Tòa nhà có kết cấu bằng thép - và tòa nhà truyền thống có những đặc điểm riêng ở các kích thước khác nhau. Sau đây là so sánh toàn diện từ các khía cạnh như hiệu suất kết cấu, quy trình xây dựng, chi phí, bảo vệ môi trường và bảo tồn năng lượng cũng như sử dụng chức năng.
I. Hiệu suất kết cấu
(I) Sức mạnh và sự ổn định
Tòa nhà có kết cấu thép -Thép có cường độ cao, cường độ chảy và độ bền kéo của nó nhìn chung vượt trội so với các vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông và khối xây. Lấy cầu có kết cấu thép - làm ví dụ. Dầm thép có thể chịu tải trọng lớn với kích thước mặt cắt ngang - tương đối nhỏ và kéo dài khoảng cách. Hơn nữa, kết cấu thép có độ dẻo tốt. Trong trường hợp xảy ra thảm họa như động đất, chúng có thể hấp thụ năng lượng thông qua biến dạng của chính chúng, giảm nguy cơ sụp đổ cấu trúc và bảo vệ tính mạng và tài sản.
Tòa nhà truyền thốngCác tòa nhà bê tông truyền thống cũng có thể đạt được cường độ cao thông qua hoạt động kết hợp của bê tông và thanh thép. Tuy nhiên, vật liệu xây dựng truyền thống như kết cấu xây có cường độ tương đối thấp hơn so với thép và ứng dụng của chúng bị hạn chế trong các tòa nhà có yêu cầu chịu tải - kết cấu cao chẳng hạn như nhịp - lớn và tòa nhà có độ cao - cao. Ngoài ra, độ dẻo của kết cấu xây dựng truyền thống nhìn chung không tốt bằng kết cấu thép và có khả năng bị gãy giòn cao hơn khi gặp động đất.
(II) Độ bền
Tòa nhà có kết cấu thép -Thép tuy có độ bền cao nhưng lại dễ bị ăn mòn trong môi trường tự nhiên, đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt và ăn mòn hóa học. Tuy nhiên, bằng cách áp dụng các biện pháp bảo vệ như mạ kẽm nhúng nóng - và sơn chống ăn mòn -, độ bền của kết cấu thép có thể được cải thiện đáng kể. Ví dụ: một tòa nhà nhà máy có kết cấu thép - được bảo trì tốt bằng thép - có thể có tuổi thọ hơn 50 năm.
Tòa nhà truyền thốngKết cấu bê tông trong các tòa nhà truyền thống có độ bền tốt. Trong điều kiện sử dụng và bảo trì bình thường, tuổi thọ sử dụng thường có thể đạt tới 50 - 100 năm. Các công trình xây dựng có lịch sử lâu đời và một số công trình xây dựng cổ vẫn còn nguyên vẹn qua hàng trăm năm. Tuy nhiên, các tòa nhà truyền thống cũng phải đối mặt với các vấn đề về độ bền như cacbonat hóa bê tông và thời tiết của khối xây, đòi hỏi thiết kế hợp lý và bảo trì thường xuyên.
II. Quy trình xây dựng
(I) Thời gian xây dựng
Tòa nhà có kết cấu thép -Các thành phần của tòa nhà có cấu trúc - bằng thép hầu hết được - chế tạo sẵn trong các nhà máy, với độ chính xác cao và chất lượng - dễ dàng - kiểm soát. Công việc trên trang web - chủ yếu là hoạt động lắp ráp. Ví dụ: tốc độ xây dựng các tòa nhà dân cư có kết cấu bằng thép đúc sẵn - nhanh hơn 30% - 50% so với các tòa nhà truyền thống. Điều này rút ngắn đáng kể thời gian xây dựng, giúp dự án được đưa vào sử dụng nhanh hơn, điều này mang lại lợi thế rõ ràng cho các dự án thương mại theo đuổi lợi nhuận nhanh chóng.
Tòa nhà truyền thốngThủ tục xây dựng các tòa nhà truyền thống rất phức tạp. Ví dụ, một tòa nhà bê tông đòi hỏi nhiều liên kết như lắp dựng ván khuôn, buộc thanh thép, đổ và bảo dưỡng. Hơn nữa, thời gian bảo dưỡng của bê tông dài nên thời gian thi công tổng thể tương đối dài. Đặc biệt đối với các dự án xây dựng quy mô lớn -, thời gian xây dựng có thể dài hơn vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm so với các tòa nhà có kết cấu thép -.
(II) Độ khó thi công và cường độ lao động
Tòa nhà có kết cấu thép -Mặc dù việc lắp ráp các thành phần tòa nhà có kết cấu thép - đòi hỏi công nghệ chuyên nghiệp, việc chế tạo - trước tại nhà máy giúp giảm lượng công việc ướt trên địa điểm - và công việc ở độ cao - cao. Với sự phát triển của thiết bị cẩu và công nghệ xây dựng, việc xây dựng kết cấu thép có mức độ cơ giới hóa cao, giúp giảm cường độ lao động ở một mức độ nhất định. Tuy nhiên, việc thi công kết cấu thép đòi hỏi trình độ chuyên môn cao của công nhân xây dựng, cần phải trải qua quá trình đào tạo đặc biệt.
Tòa nhà truyền thốngCác tòa nhà truyền thống có số lượng lớn công việc ướt trên địa điểm -. Các công việc như xây tường, trát tường có cường độ lao động cao, chất lượng công trình chịu ảnh hưởng rất lớn bởi trình độ kỹ thuật của công nhân. Ngoài ra, các công việc như đổ bê tông đòi hỏi phải vận hành liên tục, đòi hỏi khả năng tổ chức thi công và bố trí nhân lực cao.
III. Trị giá
(I) Chi phí vật liệu
Tòa nhà có kết cấu thép -Giá thép dao động tương đối lớn và tổng chi phí thường cao hơn so với vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông và gạch xây. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ sản xuất thép và tính kinh tế theo quy mô, giá thép đã trở nên ổn định hơn ở một số khu vực. Đồng thời, do kết cấu thép có độ bền cao nên lượng vật liệu sử dụng có thể ít hơn so với các tòa nhà truyền thống để đáp ứng cùng yêu cầu chịu tải -, bù đắp một số nhược điểm về chi phí ở một mức độ nhất định.
Tòa nhà truyền thốngCác vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông và gạch xây có sẵn rộng rãi, giá cả tương đối ổn định và thấp, đặc biệt có lợi thế về chi phí gần các khu vực sản xuất vật liệu. Tuy nhiên, đối với các tòa nhà có nhịp - lớn và tòa nhà cao -, để đáp ứng các yêu cầu về độ bền, số lượng vật liệu có thể cần phải tăng lên, dẫn đến tăng chi phí.
(II) Chi phí tổng hợp
Tòa nhà có kết cấu thép -Do thời gian xây dựng ngắn nên có thể tiết kiệm được một lượng lớn chi phí nhân công, chi phí thuê thiết bị và chi phí thời gian của vốn. Hơn nữa, việc bảo trì sau xây dựng - của các tòa nhà có kết cấu thép - tương đối đơn giản và về lâu dài, chi phí toàn diện có thể mang tính cạnh tranh. Tuy nhiên, chi phí thiết kế và gia công ban đầu của kết cấu thép tương đối cao, đòi hỏi tính toán và thiết kế chính xác, đồng thời yêu cầu công nghệ gia công cũng cao.
Tòa nhà truyền thốngCác tòa nhà truyền thống có thời gian xây dựng dài và chi phí tích lũy về nhân công, quản lý, v.v. tương đối cao. Mặc dù chi phí vật liệu trả trước thấp, nhưng chi phí bảo trì công trình sau - như sửa chữa chống thấm mái nhà và sửa chữa vết nứt trên tường có thể cao, đặc biệt đối với các tòa nhà cũ. Nhìn chung, chi phí toàn diện của các tòa nhà truyền thống rất khác nhau ở các dự án khác nhau.
IV. Bảo vệ môi trường và bảo tồn năng lượng
(I) Tiêu thụ tài nguyên
Tòa nhà có kết cấu thép -Thép là vật liệu có thể tái chế. Sau khi phá hủy tòa nhà có kết cấu thép -, tỷ lệ thu hồi thép có thể đạt hơn 90%, tiết kiệm tài nguyên một cách hiệu quả. Hơn nữa, trong quá trình xây dựng các tòa nhà có kết cấu thép -, do chế tạo trước các thành phần - nên chất thải vật liệu tương đối ít hơn.
Tòa nhà truyền thốngCác vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông và gạch xây không thể tái chế được -. Việc phá dỡ tạo ra một lượng lớn chất thải xây dựng, gây áp lực lên môi trường. Đồng thời, trong quy trình xây dựng truyền thống, chất thải vật liệu tương đối nhiều hơn, chẳng hạn như tổn thất trong quá trình đổ bê tông và chất thải từ việc cắt gạch.
(II) Hiệu suất tiêu thụ năng lượng và tiết kiệm năng lượng -
Tòa nhà có kết cấu thép -Trong quá trình xây dựng các tòa nhà có kết cấu thép -, do mức độ cơ giới hóa cao nên năng lượng tiêu thụ chủ yếu tập trung vào hoạt động của thiết bị cơ khí. So với các tòa nhà truyền thống, nó có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng bổ sung do vận hành thủ công. Trong giai đoạn sử dụng, bằng cách sử dụng vật liệu cách nhiệt hiệu quả - cao chẳng hạn như tấm bánh sandwich len đá - và tấm bánh sandwich polyurethane, mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà có thể giảm một cách hiệu quả để đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng -.
Tòa nhà truyền thốngTrong xây dựng các tòa nhà truyền thống, mức tiêu thụ năng lượng trong các mắt xích như trộn và vận chuyển bê tông là tương đối lớn. Trong giai đoạn sử dụng, nếu các biện pháp cách nhiệt hiệu quả - cao như cách nhiệt tường bên ngoài và cửa ra vào và cửa sổ tiết kiệm năng lượng - không được áp dụng thì mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà sẽ cao. Tuy nhiên, một số tòa nhà truyền thống cũng có thể đạt được mức tiết kiệm năng lượng nhất định - bằng cách áp dụng các khái niệm thiết kế thụ động như sử dụng hợp lý hệ thống thông gió và chiếu sáng tự nhiên.
V. Công dụng chức năng
(I) Tính linh hoạt về không gian
Tòa nhà có kết cấu thép -Hiệu suất nhịp - lớn của kết cấu thép cung cấp một không gian bên trong mở với ít cột hoặc khoảng cách lưới - cột lớn, mang lại sự linh hoạt cao cho việc bố trí không gian tòa nhà. Trong các tòa nhà thương mại có thể dễ dàng tạo ra một không gian mua sắm rộng rãi. Trong các nhà máy công nghiệp, thuận tiện cho việc bố trí thiết bị quy mô lớn - và tổ chức quy trình sản xuất. Hơn nữa, kết cấu thép có thể được phân chia linh hoạt để thích ứng với những thay đổi trong các mục đích sử dụng chức năng khác nhau.
Tòa nhà truyền thốngCác tòa nhà truyền thống bị hạn chế bởi hình thức kết cấu và tính linh hoạt của không gian bên trong kém. Ví dụ: trong các tòa nhà có kết cấu bằng gạch -, có nhiều bức tường và hầu hết chúng là tường chịu lực -. Việc phá dỡ hoặc sửa đổi sẽ ảnh hưởng đến độ an toàn của kết cấu, gây khó khăn cho việc - bố trí lại không gian. Mặc dù kết cấu khung bê tông tốt hơn một chút nhưng kích thước và khoảng cách giữa các cột cũng hạn chế sự linh hoạt về mặt không gian ở một mức độ nhất định.
(II) Khả năng thích ứng chức năng
Tòa nhà có kết cấu thép -Tòa nhà có kết cấu thép - có thể thích ứng với nhiều nhu cầu chức năng khác nhau, từ tòa nhà dân cư, thương mại đến công nghiệp và thậm chí một số tòa nhà đặc biệt như phòng triển lãm và sân vận động có yêu cầu về không gian - lớn. Hơn nữa, kết cấu thép có thể dễ dàng được trang bị nhiều thiết bị hiện đại khác nhau như hệ thống điều khiển thông minh, hệ thống thông gió và điều hòa không khí - để đáp ứng nhu cầu - đa chức năng của các tòa nhà hiện đại.
Tòa nhà truyền thốngCác tòa nhà truyền thống hoạt động tốt trong việc đáp ứng các chức năng thông thường như sinh hoạt và văn phòng. Tuy nhiên, đối với một số chức năng có yêu cầu đặc biệt về không gian và cấu trúc, chẳng hạn như không gian triển lãm nhịp - lớn và các tòa nhà cao tầng - cao và siêu cao - cao - có chức năng phức tạp, thì việc thiết kế và xây dựng khó khăn hơn và khả năng thích ứng chức năng tương đối yếu.