SI是SkeletonInfill的缩写，顾名思义，住宅建筑分为“支撑体”和“填充体”两部分。S包括梁、柱、楼板及承重墙等所有主体结构、共用设备及管网等；I包括室内设备管线、室内装修、非承重外墙及隔墙等。
1961年美国哈布拉根教授在其著作中提出了“骨架支撑体”理论，被视为SI体系的前身，国内外大多数钢结构住宅均源于此理论，如日本的KSI住宅体系、NEXT21住宅体系、美国的预应力板柱体系、我国的CSI体系和VSI体系等。区分SI体系与非SI体系的关键点在于除主体结构以外的其他部件是否可拆卸更换。
采用SI制有两大好处，一是居民可以在建筑生命周期的不同阶段，根据自身的经济能力、家庭成员的发展状况和喜好对建筑结构进行更改，而不需要改变建筑主体结构。二是将一些使用年限较短的部件与主体结构区别对待，例如埋设在主体结构内的管线、管系等设备部件的使用寿命一般只有20-30年，与主体结构的设计使用年限50至100年相差甚远，采用SI制可以保证居民在不破坏主体结构的情况下更换设备和部件，从而实现百年老屋的目标。
下面列出的钢结构体系均可实现SI系统的概念。
2.日本积水住宅β系统
积水住宅独创的β体系，是适用于三至四层建筑体系的框架结构，全部为工厂生产的高精度、高强度钢结构构件，积水住宅目前已具备先固定梁位置再改变柱位置的功能，即上下柱的位置可以错开，平面更加灵活，不但平面可以灵活布置，而且转角窗也可以不借助柱子灵活布置。
在β系统中，外墙板采用挤压水泥墙板，不仅具有优异的耐久性和防火性，还具有独特的工艺，创造出丰富的表面纹理。此外，墙体内部的锁扣方法和通风施工方法的使用提高了墙体性能和耐久性。
3、意大利BSAIS钢架支撑结构体系
BSAIS体系适用于1-8层钢结构住宅，柱采用H型钢，主梁采用大截面冷弯型钢，支撑采用角钢，梁柱采用高强螺栓连接，楼板为带压痕的波纹钢板。外墙板采用双层墙板体系，外侧为普通混凝土预制条板，内侧为轻钢龙骨石膏板；内隔墙采用轻钢龙骨石膏玻璃棉。意大利厂家完成的180㎡样板房，从主体结构到室内装修共计10人用时40天完成，其中钢架仅用3天。
4.美国Conxtech钢架系统
Conxtech钢框架体系是美国ConXL公司开发的一种新型装配式钢结构体系，该体系适用于多层建筑，由框架梁、框架柱、梁柱连接构件、波形钢板组合楼板等组成，采用方钢管混凝土柱与宽缘H型钢梁组成的纯钢框架结构体系。
Conxtech系统创新性地采用了ConXR和ConXL两种梁柱连接方式钢结构房屋材料，这是该系统的核心技术：
ConXR连接形式：在梁柱相交处，柱四边采用楔型插口锁固连接，采用高强螺栓固定梁柱节点，连接节点处框架柱自上而下连接，内部灌注混凝土，形成钢管混凝土柱，形成刚性连接节点。适用于框架不大于12个的结构体系。
ConXL连接形式：在梁柱节点处，采用柱T型套筒连接柱对角位置，梁端套筒插入两柱套筒之间，锁紧到位后，用高强螺栓将梁柱节点拼接在一起。与ConRL类似，ConXL节点区也是刚性连接节点，适用于不超过15层框架的结构体系。
5.DBS多层轻钢住宅体系（迪特里希建筑体系）
此体系是美国迪特里希公司开发的一种轻钢结构住宅体系，多用于4-6层住宅、公寓楼，在非地震地区最高可建至12层，DBS多层轻钢结构住宅体系采用美国通用房屋尺寸，宽4.88米，高2.44米，墙体C型镀锌轻钢龙骨采用镀锌钢板，部分地方可采用热轧型钢加固，龙骨与楼板间可间隔开管道。
DBS系统拥有多项专利技术，洞口周边变形处理，保证了薄弱截面的局部稳定，可使楼面洞口直径达到截面高度的80%，墙体两侧均采用轻钢龙骨固定，墙体采用石膏板，剪力墙需加一层镀锌钢板，用自攻螺钉与轻钢龙骨固定，楼面采用20mm厚纤维水泥板，墙体龙骨与楼面梁之间填充玻璃棉，兼顾保温和吸声隔音的功能。
2、钢结构房屋优势分析
1.承载强度高、抗震性好
在同样的荷载作用下，钢结构构件的截面尺寸比混凝土结构小，由于钢结构建筑自重较轻，延性较好，结构本身受地震影响较小，耗能能力较好，在变形作用下不易倒塌，抗震性能好。
2.建设工期短
由于大部分构件可在工厂进行预加工，现场施工以拼接为主，高强度螺栓连接为辅，现场无需混凝土养护等工序，有效提高了施工效率，施工周期快，减少了施工中因气候原因造成工期延误的概率。
3.零部件工厂加工，精度高，误差小
工厂预制化程度高，部分预制构件生产厂家已实现墙板、楼板、单元体等的流水线生产，可预先预留门窗洞口或设备洞口，预制精度高，误差小，流水线生产减少了施工人员技术水平对成品质量的影响，有利于提高产品质量。
4.现场干操作，污染少
施工现场无湿作业，扬尘等垃圾少，现场噪音小，内外墙均采用预制墙板，不使用粘土砖，符合绿色建筑的要求。
5.废弃物减少，废弃物可回收利用
工厂流水线加工可将工厂内的废旧材料回收再利用，主体结构坚固耐用，内外墙均可拆卸更换，进行二次装修时，更换已完成的部品亦可有效减少因拆卸、改造而造成的建筑垃圾。
6.建筑布局灵活，空间可变
可提供大空间结构体系，减少室内承重墙，不仅为户型、精装修设计提供了多样化的设计空间，也为全生命周期使用创造了空间和改造便利条件。
3、钢结构住宅发展中存在的问题
1.耐火耐蚀技术仍需提高
钢结构由于其自身的物理特性，当温度升高到一定程度时，其耐火性能会急剧下降，目前钢结构的防火防腐主要依靠防火防腐防护涂层或外防护层。
2、机柜零部件市场有待完善
钢结构住宅的隔热、隔音、保温主要取决于围护系统和楼面材料，目前围护结构质量参差不齐，产品标准尚未统一，构件产业链发展不完善也将制约钢结构住宅的发展和推广。
4、国外钢结构住宅发展特点
1、日本：实行一户制，市场化程度较高，售后服务体系比较完善
日本作为全球最早发展工业化住宅的国家之一，住宅工业化的市场化程度较高。地处地震多发区，由于日本实行土地私有化政策和一户建设制，建筑商会根据每个客户的经济实力和素质投入钢结构房屋材料，根据家庭成员状况完成住宅的建筑和室内设计。
日本两家知名住宅公司积水住宅和丰田住宅，为客户提供两种不同的服务方式：积水住宅为每一户指派专门的设计师，根据需求完成设计、制作和安装；丰田住宅则为每一户提供专业而专业的服务，在购房之初，提供10个住宅设计方案供客户选择，与设计师共同挑选设计风格和设备。此外，两家公司都为客户提供专业的售后跟踪服务，包括监测、维修和改造服务等。
2.美国：土地私有化及细则
美国也是较早实行工业化的国家，工业化市场比较成熟。与日本类似，美国也实行土地私有化政策，居民可以按照自己的意愿设计房屋，然后在市场上购买构件，委托承包商建造，并进行机械化施工。正是这种个性化的发展，促使钢结构体系在大多数3层以内的住宅、别墅等小型居住建筑中得到应用。
此外，北美部分地区的建筑规范允许别墅型住宅和小型住宅采用所谓的“常规要求”工法建造，这种“常规要求”工法对结构体系、施工方法、结构尺寸、连接方式等都有严格的规定。因此，工程设计师的参与就不需要或者减少了，从而节省了成本。
5、我国钢结构住宅的发展前景
1、钢铁产能过剩，钢结构建筑发展潜力巨大
世界各国钢结构建筑占比
日本、欧美的钢结构发展已历时较长，技术也比较成熟，我国钢结构住宅市场发展空间较大，近年来国内钢材价格不断下跌，热轧钢材价格维持在2000~3000元/吨，为钢结构住宅的推广提供了良好的契机。
2.产业链发展尚需逐步完善
钢结构装配式住宅的发展不仅仅是结构专业的问题，钢结构住宅体系不仅仅是一个集成新材料、新技术、新体系、新设计理念、新施工方法的综合体系，除了本文提到的钢结构装配式住宅与结构专业的关系外，产业链的发展还需要结合建筑、水暖、电气、室内设计等多方面，再加上精装修等专业人才的共同配合，以及售后维修、服务体系的逐步完善，才能更好地为居民提供全生命周期的住宅产品。
3.打破传统住房观念
我国对钢结构住宅的认识尚处于初级阶段，从接受到习惯还要有一个循序渐进的过程，如何打破对传统建筑结构的固有认识，如何结合“产学研”的力量共同推动钢结构住宅的发展，是推广钢结构住宅过程中的一个重要课题。
本文仅对部分钢结构住宅体系的特点进行了分析，与钢结构住宅发展较为成熟的国家相比，我国钢结构住宅的研发与应用尚处于起步阶段，钢结构住宅体系蕴含着巨大的发展空间和市场潜力。
想体验80%百强房企使用的精装大数据验房工具吗？请点击下方小程序↓↓↓