文档介绍：浅议钢结构住宅建筑结构的节能设计
摘要：钢结构住宅被公认为是一种绿色环保、适应产业发 展的结构体系。但由于钢材本身的热导系数是钢筋混凝土的几 十倍而面临着保温节能的严峻问题。本文对钢结构住宅在节能 方面存在的问题及措施进行了综合性的分析。
关键词：钢结构住宅；热桥；节能；设计；温度应力
近年来，随着我国钢材产量的大幅度提高，钢结构以其优 良的性能，使得国家和建筑开发商把更过的目光发到对钢结构 住宅的开发上来。国家建筑钢结构产业“十五”计划和201 5年发 展规划纲要也明确提出我国到2015年，建筑用钢量达到钢材 总产量的6%。因此，我国钢结构住宅的开发与应用呈现出了 更加广泛与深化的发展趋势，但同时也存在着一些技术上的难 题。本为主要从节能的角度，对钢结构住宅构造进行简单的探 讨。
1钢结构住宅的特点
钢结构是指以刚作为建筑承重梁柱的住宅建筑，与传统建
筑方式（钢筋混凝土和砖混结构）相比，它的优点主要包括：
（1） 钢结构设计形式灵活、合理，使得建筑上的大开间、 灵活分割成为可能；
（2） 容易实现建筑产业化，有效缩短建筑周期，提高室 内使用面积，综合效益较好；
（3） 钢材可以回收，建造和拆除时可以实现干操作，对 环境污染较少；
（4） 力学性能优异，具有极强的抗震性能；
（5） 节能性好，特别是一些新型材料的应用，与传统的 实心砖相比，效果更加突出。
制约钢结构住宅快速发展的因素，包括钢结构的成本高于 传统的建筑方法，国内钢结构住宅的建筑规范不完善，施工人 员专业水平不高等。
除此之外，与传统的建筑材料相比，钢材本身具有很高的 热导率，，在各钢制梁柱部位、节点部位、
阳台雨棚挑梁部位都极易形成热桥，导致热流量损失较大。同 时还有砌体材料的实用性和节能性也还存在着一定的不足。因 此，钢结构住宅面临的保温节能问题更加严峻。
2钢结构节能构造的常用思路
目前常用的几种钢结构节能构造，都是针对钢材具有较大 的导热系数而进行设计的：
（1）在结构上尽量避免热桥。一般情况下，热桥是无法 避免的，但对于灵活性极强的钢结构住宅构造来说，还是有很 大可能性的。如轻钢龙骨结构中，在墙的交接处使用普雷斯特 角背衬连接件就可以有效的消除热桥效应；
钢结构内部设置热阻断。在钢结构的特殊部位进行 开孔处理时目前比较成熟的一种处理方法。处理后的钢结构， 其力学性能损失不大，热学节能效果良好。另外还有在接口位 置进行热阻断也有一定的可行性，但是这种方法对垫片的要求 很高，必须具备一定的热阻和抗压或抗剪切强度。
对热桥部位进行局部保温。对于钢结构梁柱等部位 需要单独进行保温设计，同时可以与防火设计结合起来。
3建筑结构的节能设计
目前钢结构梁柱柱体主要有H型钢柱、空心方钢管柱和钢 管混凝土柱三种形式，且其节能效率逐渐减小。对于钢柱来说,
工字型截面优于方型截面，截面形式的不同导致其传热的路径 不同，因此，节能设计的要求也不尽相同。对于H型钢，合理 的构造措施即可以有效的降低热桥效应，如腹板区填充砌块； 对于方钢管混凝土，虽然其受力性能有所提高，但要达到与H 型钢相同的处理效果，其保温层厚度大约是H型钢柱的两倍以 上。