秦连银陈红彬
1商丘工学院(476000) 2商丘师范学院(476000)
该住宅方案为地下1层,地上2层,总建筑面积4 622.12 m2。地下室层高2.7 m,1层~2层为住宅,一层层高4.2 m,二层最低层高2.9 m,坡屋顶,建筑高度为9.4 m。建筑物室内外高差0.450 m。方案建筑标立面面图如图1所示。
图1 钢结构体系体系住宅
表1 工程概况
表2 工程特征表
本地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05 g,设计地震分组为第二组,建筑抗震设防类别为丙类。该地区地下冻土深度为0.45 m,因此设计地下室,采用条形基础。
采用同一地区、同一时间段的定额对基础、主体结构构件、楼盖、维护墙体及总造价等项目的进行造价分析,可以看出,H型钢框架体系取材方便、施工方便、技术相对成熟,即便用钢量稍偏多,造价也比无比钢结构体系低许多。
①低层钢结构住宅与钢筋混凝土框架结构、砖混结构综合经济性能比较评价
结合我国建筑市场实际,对轻钢结构住宅与传统的砖混结构住宅在经济上进行对比,具体数据见表3所示。
表3 工程造价分析表(单位:元/m2)
由以上比较可以看出轻钢结构住宅相对于钢筋混凝土框架结构、砖混结构住宅在成品房初期单位面积造价稍高,但由于轻钢结构住宅体系具有施工速度快、周期短,实用面积相对增加等优点。
轻钢住宅结构自重减轻后,基础费用相对可以减少;工业化钢结构住宅施工周期大大缩短,有利于开发商迅速收回投资;采用低层轻钢龙骨结构这种建筑方式无需使用水泥、砖等大量耗费能源、资源的材料,对环境的污染可减少90%,采用干法作业,现场没有施工垃圾。概括地说,其建筑功能、使用面积、施工进度及环保、节能等综合效益均优于传统的钢筋混凝土框架结构和砖混结构。
②低层钢结构住宅与钢筋混凝土框架结构、砖混结构综合经济性分析
工程总造价(万元/总费用)=工程造价(元/m2)×总建筑面积(万平方米)和钢筋混凝土结构的住宅建筑相比,钢结构住宅通过结构改进以及可利用空间的增加而带来的经济效益为∶
节约的利息(万元)=每一层建筑工期平均缩短的天数×层数/365(天)×工程总造价(万元)×年利率(以10%作为计算标准值)
租金总收入(万元)=每一层建筑工期平均缩短的天数×层数/30(天)×总建筑面积(万平方米)×租金(元)/(m2)/(月)(按照 25 元/m2/月)
与钢筋混凝土结构住宅相比,钢结构住宅的空间使用面积的增加带来的经济效益提升为:
建筑使用空间效率的提高总收益(万元)=建筑总面积(万平方米)×钢筋混凝土结构住宅的可使用面积×钢结构住宅可使用面积的提高率×房屋的整体售价(元/m2)
钢结构住宅的总成本(万元)=住宅建筑工程总造价(万元)-节约的利息(万元)-租金收入(万元)-由于使用空间增加而带来的收益提高(万元)
建筑每平方米全寿命成本的降低(元)=建筑总成本(万元)/总建筑面积(万平方米)
表4 经济指标对比
根据表3的数据我们可以从更加科学合理的角度来计算这三种结构体系的造价,我们称之为“全寿命成本”。这里的全寿命成本不是指工程的总投资额,而是指工程的土建造价和由于采用不同结构材料和体系所产生的结构施工工期和使用面积的差异,并由此带来的经济收益转换而成的等效成本之和。
引入了“全寿命成本”这个概念和计算公式以后,参照钢结构住宅与传统住宅在施工工期和住宅使用面积两方面的经济指标,并假定一定的年利率和租金等价值衡量标准,可以计算出包括利息节约和租金收益在内的与工程有关的成本节约,以及使用面积率提高的收益,具体计算结果见表5。
表5 全寿命经济效益对比
开发商获得实际经济效益,开发商折算成本甚至低于钢筋混凝土框架结构、砖混结构住宅的折算成本。加上轻钢结构住宅体系具有明显的环保节能优点,让用户获得的综合经济效益增加,从而用户折算成本明显低于钢筋混凝土框架结构、砖混结构住宅。
通过上述分析可以看出,轻钢结构住宅比钢筋混凝土结构住宅在上部结构的造价上略高,但由于轻钢结构自重轻(约为混凝土结构的1/2),其基础造价比混凝土结构低等各方面因素,所以在综合造价上基本与钢筋混凝土结构住宅持平。钢结构住宅的工业化程度越高,其缩短的工期就越长,而带来的生产效益也就更加明显。同时,随着能源的日益紧张,加之对住宅整体质量要求不断提高,钢结构住宅的节能、环保性能将更加具有优越性,符合可持续发展的趋势。从这个角度看,钢结构住宅的综合经济效益要远远高于传统的钢筋混凝土结构体系。
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