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薄板钢骨结构体系多层住宅的防火技术研究

一、概述
  (一)薄板钢骨结构体系住宅的应用现状
  近些年,以薄板轻钢作为承重骨架,以轻型墙体材料作为围护结构所构成的薄板钢骨结构体系在欧美和日本等地区国家的住宅建筑中得到广泛的应用。与传统的住宅结构相比,该结构体系具有建筑空间布置灵活、抗震性能好、施工方便、综合经济效益好、可以实现住宅建设的工业化和产业化等特点。
  在国外,薄板钢骨结构体系大都由木结构体系演化而来。由于国外人少地广且考虑到抗震要求等原因,该结构体系主要用作三层以下的别墅住宅、公寓及其他低层民用住宅。据统计,2002年薄板钢骨结构体系住宅占美国住宅建筑总量的25%左右。在日本,该类住宅自1996年阪神大地震后的十年间,每年以近一万栋的规模发展。这些都说明,国外薄板钢骨结构体系在低层住宅中的应用普遍,技术成熟,并具备相应的设计、建造标准。如美国的《薄板轻钢房屋体系惯用法》(Prescriptive Method,适用于1~3层),澳大利亚的《金属框架房屋体系标准》AS 2623-1993(适用于1~2层),日本的《薄板轻钢房屋体系设计手册》(适用于3层以下),以及国际规范委员会(ICC)于2000年出版的适用于薄板轻钢房屋体系的《国际建筑规范》等。但国外将薄板钢骨结构体系用于多层住宅建筑并不多见。现有的资料显示,加拿大有将轻钢板肋结构体系应用到8层旅馆的建筑实例。美国有用薄板轻钢房屋体系建成的6层公寓。
  近几年,我国在建设部大力推行钢结构住宅政策的推动下,不少房屋开发公司正逐步研究从国外引进低层薄板轻钢房屋体系,并已在北京、上海、大连、武汉、天津等地应用,主要用于建造1~3层的独栋或联排住宅或别墅。相应的CECS《多层冷弯薄壁型钢住宅技术规程》正在编制过程中。总之,我国薄板钢骨结构体系在住宅建筑中的应用尚属初步发展阶段。
  在我国可用土地资源紧张而钢产量相对充裕的现实情况下,国家倡导轻钢结构住宅的建设有着重要的意义,亦与环保、节能的可持续发展政策和绿色住宅理念相符。随着我国住宅产业化步伐的加快以及钢结构住宅技术的应用,钢结构住宅建筑必将成为我国住宅的一种新型式。因此,开发薄板钢骨结构体系多层住宅对满足我国住宅建设的需要大有益处。针对我国国情,就引进国外先进的薄板钢骨结构体系用于多层住宅建设所带来的消防安全问题进行技术可行性研究,非常有必要。
  (二)薄板钢骨结构体系住宅的防火问题
  钢结构为不燃结构,但耐高温而不耐火,因此钢结构本身的防火保护此类结构形式建筑技术应用中应重点解决的问题之一,薄板钢骨结构也不例外。
  目前,国际上建造的薄板钢骨结构体系低层住宅(3层及3层以下),其防火设计依据多为综合性性建筑规范,很少有专门的防火规范。由于轻钢房屋体系应用于多层住宅建筑的情况较少,相应的防火要求几乎没有。我国的建筑主要是以砖混和钢混等结构为主,在薄板钢骨结构体系住宅建筑防火方面的技术要求和标准相对滞后,不能满足当前在中国推行薄板钢骨结构体系多层住宅建筑的实际需要。
  本文比较了各国有关薄板钢骨结构体系多层住宅在建筑构件的耐火极限、建筑的防火间距和其它防火措施等方面的要求。在此基础上,分析和提出了我国薄板钢骨结构体系多层住宅的防火技术要求建议以及还需进一步开展的相关研究工作。

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