進的設(shè)計軟件的原因造成的。今后隨著各種先進的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的普及，這一問題會得到圓滿的解決。
2、 圍護系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計一體化
在這方面我國企業(yè)的基本做法是，主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、維護系統(tǒng)的設(shè)計分開來進行，而國外普遍的做法是統(tǒng)一進行設(shè)計，甚至有些企業(yè)仍然執(zhí)行建筑模數(shù)制以保證建筑整體安裝的精確度。比如，在兩個立柱之間安裝內(nèi)墻板，按前者的做法，內(nèi)墻板從左柱開始排板是高肋，到右柱都是高肋。實際上這表明按前者的做法不能保證安裝的精確度，而后者能保證安裝的精確度。
3、 配件系統(tǒng)與整體建筑系統(tǒng)設(shè)計一體化
國外企業(yè)設(shè)計的建筑在安裝時，基本保證安裝結(jié)束的時候，地面上沒有多余的配件，建筑上也沒有缺少的配件。而國內(nèi)多數(shù)企業(yè)的情況卻是或者少配件，或者多配件。這是因為配件系統(tǒng)的設(shè)計與整個建筑系統(tǒng)的設(shè)計不統(tǒng)一的結(jié)果。而建筑表現(xiàn)也因此受到影響。當然，這里也有一個配件標準化的問題。
（二）建筑表現(xiàn)形式的差距
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑表現(xiàn)主要有以下四個方面的特征，即規(guī)模、線條、色彩和變化。在這四個方面，我們都不同程度的存在差距。
1、建筑規(guī)模：國外企業(yè)設(shè)計的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在建筑規(guī)模的表現(xiàn)上，表現(xiàn)得相當出色，特別是一脊雙玻或帶女兒墻的大跨度輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，具有恢弘的建筑氣勢。這種用建筑規(guī)模表現(xiàn)建筑風(fēng)格的作品，出自國內(nèi)企業(yè)之手的，目前還不多見?！ ?BR>
2、金屬壓型鋼板的線條：線條是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的風(fēng)格最獨特的特征，這種勻稱的線條，或橫或縱，使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬質(zhì)感，與傳統(tǒng)的混凝土建筑相比較形成極大的反差,體現(xiàn)了強烈的現(xiàn)代工業(yè)的氣息。但國內(nèi)企業(yè)建筑往往在不經(jīng)意間破壞了這種線條，而使得建筑物整體形象呆板、呆滯。
墻面采光窗的不合理設(shè)置，是破壞這種線條的主要原因。如前所述,國內(nèi)設(shè)計多是采用先建筑設(shè)計后結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式。在建筑設(shè)計時，為了考慮建筑采光,在墻面設(shè)置了大量的采光窗。這種采光窗雖然滿足了采光的需要，但在建筑上卻破壞了墻面的線條造型。其實，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑,由于可以大量使用屋面采光板采光，從而減少墻面開窗的數(shù)量，這樣就可以非常有效地既保證建筑采光又不破壞墻板的線條。
另外，墻板的線條在板型方面，我們也有差距，這也是影響線條造型的又一個重要因素。
3、建筑色彩：多種色彩的金屬壓型鋼板使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑表現(xiàn)得豐富多彩，特別是大膽使用跳躍性色彩和冷色調(diào)，可以給人一種明顯區(qū)別于傳統(tǒng)建筑的耳目一新的感覺。色彩的表現(xiàn)包括兩個部分，一部分是屋面、墻面板的色彩表現(xiàn)，另一部分是收邊泛水等飾件的色彩表現(xiàn)。國內(nèi)企業(yè)多選擇白色、蘭色、紅色，很少選擇褐色、黑色、以及多種色彩組合。這既有社會群體審美意識的趨向問題，也有國內(nèi)自己生產(chǎn)的板材色彩單調(diào)的問題，還有設(shè)計工程師建筑審美意識的問題，更有業(yè)主主觀武斷的問題。 4、建筑變化：國外企業(yè)設(shè)計的規(guī)模較小的建筑在追求建筑風(fēng)格方面，多借鑒小規(guī)?；炷两ㄖ慕ㄖL(fēng)格，包括混凝土建筑的裝修裝飾表現(xiàn)方法。雖然規(guī)模小，但多富變化，使得小規(guī)模建筑表現(xiàn)出靈動的建筑風(fēng)格。而國內(nèi)企業(yè)，基本是方形建筑，確實缺少變化。
（三）建筑裝飾表現(xiàn)的差距
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于使用材料的原因，其裝飾效果遠比混凝土建筑豐富，這也是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑更具表現(xiàn)力的主要原因之一。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的裝飾物一般具有雙重功能的特點，既有使用功能，又有裝飾功能。比如外天溝，它既是天溝有組織排水的功能，又是建筑屋檐重要的裝飾物。其他如雨蓬、落水管、收邊、泛水等，都是如此。
1、外天溝：國外的外天溝由于裝飾功能的要求都設(shè)計有多種形式，而國內(nèi)設(shè)計的基本就是一種直角形。
2、山墻檐口收邊：因檐口收邊必須與天溝一致，所以情況與外天溝相同。
3、落水管（含落水斗）：國外企業(yè)設(shè)計的落水管都是用較薄的彩板壓型而成，表面有2－5毫米高的肋，斷面呈方橢圓形，這種肋條既提高落水管的強度，又起到裝飾效果的作用。 多種色彩選擇的細小的肋條與墻板的板型線條對比相映成趣，尤其是雨蓬處的兩個轉(zhuǎn)彎的落水管優(yōu)美的弧形變化，堪稱輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一道亮麗的風(fēng)景線。而國內(nèi)的落水管多數(shù)是PVC落水管，也有一部分采用方形彩板落水管，裝飾效果不強。
4、門窗洞口收邊：這是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑裝飾效果非常重要的因素，也是建筑表現(xiàn)差距較大內(nèi)容之一。許多國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)看到這一問題存在,正在不斷地改進。這種差距表現(xiàn)在兩個方面，一是加工工藝方面,一是收邊造型方面。加工工藝方面，國外企業(yè)在收邊的外側(cè)，都做約5毫米的130度回轉(zhuǎn)卷邊,既提高收邊的強度，使得收邊安裝后平挺,又使收邊外側(cè)彩板斷口得以掩飾。而國內(nèi)企業(yè)基本沒有這道工序，所以，收邊安裝后既不平挺（收邊起波浪）,也不美觀。在收邊造型方面，國外各大企業(yè)都有各具特色的漂亮的收邊造型，比如ABC（上海美建）、BUTLER（巴特勒）、METALLIC（馬泰力克）、ZAMIL（科威特匝米爾）等，都有與別人不同的美觀的收邊造型，而國內(nèi)企業(yè)基本是一種簡單的槽形邊,顯得很單調(diào)。
當然，收邊的選擇也有色彩的問題。
5、門窗：門窗既有重要的功能，也是重要裝飾物。國外企業(yè)門窗是統(tǒng)一設(shè)計、標準樣式、專業(yè)配套。因此，門窗與整體建筑是統(tǒng)一的，不會出現(xiàn)因安裝門窗而破壞建筑收邊、結(jié)構(gòu)的情況。而我們的情況卻存在大量問題。
門的問題：目前輕鋼結(jié)構(gòu)建筑門的方式主要有卷簾