2025年轻钢结构行业趋势分析：轻钢结构凭借诸多优势抗台风挑战

  随着建筑行业的持续发展，轻钢结构凭借其诸多优势，在2025年展现出强劲的发展势头。据相关数据显示，2025年，轻钢结构在工业建筑领域的应用占比预计将进一步提升，有望达到工业建筑总量的 35% - 40%，成为推动工业建设的重要力量。其在医药、化工、纺织等行业的厂房建设中备受青睐。不过，在其广泛应用的同时，轻钢结构建筑面临着台风等极端天气的严峻挑战，如何提升轻钢结构建筑的抗台风性能，成为行业关注的焦点。

  一、轻钢结构厂房特性与现状

  轻钢结构厂房以钢材为主要承重构件，具备结构重量轻、强度高、整体刚性好以及变形能力强等特性。《2024-2029年全球与中国轻钢结构行业市场现状调研分析及发展前景报告》指出，在实际应用中，这类厂房展现出抗风性、耐久性、保温性、隔音性和健康性等优势，且施工便捷。它主要由轻钢构件组成，像钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架和钢屋盖等，常采用门式钢架、钢结构桁架。外墙多使用压型钢板或成品压型复合板，屋面常用压型钢板、成品复合板保温系统。轻钢结构的这些特点使其易施工、安装和维护，且能实现大跨度设计。然而，由于其构件相对较轻，连接部分多采用螺栓或焊接，在面对强风或台风时，承载能力易受考验。因此，在设计和建造轻钢结构厂房时，必须充分考量当地风荷载情况，并采取必要加固措施与抗台风方案。

  二、台风对轻钢结构的影响

  (一)大风破坏情形

  轻钢结构的外围护多以压型钢板或成品复合压型金属板以及钢结构檩条作为屋面围护结构，以钢梁、钢桁架作为屋面承重的大跨度结构，其中外围护又以压型钢板或成品复合压型金属板为主。当台风来袭，风吹到建筑物上，在迎风面，空气流动受阻，速度降低，部分动能转化为静压，致使迎风面压力大于大气压，形成正压区;而在建筑物的背风面、屋顶和两侧，因气流曲绕形成空气稀薄现象，压力小于大气压，形成负压区。风压造成的建筑物内外压差，加之钢结构相对脆弱的连接方式，极易导致建筑物被破坏，其中轻钢结构的外墙和屋面是主要受影响部位。风力的水平荷载以及建筑内外的压差，是破坏建筑外围护和构造的主要原因。在强风作用下，厂房墙面板可能因固定方式不牢，在钉孔处撕裂进而被吹跑;山墙抗风柱可能被拔起，山墙倒塌，甚至刚架被掀倒。台风还可能从压型钢板屋面的屋檐、屋脊、转角面掀起，部分因檩条在风力作用下扭曲失稳，导致构件连接松动、天沟变形、伸缩缝处拉开、压型钢板屋面局部起鼓或被吹走，这些都成为抗台风的薄弱环节。

  (二)钢结构建筑受破坏部位

  当轻钢结构厂房遭遇台风，屋面板和墙面板首当其冲，成为主要受损部位。它们直接暴露在风雨中，极易遭受台风破坏，强风可能使屋面板和墙面板松动、掀起甚至撕裂，尤其是板件的连接和固定处。破坏部位还集中在檐口、屋脊、山墙周边局部迎风区域、自然通风口周边区域，这些部位连接着墙板与屋面板，易受板材受力拉扯。门窗与通风口作为厂房内外通道，其设计和固定方式直接关乎厂房在台风中的安全性。若设计不合理或固定不牢固，很可能成为台风进入厂房的突破口，加剧厂房内部受损程度。此外，天沟、雨棚、连接构件也是易受损部位。

  (三)钢结构建筑易受风破坏原因

  轻钢结构自身抗台风能力不足是关键因素。在设计时，可能未充分考虑钢结构在台风中受到的吸力影响。彩钢板作为常见围护材料，受力面积大且自重轻，常规的锚固、锁边等拉结方式难以有效抗衡台风压差产生的强大吸力。结构局部抗风能力也影响整体抗风性能。当气流越过或绕过建筑物，墙角、檐口、屋脊、屋面角部等区域会发生气流分离，产生较大局部负压。建筑内外压差过大时，会对围护结构产生较大压力差，导致围护结构变形、开裂甚至破坏，房屋角部、端部和檐口等处尤为明显。这种局部破坏不仅影响单个构件稳定性，还可能降低整个屋面系统抗风性能，最终引发大面积损坏。连接件的刚度和强度不足也是导致轻钢结构建筑在台风中受损的重要原因。在风吸力作用下，连接件可能脱开，长时间振动还可能导致结构材料疲劳，破坏整个结构体系的稳定性和完整性。连接件失效会使构件之间位移和变形增大，加剧结构破坏程度。同时，门窗及通风处若强度不够或密闭性不好，遇台风时一旦被吹开或损坏，上部钢结构部位会被风加速掀起。

  三、轻钢结构抗台风方案

  (一)屋面压条改进设计

  传统的轻钢结构屋面压条设计中，会设置 C 字槽钢压条用于端头檩条，同时沿压条每半米插入一根 φ10 钢筋分别与槽钢和檩条焊接。随着规范升级，对轻钢结构防水要求提高，目前屋面多采用有衬檩形式，构造发生相应变化。为提升抗台风性能，建议将端头的檩条和衬檩组合整体设计，再插入钢筋整体焊接，这样能保证端部钢结构板的牢固，达到更好的抗台风效果。

  (二)控制建筑内部压力

  轻钢结构通常因台风的风吸力逐渐被破坏，原理是台风或大风风速在建筑外部过快，导致气压降低，彩钢板内外形成压差。研究表明，气流在轻钢结构厂房迎风面分离后，会使金属屋面下游区产生粘附，分离区的高湍流产生漩涡，漩涡脱落时会产生很大负压，这也是建筑最易受破坏区域，继而引发其他部位屋面围护结构的连续风揭破坏。因此，在建筑运营阶段，遇台风、大风天气时，可人为提前打开建筑内部排风风机，若有排烟系统也可兼顾利用，同时关闭内部补风系统，提前保持建筑内部负压。虽然无法使建筑内外压差完全一致，但能减小压差，避免产生过大吸力。此外，建议提高建筑物门窗的三性等级(气密性、抗风压性、水密性)，防止门窗因无法承受外界环境而受损，导致灌风现象。

  (三)利用外防水卷材保护

  随着防水技术发展，出现了多种防水材料，以 TPO 防水卷材为例，它可外铺于屋面外，卷材之间通过焊接拼接。TPO 防水卷材具有卓越的耐候性、抗老化性、焊接性能以及施工方便等优点，在轻钢结构建筑防水工程中广泛应用。将 TPO 防水卷材外铺于屋面，并结合抗台风槽钢使用，其封闭体系能对屋面形成一道保护，防止轻钢结构板材被台风吸离檩条。

  (四)考虑双层、多层屋顶设计

  双层或多层屋顶设计在轻钢结构厂房或仓库中是有效的防风措施。其核心目的是通过增加结构复杂性和空气流通性，减小屋面摆动幅度，提高建筑整体抵御风荷载能力。这种设计可增加建筑内部与外部的气流通道，使风更顺畅通过建筑，避免在建筑内外形成较大压差。它特别适用于敞开式的厂房或仓库，能保护屋顶不受破坏，不仅有助于平衡内外气压差，降低风对屋面的直接冲击，还能增加结构整体稳定性以及建筑通风性能。

  (五)设置防风屏障

  在轻钢结构厂房周围设置防风屏障，如挡风墙、绿化带等，可降低风速和减小风压，减少台风对厂房的破坏。防风屏障能在台风来临前提前设防，阻挡和分散风的流动，降低风速。风遇到屏障时，部分动能转化为其他形式能量，风速降低，风对厂房产生的风压也相应减小，因为风压与风速平方成正比。此外，防风屏障还能稳定气流，减少湍流和涡旋形成，降低其对厂房产生的额外压力和振动，从而降低厂房被破坏的风险。

  总结

  综上所述，2025年轻钢结构行业发展前景广阔，但轻钢结构建筑在台风等极端天气面前存在诸多问题。本文详细分析了轻钢结构厂房的特性与现状，深入探讨了台风对轻钢结构的破坏情形、受破坏部位及易受风破坏的原因。针对这些问题，提出了屋面压条改进设计、控制建筑内部压力、利用外防水卷材保护、考虑双层或多层屋顶设计以及设置防风屏障等一系列抗台风方案。在未来的轻钢结构建筑设计与建设中，必须充分考虑抗风设计参数的合理性，严格按照规范施工，确保轻钢结构在强风环境下的安全性与稳定性，推动轻钢结构行业健康、可持续发展。