建材发展导向２０１３年２月 规划与设计 钢结构别墅住宅轻钢体系设计研究及应用 甘华松 上海通用金属结构工程有限公司上海市宝山区２０１９００ 摘要：随着人口增长和城市化进程的加快、人们生活水平的提高以及国民经济的发展，／，－￣１对住宅质量和舒适度的要 求越来越高。而我国传统结构体系的住宅已不能满足市场、消费者的要求和建筑“可持续发展”的时代主题。本文阐述了 别墅轻钢结构体系住宅的组成、分类和特点，分析研究了钢结构别墅住宅轻钢体系设计研究及应用。 关键词：别墅住宅轻钢体系；设计研究；应用 引 轻钢体系住宅在国内是一个全新的概念，它属于轻钢 将详细的介绍别墅轻钢体结构的主要优点。建筑范畴，指采用轻型钢结构布局、以国民长期居住为目的，适 ２．１空间布局灵活・性大，安全性强 宜于长期日常居住的房屋建筑。在建筑中使用钢结构的骨架能够 随着人们生活水平的提高，个性化的住宅越来越受到人们的 满足用户对房屋分配的需求，显得房屋的空间较大，被广泛的应 青睐，而别墅的轻钢体结构住宅最主要的优点就是空间利用率 住户可根据自身的需求灵活的设置房间的布局和不同的功能 用于别墅房屋的设计中。别墅轻钢结构体系住宅所使用的轻质板 大，材会使得别墅有很多的色彩和样式可供选择，建筑师们通过发挥 等。传统建筑在房屋装修的时候经常出现随意拆建承重墙的现 想象力建造出满足用户需求的各种别墅。 象，这不仅减少了房屋的使用年限，也增加的房屋的危险性。如 果是钢筋混凝土的框架结构也同样会影响房屋的改造效果，而且 １别墅住宅轻钢体结构的组成及分类 我国传统的建筑大多是应用混凝土建造成的，其形式单一， 修建的过程比较复杂，增加的修建的成本。别墅轻钢体结构的优 不能够满足人们日益增长的物质文化需求，而轻钢结构住宅却由 势经过这样的对比就显而易见了，并且别墅轻钢体系结构还具有 轻钢结构体系、维护结构体系以及楼面结构体系组成，不仅可以 非常好的空间组合能力，在空间利用方面采用垂直或纵横交叉的 这样造型丰富的住宅正越来越 建造出不同种类的房屋，还符合绿色环保的理念，被广泛的应用 形式都不会影响建筑的整体构造，别墅轻钢体结构住宅还具有 于别墅的建造当中。接下来本文将详细介绍别墅轻钢结构体系住 受到广大消费者的欢迎。另一方面，安全系数很高，近几年，我国经常发生地震， 宅的组成。其一是轻钢结构体系，尽管是轻钢体结构，但是其承 非常强的抗震能力，轻钢体结构住宅的出现不 载能力却是非常强大的，从承重能力方面分析包括钢框架的支撑 这就给房屋的建造提出了更高的要求，还增加了使用年限，降低了成本投 体系、轻钢龙骨体系以及错裂支架体系等，另一方面从轻钢住宅 仅提高了房屋的抗震可靠性，的横截面结构分析又包括焊接形截面、热轧型截面以及圆钢管内 入。别墅轻钢体系结构采用轻质的墙体和面料，使得建筑的本身 在一定程度上缓解了地基承受的压力，而且轻钢结 灌混凝土等等，这种多样化的轻钢结构体系使得别墅的造型能够 重量就很轻，既节约了地基处 有更多样化的选择其二是维护结构体系，别墅的外墙维护方法 构的住宅可以免除地基挖掘过程中的打桩工艺，有两种，一种是在承重板的外侧增设保温和隔声性能较好的材 理的费用，又增强了住宅的安全性能。 料，并且在装饰材料的外面增加一些透气性能良好的防水材料， ２．２轻钢结构住宅实现了住宅建筑的工业化及产业化 这样就会使得别墅住宅轻钢体结构具有更加优良的使用性能和舒 别墅住宅的轻钢体结构从建造之初再到现场安装都严格的遵 适性。另一种方法就是采用夹层式的建筑形式，把承重层和保温 循工厂定制化的生产模式，尤其是轻钢结构的制造过程，都是有 绝热隔声材料组合在一起，这样能够使别墅轻钢体结构具有更大 着严格系统化、科学化的程序标准，通过采取相应的措施降低生 的空间，而且坚固性能大大增强。轻质的墙体版面包括能够防水 产成本。随着我国计算机科学技术的不断发展，别墅轻钢体结构 防火的石膏板，还有水泥纤维板、ＡＬＣ板等等这些建材的使用应 也可以用计算机系统进行辅助设计和制造，通过计算机系统的无 该根据别墅具体的情况而选择。很多用户对于别墅轻钢体系结构 误差化生产，可全面及时的满足用户对住宅的各种设计上的需 也提 的外装饰墙有着较高的要求，因此，外围材料的选择非常重要， 求这样不仅实现了轻钢结构住宅的工业化和产业化要求，程序化安装的实现提 既要满足用户对外观的要求，也要做好防水、防火的预防等。其 高了工作的效率。为未来住宅工业化生产，有利于促进我国的经济建设。从另一个角度 三就是楼板结构体系，传统的楼板结构体系包括木质楼板，压型 高一种可参考模式，别墅钢结构住宅还积极地相应了我国的环保政策，以及可 钢板以及现浇混凝土钢板等，这些建筑结构不能够满足别墅的轻 分析，钢体结构的要求，因此，楼板的结构应该采用蒸压轻质的加气混 持续发展的要求，轻钢结构住宅在建造的过程中严格的遵循节约 尽可能的使用可再生能源进行住宅 凝土楼板，这样的楼板能够使得别墅具有更强的结构体系，可以 土地、节约能源的方针政策，再铺设一些地毯有利于其结构的美观。 的设计，对于有可能进行回收再利用的资源要采取一定的保护措 ２别墅住宅轻钢体系结构的特点 施，防止浪费或对环境造成污染的现象出现。 轻钢结构体系的住宅比传统住宅在整体稳定和抗震方面都有 ２．３别墅轻钢结构住宅施工便捷环保，综合经济效益良 更优越的性能，且因其自身的结构比较轻巧，不仅可以增加住宅 好 别墅轻钢结构的住宅还具有建设工期短且施工便捷又环保。 的利用空间，而且再加上轻型的墙体材料以及压钢的组合板，使 也就是在保 得轻钢体别墅住宅具有更强的耐用性能和装配性能。接下来本文 在别墅轻钢结构的施工过程中大多都采用干法施工，・３ ８ ４・ 规划与设计 建材发展导向２０１３年２月 电子膨胀阀对变频空调性能影响 的实验研究 侯泽飞 广东美的制冷设备有限公司广东佛山５２８３１ １ ， 摘要：本文通过实验研究了压缩机频率、电子膨胀阀开度对空调系统能力及性能的影响，并对制冷剂流量随电子膨胀 阀开度的变化进行了分析。结果显示：变频空调在一定频率下运行时，制冷量会随着阀开度的增大先增后降，且每个频率 下存在一个最优开度；电子膨胀阀应根据压缩机频率的变化做出相应动作，并以此调节制冷剂流量及系统制冷量，从而使 系统运行的能耗减少。 关键词：变频空调；电子膨胀阀；制冷量；能耗 引言 器运转不稳定，甚至损坏压缩机。而电子膨胀阀的调节则可以是 排回气温度、 自从ＶＲＦ空调推出以来，由于其具有软启动、快速制冷、温 通过空调的电控程序来根据样机运行的实时参数（控精度高、节能等特点，得到了广泛的应用和快速的发展。就目 压力等），实现开度的主动控制，其调节的精度及响应的及时性 前国内空调行业的形式看，变频类空调已经占领了大量市场份 已得到各大空调制造厂家的证实，所以电子膨胀阀是变频空调器 额，并仍有逐年扩大的趋势，因此我们有理由将研发重心转入变 的首选节流元件。目前各大空调生产厂家对电子膨胀阀的控制方 频技术上，着重优化其节能，高精度、智能化调节的特点。 法都略有不同，本文就电子膨胀阀开度和制冷量的关系进行了实 变频空调器较一般空调最大的区别就是以变频压缩机取代了 验研究，得出一些有价值的结论，为更精准的控制电子膨胀阀以 定频压缩机，并在此基础上以电子膨胀阀取代了传统的节流装 适应压缩机频率及工况的变化提供了参考。 置＿＿＿一毛细管与热力膨胀阀。如仅是压缩机的改变，还不算真 １、实验部分 本实验是建立在ＧＩ１０－Ｉ２３项目试产机的基础上在焓差室进 正意义上的变频，因为变频空调的制冷剂流量是随负载变化的， 因此如要保证系统蒸发温度和过热度一定，则必须通过改变膨胀 行的。外机采用５Ａ０钣金件，双排 ９．５２冷凝器，华鹭２．５口 阀的开度来实现。而传统定频机所使用的毛细管，因其口径固定， 无法改变制冷剂流量对热力膨胀阀而言，试验表明其感温包有 径电子膨胀阀，两台ＬＮＢ４２压缩机（其中一台较新，记为２号）， 内机则是选用与之较为匹配的１４０高静压风管机。外室工况干湿 明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化做出迅速而有 球温度为３５／２４℃，内室工况干湿球温度为２７／１９￣，测试静压 效地反应，最终导致系统调节振荡，使压缩机周期回液，造成机 为５０Ｐａ，冷媒为Ｒ４１０Ａ，４５００ｇ。实验主要针对变频空调在标冷 证工程质量的基础上实现高程度的装配。另外，别墅轻钢结构住 的轻钢结构具体系具有较高的综合经济效益。随着人们生活品质 宅还不需要另外加设支撑模具，减少了受外界环境的影响，而且 的提高，对住宅环境要求也越来越高，别墅轻钢结构体系住宅符 将具有非常广阔的发展前景。 在工程安装的过程中也免除了一些大型的机械设备的使用，这样 合节能环保和可持续发展的理念，就会使轻钢结构的建设速度非常快，从而实现高效快捷的施工。 ３结语 别墅轻钢结构体系应用于住宅建造中能够节省很多的施工时间， 综上所述，本文对别墅轻钢结构体系住宅进行了分析，通过 从某种程度上也提高了资金周转的速度，对于投资效益的增长有 对轻钢结构体系的分类、组成以及特点的分析，说明了轻钢结 随着我国科学技术的不断进步 着一定的促进意义。我们以建造一个一万平米的别墅小区为例说 构体系具有的广泛的应用前景。明轻钢结构住宅对于提高工期的重要意义，用传统的方法至少也 以及经济的不断发展，已经涌现出很多的高性能、高强度的轻 要两三年的时间才能建成，而轻钢结构体系只需要半年到一年时 质钢系列的建筑材料，相信别墅住宅轻钢结构体系一定会得到 间，不仅节约了投资的成本，也提高了工程的质量，通过相关计 更好的发展。 算显示，轻钢结构体系所节约的成本可以达到总投资金额的百分 参考文献 ［１］张爱兰，结构建筑钢结构委员会２００１年工作总结及张望． 之二十左右。另一方面，有很多建造者认为，应用这样新型的钢 材会消耗比较大的投资成本，其实不然，别墅住宅的轻钢体结构 钢结构与建筑业。 取得的综合经济效益是非常良好的，由于轻钢体系的横截面积均 较小，这样就增加了房屋的净商而且在住宅的保温功能方面也 佳选择在施工的难度和方面轻钢结构体系也给别墅建造单位节 省了很多的开支，投资之后就会很快获得收益，因此，别墅住宅 ・３ ８ ５・ ［２】舒丽萍．钢结构住宅体系及应用．工业建筑．２００９（０８）． 【３］中国建筑金属结构协会，建筑钢结构委员会．建设部关于 ２０００．１．１２． 是非常强大的，真正意义上的做到了冬暖夏凉，是很多住户的绝 推行钢结构住宅的倡议书．