遲 朝 娜
(日照職業技術學院,山東 日照 276800)
近幾年來,國務院常委會力挺鋼結構行業發展,發出時代強音,在此良好的政策環境下,鋼結構住宅占有率卻不足5%,這與發達國家占住宅建筑總量的40%~50%的情況形成鮮明對比,同時也與我國鋼鐵產量和國策嚴重不符。建設者和消費者都認為鋼結構住宅高成本、高造價,那鋼結構住宅是否真的如此,長期以來,人們普遍認為鋼結構用鋼量大、造價高,不符合我國消費水平,這是一種不全面的認識。
近年來,國家提倡節能減排,鼓勵產業、行業用鋼,建筑產業正朝著綠色和現代化轉型,在國家政策(如表1所示)的大力推動下,結合鋼結構自身優點,鋼結構工程在很多領域發展非常迅速。

表1 近幾年有關鋼結構發展政策一覽表
2.1.1主框架材料
經過對低層、多層、高層已建工程實例數據對比發現[1,2,5],隨著建筑物的升高,由于用鋼量較大因此相比較混凝土結構住宅造價偏高,除此之外,鋼結構防腐防火的成本也是導致鋼結構住宅造價升高的主要原因。
目前鋼結構工程主要承重構件鋼柱、鋼梁主要采用焊接H型鋼,其綜合單價達到6 000元/t,而市場中熱軋H型鋼的價格卻遠遠小于焊接H型鋼,卻由于規格較少、產量較小使用較少,如果從政府、設計、使用者、供貨商建設一體化供應鏈,減少制作工序可以在一定程度上降低材料成本,成本有望降低15%。
2.1.2圍護結構材料成本分析
圍護結構材料也是制約鋼結構住宅成本的主要原因,為體現鋼結構自重輕強度高的優越特性,高層鋼結構住宅的外墻體一般與梁柱采用外掛式連接,而6層以下的多層和低層鋼結構住宅,還可以采用內嵌式。外墻體材料主要采用輕質復合墻板,品種有:ALC(蒸壓輕質加氣混凝土板)、GRC夾心復合板、輕質加氣混凝土板材、鋼絲網水泥夾心板等。內墻材料一般采用石膏板(紙面石膏板、纖維石膏板)、紙面稻草板、玻璃纖維增強水泥板等,也可采用加氣混凝土砌塊。以最常用的ALC板為例,造價方面比傳統的砌筑工程要高。
由于鋼結構住宅體系剛剛起步,國家并沒有出臺相對應的規范標準,相應的配套體系也不盡完善,這樣會使鋼結構住宅的造價高于傳統結構造價的10%~20%左右,因此中低層、中低檔住宅方面相對缺乏市場競爭力,如果能夠解決與鋼結構住宅相配套的體系材料問題,就可以打破產品種類單一,價格昂貴的現狀。
由上可見,鋼結構住宅上部結構的材料造價的確要高于傳統的混凝土結構,但是對一個完整的建筑工程而言,高層住宅的結構造價所占比例不到工程造價的30%,若是低層、多層建筑工程,這個比例會適當加大。同時,結構造價又分為上部結構造價和基礎造價,鋼結構住宅工程僅代表上部結構,在工程總投資中只占7%~10%。因此,通過上部結構材料造價高推斷出鋼結構住宅造價高是片面的。
鋼結構住宅的建造包括設計、制作、安裝、運輸、后期維護和住宅管理等環節,是一個系統的工程,所有的環節都將增加工程建造的造價。因此,我們應綜合看待工程成本,不能僅僅局限于材料成本,還應該關注其他隱形成本,而且,除了建造成本,還應該考慮環境成本。
2.2.1工期縮短節約利息支出
以一底層帶車庫的6層住宅樓項目,建筑面積5 180 m2[2],經過對比發現主要鋼結構體系在主材造價上要超過普通混凝土結構體系,但是由于框架結構支模作業量大,混凝土養護以及受天氣環境的影響,工期超過鋼結構體系的82%,而隨著市場經濟的發展,鋼結構住宅的建設和開發主要依靠銀行的貸款,鋼結構住宅工期的縮短,有助于開發商的資金周轉,開發商可以盡快的回收資金,減少為貸款所支付的利息,這將勢必會成為開發商盈利的有利條件。
2.2.2基礎成本
隨著建筑物高度的增加,上部結構自重也會越來越大,基礎承載力相對較高,其截面隨之增大,從開挖、基礎、回填等各方面與之有關的工程量也會加大,勢必會造成基礎造價的大幅提高,對于高層鋼結構住宅建筑自重為900 kg/m2~1 000 kg/m2左右,而傳統混凝土結構自重為1 500 kg/m2~1 800 kg/m2左右,其自重減輕約40%。建筑自重減輕,還可以節省大約30%的地下樁基。保守估計在相同的建筑面積情況下基礎工程的成本可以節約20%[5]。
2.2.3其他經濟效益分析
對于投資者而言,鋼結構住宅自重輕,強度高,容易建成高層建筑,可以提高土地的使用效率,地下車庫停車位也可增加10%~20%[4]左右,這就增加了投資者的實際經濟效益;對于購買者而言,鋼結構住宅開間大,空間布置靈活,在相同建筑面積的情況下,墻體占用較少的面積,得房率會增加5%~8%左右,這也就增加了建筑物的實際使用價值,另外,鋼結構住宅可以滿足不同家庭的需要,而傳統鋼筋混凝土結構住宅,假如居民對戶型不滿意,或者小柱網不能滿足住戶的房間布局需求,就需要破壞住宅各個房間的墻體結構,這樣不僅會帶來墻體結構的不穩定、抗震的隱患,同時也會造成用戶二次裝修費用的浪費。
除了可視化的資金成本,環境成本在高速發展的經濟時代更是不容忽視的,鋼結構住宅與傳統結構住宅相比,環境成本大幅降低。
2.3.1鋼結構住宅CO2排放量大幅降低
建造傳統混凝土結構CO2排放量約為740.6 kg/m2,鋼結構住宅的碳排放量僅僅為480 kg/m2左右,碳排放量降幅可達35%以上。同時建造鋼結構住宅可大幅減少沙石、水泥等資源的損耗。
2.3.2鋼結構住宅減少木制品損耗
鋼結構住宅在施工過程中不需要搭設木模板,如果鋼結構住宅占有率增長5%,經估算可減少約9 000 hm2森林的木材砍伐。
2.3.3鋼結構住宅可減少污水的排放
鋼結構住宅主要以裝配化施工為主,施工過程中可大幅減少污水排放。如果鋼結構住宅占有率增長5%,將減少相當于10個西湖總水量的污水排放。
除此之外,鋼結構住宅降低施工現場噪聲擾民、廢水排放及粉塵污染;鋼結構建筑拆除時,主體結構的材料回收率達90%以上,較傳統混凝土結構相比,垃圾排放量減少大約60%。
目前鋼結構住宅相比較于其他發達國家發展緩慢,一方面受消費者傳統觀念的束縛,消費者已經習慣傳統的建房模式,接受新事物還需要一個長期的過程。但另一方面,鋼結構住宅能否被接受,關鍵還要看價格是否被社會所接受。經過分析,鋼結構住宅造價高主要是集中在上部結構的鋼材價格和圍護體系的價格,而在其他方面造價相較于傳統結構是有優勢的,如果不考慮環境成本,資金成本,兩者基本持平,但是如果考慮對環境的有利影響,鋼結構住宅優勢就會相當凸顯。
隨著國家有關鋼結構住宅配套標準、規程的完善,更多的開發商和建設者有章可循,有意愿開發鋼結構住宅,更多的民眾環境意識的提高,鋼結構住宅一定具有相當廣闊的發展前景。