流水线作业,工业化生产,三十天快速建起一座房屋?

你认为建造一座房子需要多长时间?半年?一年?有这样一种房子,可以实现流水线作业、工业化生产,三十天快速建设完成。这就是轻钢结构的房屋。轻钢是什么,轻钢结构的房子相较传统房屋有哪些优势?

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首先来了解一下什么是轻钢,轻钢有两种含义,一种是指圆钢、小角钢的轻型钢结构,另一种是指具有轻型屋盖和轻型外墙(也可以有条件地采用砌体外墙)的单层实腹门式刚架结构。

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轻钢建房是在工厂内建造的,最大的特点是可以实现流水线作业,批量化生产。人们把房屋在工厂建好之后,直接运输到所需要的地方。相关工作人员介绍,一座200到300平方米的房屋,他们大概30天就能完成;100套新农村建设房屋,2到3个月内就能完成;而建造一个传统钢筋混凝土结构的平房至少需要4个月。由此可见,轻钢建房大大缩短了房屋的建造时间。

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轻钢建房的发展历史

20世纪40到50年代,新中国刚刚成立,百废待兴,对住宅的需求量非常大。传统的砖混结构的房屋不能满足快速建房的需求,于是,轻钢建房开始迅速发展起来。

所谓轻钢建房,顾名思义,就是用一些轻型钢作为承重构件来建造房屋。现代社会,轻钢建房所用的钢是厚度小于一毫米的高效能冷弯薄壁型钢,以轻钢断面代替传统木质结构梁来建造房屋。

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那么“轻钢”到底有多轻呢?根据相关人员的介绍,使用轻钢建房的方法建造的房屋,每平方米约重20到25千克。一座100平米的房屋,重量仅在200千克左右;而同样100平米钢筋混凝土结构的房屋,重量达到了4到7吨。可见,轻钢没有辜负它“最轻的承重结构”的名号。

这时也许就有人要问了,这么轻的刚建造出来的房屋结实吗?

轻钢建房的承重性

为了解决人们这个疑问,工作人员进行了轻钢结构的承重实验。实验中使用的钢材为三根一毫米厚六米长的横梁,工作人员将它们搭建起来,在最容易形变的地方,也就是横梁的最中间,悬挂了一只测量形变量的摆锤。

横梁搭建好了以后,30名成年工作人员站上了横梁。结果发现,横梁的中心只有轻微的下沉,可见,横梁完全能够承受30名成年人的体重。于是,工作人员加大了重量,在横梁上放上了一组2.4吨的石膏板,这已经大大超出了30个人的体重,此时,衡量的下沉仍不明显。

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于是,第二组、第三组、第四组石膏板一个接一个地被放上了横梁。石膏板放到第二组的时候,通过摆锤测量出,横梁中心下降了约1.1厘米;第四组的时候,横梁中心下降了约三厘米,但并未发生断裂。

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工作人员将石膏板全部撤下去之后,我们发现,横梁恢复了原状。

由此可见,轻钢结构的横梁不仅有强大的承重能力,而且不易发生变形,还具有较好的延展性。

轻钢建房的抗震性

既然承重性问题无需担心,那么,这种房屋的抗震性怎么样呢?在面临地震、台风等自然灾害的时候,房屋的安全性能否得到保障?

为了验证这个问题,工作人员首先,用轻钢结构搭建了一个八平米的小房间,然后强行拽动它,使它在地上翻滚。结果发现,房屋只有个别的角发生了变形,整体上没有太大的变化。

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为了进一步进行比较,工作人员搭建了两个一模一样的砖混结构的房屋和轻钢结构的房屋,将它们放在地震台上,分别进行检验。砖混结构的房屋在地震台刚刚开始晃动的时候基本上就碎了一地,地震模拟结束之后,人们还发现,它的地基都已经裂开了。

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而轻钢结构的房屋就不同了,整个实验过程中,仅仅是房屋底部脱离了固定台,房屋的结构依然完整、没有大的变形。

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所以,轻钢结构房屋的抗震性比砖混结构的房屋要好。而且据工程师介绍,轻钢结构的房屋即使发生了倒塌,也会留有一定的空间,便于救援人员展开施救行动。

轻钢建房的保温防火性能

轻钢建房除了承重性和抗震性比较好之外,还有一个优点,那就是它的保温隔热性能也非常优越

由于它的承重性显著,所以墙体内可以填充各种保温隔热材料。一般轻钢结构的房屋会有三层保温材料:玻璃丝棉、石墨聚苯板、金属雕花板。这使得它10cm的热阻值就和砖墙一米的热阻值相同,保温性能非常好。

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添加保温层的轻钢房屋

工作人员在对房屋进行防火性能测试时发现,即使是上千摄氏度的高温喷火枪直接喷向房屋,也基本上不会产生烟雾和明火,防火性能非常好。发生火灾后,这种类型的房屋可以为消防人员的救援争夺宝贵的时间。

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轻钢建房的防腐性能

有些人可能会说,轻钢建房都是用钢材制作的,那这种钢材会不会容易发生锈蚀?

为此,科研人员对它进行了防腐性能测试。他们将钢筋、涂有简单涂层的重钢、冷弯型轻钢一起放在在5%的盐雾环境里,观察他们的腐蚀情况。结果发现,无保护的钢筋几乎是立刻发生了锈蚀,涂有简单涂层的重钢也在七天之后锈蚀严重。而我们镀了铝锌的轻钢,在整个过程中表面都非常光滑,没有锈蚀的痕迹。

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所以,轻钢结构房屋的防腐性能也高于普通的钢筋混凝土结构房屋。

其他优越之处

我国是一个产钢大国,早在1997年,我国每年的钢产量就突破了一亿吨;到了2020年,这个数量更是达到了十亿吨,粗钢产量占全球的一半以上。既然我国有钢产量高的优势,就必须好好利用这些钢材,让他们发挥更大的用途,轻钢建房就是其中一个很好的应用方式。

此外,由于轻钢建房是在工厂内建造的,房屋建好之后,可以将房屋整体搬到需要的地方,整个过程中产生的垃圾和污染都要少得多,避免了以传统方式施工时对环境的损害。

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当然,这种房屋也有着一些不足,比如说在居住的时候,屋内可能会有轻微的响声,这等待着科研人员进行完善。

瑕不掩瑜,轻钢建房有着如此多的优点,相信这种技术在不久的将来一定会大规模的应用,帮助我们建造出更多结实耐用的房屋,也为我国的新农村建设出一份力。

作者:余温 审核:sherry 校稿编辑:李子

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