冶金智
摘 要:本文比較鋼結構裝配式住宅與傳統現澆混凝土住宅的造價,指出ALC條板、大量應用鋼材是引起鋼結構裝配式住宅造價高的原因,從控制圍護結構及隔墻板的造價、控制鋼材造價、縮短工期以及節能環保等方面提出了鋼結構裝配式住宅的造價控制措施。
關鍵詞:裝配式建筑;鋼結構;造價控制
我國住宅項目長期采用現澆混凝土結構,近年來基于制造業轉型升級的背景,我國積極推廣裝配式建筑。裝配式鋼結構建筑體系具有自重輕、強度高、施工快、抗震性能好等眾多優勢,其經濟效益明顯,但是由于其造價較高,尚未廣泛應用于市場化的商業住宅中。
1 鋼結構裝配式住宅造價分析
以住宅市場為研究對象,當前住宅建筑多為中高層,其中主要是短肢剪力墻結構。當應用鋼結構裝配式結構時,建筑高度在70m以下,抗震烈度為8度0.2g以下時,多為鋼框架結構聯合ALC條板體系;當建筑高度超過70m時,此時地震力較大,水平方向荷載較大,需要采用鋼框架聯合鋼板剪力墻,或者鋼框架聯合斜向支撐的結構體系,同時70m以上的住宅項目,鋼框架中鋼含量在120kg/m2以上[1]。以相同住宅項目中短肢剪力墻及鋼結構框架方案為例,比較不同結構體系的造價。
層高2.9m,共計21層,抗震烈度7度0.15g,采用短肢剪力墻結構。混凝土測算值為0.37m3/m2,綜合單價為400元/m3,建筑造價為148元/m2;鋼筋測算值49.30kg/m2,綜合單價4.6元/kg,建筑造價226.78元/m2;模板測算值3.19m2/m2,綜合單價57元/m2,建筑造價181.83元/m2;砌體0.12m3/m2,綜合單價730元/m3,建筑造價87.60;抹灰測算值為0.80m3/m2,綜合單價26元/m2,建筑造價20.80元/m2;垂直運輸費用共計30元,因此合計為695.01元/m2。采用鋼結構框架結構體系,層高3m,其余不變,鋼材測算值為80kg/m2,綜合單價6.36元/kg,建筑造價508.80元/m2;混凝土為0.11m3/m2,綜合單價為400元/m3,建筑造價為44元/m2;模板為0.9m2/m2,綜合單價為48元/m3,建筑造價為43.20元/m2;ALC條板測算值為0.24m3/m2,綜合單價為900元/m3,建筑造價為216元/m2;條板抗裂測算值1.6m2/m2,綜合單價為7元/m3,建筑造價為11.20元/m2;垂直運輸費用18元,共計841.2元/m2。
建筑層高2.9m,33層,抗震烈度7度0.15g,采用短肢剪力墻結構。混凝土測算值為0.43m3/m2,綜合單價為400元/m3,建筑造價為172元/m2;鋼筋測算值53.50kg/m2,綜合單價4.6元/kg,建筑造價246.1元/m2;模板測算值3.34m2/m2,綜合單價57元/m2,建筑造價190.38元/m2;砌體測算值為0.11m3/m2,綜合單價730元/m2,建筑造價80.30元/m2;抹灰0.7m2/m2,綜合單價26元/m2,建筑造價18.20元;垂直運輸費用共計28.50元,因此合計為735.48元/m2。采用鋼結構框架結構體系,層高3m,其余不變,鋼材測算值為125kg/m2,綜合單價6.36元/kg,建筑造價699.60元/m2;混凝土為0.11m3/m2,綜合單價為400元/m3,建筑造價為44元/m2;模板為0.9m2/m2,綜合單價為48元/m3,建筑造價為43.20元/m2;ALC條板測算值為0.24m3/m2,綜合單價為900元/m3,建筑造價為216元/m2;條板抗裂測算值1.6m2/m2,綜合單價為7元/m3,建筑造價為11.20元/m2;垂直運輸費用17元,共計1127.2元/m2。
從以上分析可見,當建筑高度不超過70m,抗震烈度7度0.15g時,此時鋼結構要高出短肢剪力墻結構150元/m2;當建筑高度超過70m時,此時要高出400元/m2。鋼結構具有基礎造價、地基工程造價低、自重輕的特點優勢,因此其每平米的綜合造價會有一定降低,但是ALC條板價格高,外加大量使用鋼材,鋼材單價高,造成其綜合造價仍然較高。
2 鋼結構裝配式住宅造價降低措施
2.1 控制圍護結構及隔墻板的造價
當項目高度較高時,此時需要采用墻板來代替部分混凝土墻柱,增加了砌體的施工量。墻板體系無需抹灰,可快速安裝,在降低成本上具有積極作用,但是隔墻板、外維護結構的造價要比常見的短肢剪力墻的成本高出130元/m2,原因在于框架架構下增加了砌體的工作量。減少填充墻砌體厚度,這是減少工作量、控制造價最有效的方法。將厚度150mm的ALC條板設置于外墻,戶內的墻體則應用厚度80mm的ALC條板,高厚比不超過40;將75mm厚的雙層中空墻體或者200mm的ALC條板雙面抹灰應用于分戶墻[2]。采取上述措施后,ALC條板工作量減少約85%,減少每平米造價30元。
2.2 控制鋼材造價
鋼材是鋼結構裝配式建筑中大量使用的材料,其綜合單價較高。就當前而言難以從設計上減少鋼材的應用,鋼材綜合單價是母材的2被,因此只能從降低鋼材單價著手。鋼結構裝配式住宅中,結構柱多為矩形方管,結構梁為H型鋼,根據結構計算以及平面布置來確定H型鋼與矩形方管的規格,在加工廠內制作,其綜合單價為每噸6360元。H型鋼、矩形方管的市場價格僅為每噸3400元,但是當前鋼結構裝配式住宅尚未普及,市場需求不高,因此H型鋼、矩形方管的規格少,產量少,綜合需求及市場,鋼材的綜合單價可達到每噸5200元。直接購置成品可降低增值稅20-30元/m2,這也有助于增加其市場競爭力。
鋼結構裝配式住宅的主要鋼結構尺寸通常固定,實現產業化、模塊化生產,則可實現鋼構件的市場化,形成產業鏈,從而降低單價。
2.3縮短工期
鋼 結構裝配式住宅可縮短工期,降低管理費用。以21層住宅項目為例,短肢剪力墻現澆結構的管理成本在造價中約占6%,而鋼結構裝配式建筑施工快,可提前工期1/3,降低管理成本2%,以提前2個月計,則可提前2個月回收工程款,減少資金利息為相當于造價的0.5%,其工期優勢等于造價的2.5%,約為17元/m2。對地產商而言,銷售價格以6000元/m2計,提前2個月預售30%住宅則工期優勢達到45元/m2。
2.4 節能環保優勢
鋼結構裝配式住宅可節約材料、減少碳循環。從節約材料上看來,混凝土住宅自重為1.5-1.8t/m2,鋼結構住宅自重0.9-1.0t/m2,減少自重約40%,節約地下樁基約30%。可減少砂石、水泥等消耗,從而減少開挖、冶煉、運輸的碳排放;施工無需腳手架、木模板,減少木材砍伐。鋼結構住宅自保溫能力優秀,可減少運行能耗。環保方面,可減少粉塵污染、廢水排放、噪聲擾民等。節水方面,可極大減少污水排放及供水。就材料回收機再利用方面,拆除建筑時90%以上的鋼材均可回收,可作為資源儲備,減少垃圾掩埋占用土地資源,不會出現垃圾中有害物質污染水源及土壤的問題[3]。
3 結語
與現澆混凝土結構相比,鋼結構裝配式住宅的單位面積成本較高,可通過市場化采購、減少內隔墻及維護結構工作量等優勢來控制造價,鋼結構裝配式住宅具有節能環保優勢、縮短工期等眾多優勢,這也有利于減少工程造價。
參考文獻:
[1]辛紅軍.探討裝配式鋼結構建筑的設計[J].科學與財富,2020,(1):205.
[2]郁銀泉,朱峰岐,王喆.鋼結構建筑的推廣與應用綜述[J].鋼結構,2020,(1):59-69.
[3]韓建.裝配式鋼結構建筑體系經濟性分析[J].裝飾裝修天地,2019,(7):46.