钢结构具有自重轻、强度高、施工快捷等优点,高层、大跨度建筑,采用钢结构尤为理想。目前世界高的高层建筑中有80%以上都是采用钢结构,从这一数据可以显示出钢结构建筑的优势。多高层钢结构建筑相对传统混凝土结构建筑的优势。
高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构相比,具有如下的优势:
(1)钢结构材料强度高,结构自重轻
钢结构强度高,与混凝土结构相比,钢结构梁、柱截面面积小,可增加有效使用面积,一般高层钢结构柱的截面积占建筑面积的3%左右,而高层混凝土结构的截面积占建筑面积的7%-9%。
(2)钢结构施工速度快
钢结构大部分构件在工厂生产,运往现场通过焊接或螺栓连接进行整体组装,可以全天候作业,由于钢结构本身可以作为承载结构的施工荷载减少施工时的模板工作,因此不仅降低成本,而且大大加快施工速度。钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的1.5倍。
(3)管线布置方便
在钢结构的结构空间中,可采用桁架式构件或采用有空腔的构件,这样使管线的布置较为方便,而且管线的更换、修理较为方便。但如果采用混凝土结构,梁不宜开孔,管道一般从梁下通过,从而占据一定的空间。此在楼层净高相同情况下,钢结构的楼层高度可比混凝土结构的楼层高度小,可减少外围护墙面积。
(4)钢结构施工环境污粱少
钢结构施工时,很少使用砂、石、土、水泥等做料,从根木上避免了尘上飞扬、废物堆积和噪声等污染问题。
(5)钢结构建筑符合可持续发展政策
钢结构产业是一项绿包环保建筑产业,它对资源、能源的利用相对合理,对环境破坏相对较少,是解决环境问题的突破口。钢材是一种具有很高的再循环价值的材料,边角料都可以回收利用。对同样规模的建筑物,钢结构建造过程中有害气体的排放量只相当于混凝土结构的65%。
多高层钢结构建筑有其绝对的优势,但隔声问题一直是钢结构建筑的弱项,其中固体传声是隔声问题的主要方面。如何解决楼板、墙体、钢梁的隔墙问题已成为钢结构建筑面对的重要课题。建筑内部的噪声是由于人们生活与活动而产生,几乎是不可避免的,特别是钢结构梁隔声包裹系统、隔声分户墙及楼板的隔声,调查表明日常生活的噪声,主要来源是走步声、大声谈话、洗手间冲水、门扇撞击声等。
根据我国《民用建筑隔声设计规范》(GBJ118-88),住宅建筑卧室、客厅的允许噪声级白天应小于或等于50分贝,夜间应小于或等于40分贝,房屋间空气按重量隔声应大于或等于40分贝。墙和地板之间,以及75分贝的基于重量的标准化冲击声压级的地板。要达到建筑隔声设计规范的要求,对建筑进行系统性的隔声设计很有必要。
福韵声学钢结构建筑隔声技术是根据隔声需求的不同层次、定制化生产、个性化服务,装配式安装、柔性连接,有效降低结构共振振幅、位移、钢结构梁隔声等问题;如湿区、干区及幕墙与隔墙连接的隔声、钢梁钢柱隔声、钢结构梁隔声包裹系统等差异方案,使得钢结构墙体隔声性能大大优于一般建筑。