第一章 绪论
1.1研究背景、目的及意义
从建国开始到现在尤其是改革的 30 年来，我国钢结构行业发了巨大的变化，刚在建国初期的时候钢产量不够，我国实行节约用钢的政策，等到钢产量有了比较大的发展时，又提出了合理用钢的政策。随着改革发展政策又向鼓励和发展建筑用钢方向发展了。从钢产量上来说，我国钢材市场销售旺盛，建筑钢材在数量品种和质量上都基本能满足钢结构住宅建筑的需要，从 2006 年到 2007 年之间，尤其是 2007 年全年的粗钢产量为 4.89 亿吨，比全世界钢产量的 1/3 还要多，甚至比排名第二位到第七名的总和还要多。我国加入 WTO 之后，建筑钢材在品种上趋于丰富化，价格上趋于更加合理化。在品种结构上也出现了新的变化，我国对于钢材新品种的开发力度大大加强。冶金工业项目也在火热进行中，这些发展都为我国钢结构住宅提供了多种规格的钢材。从政策上说，98 年建设部发表了《关于建筑业进行推广应用十项新技术的通知》里面提出要把推广使用钢结构作为建筑新技术来推广使用；国务院 1999 年 72 号文件提出了发展钢结构住宅、扩大钢结构住宅在住宅市场上的绝对占有份额；1999 年《国家建筑钢结构产业“十五”计划和 2010 年发展规划纲要》明确了我国要在“十五”期间，重点发展这一环保型、基于工业化和再利用的结构体系；2002 年建设部发布了《钢结构产业化技术原则》；2003 年《建设事业技术政策纲要》指出 2010 年建筑钢结构的用钢量要达到钢产量的 6%，即 1500 万吨以上； 2005 年 7 月又公布了《钢铁产业发展政策》，再次明确了我国钢铁工业的产业政策目标、产业发展规划、产业布局调整、产业技术政策以及促进企业的组织结构调整、投资管理、原材料政策、钢材节约使用及对行业咨询设计施工等单位的政策和要求；国家对于正在进行的十大规划产业调整，提出来第一个就是钢产业的规划调整。
对于我国钢结构的发展来说，这些新的政策的出台是非常重要的。从环保方面来说，我国国民经济发展中遇到的最大难度的问题就是资源短缺和环境污等问题。有统计显示：我国建筑中高能耗建筑就有 99%，占全国总能耗的 28％，其中住宅使用能耗占 20％，而且在将来有可能会达到 45％以上；城市用水有 32％被建筑用水消耗掉；住宅建设用地占掉城市用地的 30%；建造住宅所消耗的钢材占全国钢材使用总量的 20％，住宅建设所使用的水泥占全国总用量的 17．6％。和发达国家相比，我国在节能住宅方面的发展是大大落后的，在住宅建设的物质消耗方面，我国的消耗量要超过发达国家的 3 倍还要多，在建筑钢材方面，我国住宅建设的消耗量也要比发达国家高出十分之一到四分之一，在卫生洁具的耗水量方面，我国也要比发达国家多出三分之一。做为一个人口众多的大国来说，在能源消耗上非常巨大，是没有权利浪费珍贵的自然资源。要实现住宅建设的可持续发展，必须全面审视住宅建设的指导思想，在住宅建设工作中，重视建筑的节能性能。钢材作为一种可回收再利用的材料，在建筑结束其生命周期之后，主要材料还可以回收循环利用，既减少了建筑垃圾又节约了资源。这一特点，使钢结构住宅有着其他结构无可比拟的优势。
从北方施工工期说， 冬季施工的起止日期为：当冬天到来时，如连续五天的日平均气温稳定在 5℃以下，则此 5d 的第一天为进入冬季施工的初日，当气温转暖时，最后一个 5d 的日平均气温稳定在 5°C 以上,则此 5d 的最后一天为冬季施工的终日。一般来说基本上从本年 11 月中下旬到第二年的 3 月中旬左右，大约 4 个月甚至更长的时间内，工地无法进行浇灌混凝土等湿作业，这么一个长期的停工时间对于紧张的工程进度来说是非常关键的，而钢结构则不受冬季施工条件的限制，快速的城市化进程需要在短期内建设大量的住宅建筑。这也是钢结构住宅得以推广，尤其是在北方地区大力推广的主要原因。
从建筑模数体系来看，随着新的建筑材料的出现，必然出现新的结构形式，只有在模数化和标准化基础上，才能确定符合工业化建造方式的住宅建筑平面和竖向构成以及相应设计准则和方法。可以使住宅在满足标准化要求的同时，适应住宅功能及建筑平面布置多样化的要求；为确定与体系配套的性能好、价格便宜的新型墙体及其连接构造方式创造了条件；有助于确定与体系配套的，满足模数协调准则的门窗等建筑部品；有助于确定与体系配套的设备选用标准，设备及管线安装方法。为发挥钢结构这一新型结构形式的优势，适应其工业化、标准化生产，建立钢结构模数有着迫切需要。从以上资料可以看出，推广钢结构住宅来说，有着其必然性和重大意义，而针对钢结构住宅模数体系的研究，实现工业化批量生产，满足大量性建设的需要，有着迫切的现实意义。
第二章 钢结构高层住宅模数体系
2.1 钢结构住宅工业化发展的核心——标准模数化
模数制是指建立在模数基础上的一种尺寸配合的形式，已经成功地应用于包括建筑在内的各种领域。术语“模数（module）”是从拉丁文“modulus”转化而来，英语的意思是“小尺寸”。在建筑领域中，模数配合的概念很长时间以来就为人熟知了。通过对不同古文明的文物或建筑遗址的调查，如在公元前四千至一千年的印度河谷文化和后来的古罗马与古希腊，证明模数配合很早就已经应用于建筑方面。古希腊的建筑师认为“建筑物的细部本身采用模量（module），并由这些特别的细部做成合适的整栋建筑”。西方历代的工程师和建筑师主要是从审美的角度考虑，一直应用模数配合的原理制定各种不同尺寸以保证满意的建筑设计。而模数数值总是与人体尺寸有直接关系。在我国古代也建立了一套完整、科学合理的建筑模数制度，并以国家规范的形式进行推广使用，如宋朝的《营造法式》中的“材、分”与清工部的《工程做法》中的“斗口”。但是与西方不同的是，西方采用模数制在很大成分上是出于美学上的考虑，我国古代建筑中的模数制的运用，是作为预制建筑构件的一种手段，有了单个构件的基本尺寸，整个建筑尺寸都和单个构件的基本尺寸有数学关系，这样设计和建造过程中就会有很大的便利，这与我们现代工业化建筑中的模数制运用十分相似。
第三章 北方钢结构高层住宅功能............ 43-57
3.1 住宅设备对模数化住宅户型........... 43-45
3.2 建筑部品对住宅空间尺寸的影响........... 45-50
3.2.1 墙板........... 45-49
3.2.2 阳台与楼梯........... 49-50
3.3 住宅公共交通部分...........50-51
3.4 钢结构模数体系与功能空间尺寸 ...........51-57
第四章 北方钢结构高层住宅户型平面设计...........57-78
4.1 模数化住宅平面及高层住宅平面........... 57-62
4.2 钢结构住宅中策略应用........... 62-67
4.2.1 模块化 ...........62-64
4.2.2 灵活化 ...........64-67
4.3 钢结构模数化的标准户型平面...........67-74
4.3.1 一室户户型平面........... 67-70
4.3.2 两室户户型平面........... 70-74
4.4 钢结构模数化的标准户型平面........... 74-76
4.5 结论 ...........76-78
结论
通过对我国已建成钢结构住宅的案例调研分析，结合沈阳铁西工人村三期住宅项目平面设计研究，本文得出以下结论：我国的钢结构建筑的发展已经从萌芽过度到快速发展的阶段，建设量日益增多。科研实验和示范工程设计质量都有提高。但是就目前来说，因为钢结构在我国的建设量和传统的钢筋混凝土结构相比，市场占有量比重还是非常少，大部分钢结构建筑都集中在大型公共建筑，用于住宅的还是为少量，而且大多为轻型钢结构低层，多层和小高层住宅。相关的规范制定大部分都停留在对结构计算，结构设计和安装构造方面，对于建筑设计方面的指导不够，对于钢结构防火、保温等技术和先进国家有一定距离，这导致了钢结构应用在住宅建筑中的相对滞后。
对于钢结构的相关部品预制墙体，预制楼盖系统，预制整体厨卫的研究不够，限制了钢结构实现产业化的发展。由多个预制部品现场组装成建筑成品应该是钢结构发达程度的重要体现，甚至是将单个钢结构户型作为一个整体预制构件，多个户型，加上公共交通的预制部品，共同组成钢结构住宅组合，这才是钢结构在住宅上应用的发展方向。
参考文献
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