碳中和目标下，轻型钢结构工业建筑发展路径分析

 碳中和目标下，轻型钢结构工业建筑发展路径分析

车松岩

上海市金属结构行业协会，上海，200040

摘要：近年来,为了积极顺应这个时代形势的高速发展,我国社会对现代化工业建筑体系的研究重视及程度正日益提高,轻钢结构又作为新型工业建筑技术的一重要结构组成的部分,轻钢结构又对新型工业建筑产品的技术整体质量都有着直接重大的决定影响,要充分保证新工业建筑系统的整体质量,就必须结合实际情况,将轻钢结构与碳中和的目标结合起来,形成比较优势的轻钢结构。其他钢结构强度和性能各方面材料的整体性能指标相较于轻钢结构都有部分差距，因此本文系统详细阐述总结了各类轻型工程钢结构产品在中小型工业建筑设计实践中具体应用方法的性能优势,提出总结了它在建筑设计实际和应用施工中最必须着重注意把握的各项施工方法要点,并全面分析研究了各种重型建筑钢结构工程优化设计的方法体系及实际相关应用。

关键词:碳中和，轻型钢结构，工业建筑发展路径

在轻软质钢结构方面的各种相关新理论创新和共性技术攻关研究应用方面，与部分发达国家相比,我国具有一定的发展趋势。虽然近年来在我国逐渐有人认识到建筑轻钢结构工程的发展重要性,并逐渐结合我国实际情况逐渐加强，到了发展其相关研究攻关力度,但仍然不能全面满足现阶段我国迫切的市场需求,特别是鉴于近年来我国发展经济以及在建筑工程科学技术建设上取得的进步,市场中对我国轻钢结构建筑工程的实际需求量已越来越大。轻钢结构施工质量要求一般都比较高,我国也最初大量采用轻钢结构的城市车库结构等,20世纪的60年代末,相关工程设计人员逐渐认识到我国轻钢结构工程的质量优势,之后也逐步与使用方法和相关技术相结合目前轻钢结构材料在国际工业建筑市场开发上都得到了越来越广泛深入的商业应用,相关的技术也随之不断进步。

一、轻型钢结构的优势

轻钢结构优异的工程性能可表现出在建筑工程各个方面,如其抗风力、抗低温热震、耐久性的能力等,与建筑部分及传统工程基础结构等相比,具有显著独特的设计优势,可以大幅提高现代化工业建筑体系的整体质量。

二、发展路径分析

2.1注重实用性

在工业建筑使用轻钢结构的设计中，相关人员应遵循适用性原则，在时间、空间、环境、质量等方面对轻钢结构的设计有实际要求，如必须满足当地工人的职业操守和劳动保障要求等。本文认为相关人员需要结合轻钢结构的具体要求，保证轻钢结构和在特定的结构中应用。

2.2声环境

由于工业建设项目规模较大，在我国城市以及市场的发展中发挥着不可替代的重要作用，因此建设过程将会更加复杂。目前我国常见的噪声来源可分为雨声、空气噪声、噪声污染等3类，不同类型的噪声需要结合实际情况采取不同的防治措施。比如通过以下这种方法可以减小振动：为了改善不同的效果，可以在钢结构之间设置隔离槽，对于雨的碰撞声，可以实际结合声效材料，对于空气噪声，可以采用50毫米厚的岩芯。

2.3热负荷

热影响环境因素主要是指那些与工程建筑结构活动相关的一些外部自然因素引起的气候影响。工业建筑本身的建筑规模相对投资较大,相较于城市施工，施工过程周期更长,另外由于各种天气因素的不确定性，也会导致其对周边环境较大，将会显得特别地复杂,包括太阳的辐射、天气温度变化、空气的流通扩散速度变化以及其周围的物体表面温度,这些外界因素随时都可能会影响大气温度以及对周围环境造成影响。轻钢结构系统具有双重保温节能和防火隔热等显著功效,所以现在只要允许相关设计人员单独在该通风系统室中连续工作,就能迅速有效的调节好室内环境温度。

2.4照明面积

照明的环境条件是整个工业建筑体系中必须要重点考虑的一部分,轻型及金属结构建筑一般对建筑室内外部照明系统有了较高精度的照明要求,需要考虑提高建筑相关节能材料设备的空间利用率,达到最大节能减排效果,同时照明也更需要注意保证材料生产系统的使用安全性。建筑企业选材应充分考虑并综合各种结构形式的安全耐久性特点和变形极限,然后要结合企业实际施工情况去选择使用最适合建筑的各种材料,目前在我国大多数工业建筑构件中所普遍采用到的常用材料就包括了聚乙烯、玻璃材料、高密度聚乙烯、ir和聚氨酯(pc)、聚氨酯(pc)等。

2.5安全性

在实际建筑钢结构产品的设计应用生产过程实践中具有较高的可行性，在施工过程中就更容易产生安全事故和操作事故。这不仅是由于上文中提到过的环境因素的影响，更是与在施工过程中施工人员本身的安全防范意识薄弱有关。现如今一部分施工人员由于在上岗前培训不到位导致安全意识差，还有部分施工人员是由于觉得自己对施工操作熟练对安全意识不重视导致了安全问题。因此要充分重视安全问题，在施工过程中尤其是具有防火、防风、防撞和抗冲击等演练。

火灾危害是现代工业建筑生产实际或施工安装过程管理中一种常见形式的建筑火灾隐患,其安全危险性因素主要地取决于企业产品特性、生产加工过程控制和建筑生产主要原料等。值得注意的问题是,不需要政府为国内所有大型工业建筑都设置一个火灾隐患

，一些民间团体也会注重消防安全，会主动建立针对自身企业的防火安全规范，比如东风银行多等,设计的软钢结构既可以防火,而且工作人员还具备一定的工业建筑防火思维。即必须能根据国家《防火规范》中的强制性规定要求采取出相应防火的基本预防的措施计划和主要技术措施,如:防火构件性能标准的设计确定、钢结构中的各种防火设计技术与应用、钢结构整体的基本耐火保温能力、钢结构部件的基本耐火防护能力、满足各类钢结构使用的各项防火要求。

2.6经济方面

在轻钢结构设计中，经济原则是保证建筑工程项目最终能带来经济利润的前提下，各企业的市场核心竞争力对当前经济效益有一定的影响。随着国家整体经济速度的变化，各个行业在其实际发展过程中发生了变化，提高了企业的经济效益，从根本上保证了企业的经济收入，是企业可持续发展和现代化发展的必经之路。在进行建筑结构设计时，设计者必须结合实际情况采取一切手段使整体结构质量最大限度地降低。轻型钢结构设计包括合理设计、科学规划整个建筑结构、防火分区、确定耐火等级和单体尺寸控制。

2.7美观方面

轻钢结构的一种结构形式，并对其外形和体量等有更明确的要求。在轻钢结构基础上的这些特点，建筑单位需要减少结构负荷，因为轻钢结构在各方面的性能都相当好，所以不同结构的不同功能之间的区别就显得尤为重要。

结语

近年来，为了达到碳中和目标，市场对工业建筑的需求量也越来越大。轻型钢结构是工业建筑的重要建筑材料，它直接影响着工业建筑的整体稳定性和质量，因此，相关人员应重视。不同工业建筑的实际需求不同，相关人员在应用和设计时需要结合实际情况对其进行设计，确保科学的结构。

参考文献：1、王宝磊.轻型钢结构的工业建筑设计研究【J】.房地产世界.2022(03):80-82

2、周珩.轻型钢结构工业建筑设计研究【J】.科学技术创新.2020(22):116-117

作者简介：

一作：姓名：车松岩，陕西西安，硕士，职位：CTO

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