高層建筑鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性分析

王雷

摘 要： 隨著我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝技術(shù)的日趨成熟與進步，鋼結(jié)構(gòu)被越來越多的應(yīng)用于高層建筑施工中，但要想保證鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑行業(yè)的順利與成功應(yīng)用，還需要解決建筑開發(fā)商們最關(guān)心的問題，即高層建筑鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)二者的經(jīng)濟性問題；為此，筆者專門從多個角度對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性問題進行了探索性分析，以期對高層建筑開發(fā)商理性、科學(xué)選擇高層建筑的結(jié)構(gòu)類型有所幫助。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；經(jīng)濟性

鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、施工快、占用面積小、抗震性能好及外形美觀等一系列優(yōu)點，特別是其與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有環(huán)保、可再利用的優(yōu)點，非常符合我國建筑行業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展需求；為此，我國對鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的應(yīng)用也“限制使用”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂侠淼耐茝V應(yīng)用”。隨著我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝技術(shù)的日趨成熟與進步，鋼結(jié)構(gòu)被越來越多的應(yīng)用于高層建筑施工中，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)高層建筑產(chǎn)業(yè)成為我國建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程中的一個新命題。要想保證鋼結(jié)構(gòu)順利的應(yīng)用于高層建筑行業(yè)，建筑開發(fā)商們最關(guān)心的還是其經(jīng)濟性問題，特別是與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，二者的經(jīng)濟性問題；因此，從多個角度對比分析鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑行業(yè)中應(yīng)用的“經(jīng)濟性”是非常有必要的，對高層建筑開發(fā)商理性、科學(xué)選擇高層建筑的結(jié)構(gòu)類型具有重要意義。

一、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的造價對比分析

筆者選取某市的層數(shù)都在20層左右、結(jié)構(gòu)相似且分別為鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的兩棟寫字樓，對比分析兩棟建筑的造價。

首先，對比分析兩種不同結(jié)構(gòu)類型高層建筑的主要材料用量；從用鋼量角度統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的型鋼用量為40kg/m2、鋼筋用量為30kg/m2，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的型鋼用量為0、鋼筋用量為64kg/m2；從混凝土用量角度統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的混凝土用量為0.24m3/m2，鋼筋混凝土高層建筑的混凝土用量為0.50m3/m2。

其次，對比分析兩種不同結(jié)構(gòu)類型高層建筑各工程項目造價；從基礎(chǔ)造價項目看，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是80元/m2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑是105元/m2；從主體結(jié)構(gòu)造價項目看，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是456元/m2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑也是456元/m2；從圍護體系造價項目看，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是220.5元/m2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑是175.4元/m2；從其他造價項目看，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是409.43元/m2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑也是409.43元/m2；經(jīng)合計可知，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑各項目總造價為1165.93元/m2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑各項目總造價為1145.83元/m2。

從以上對比分析中，我們可以看出鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的總體造價與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑相比要略高一些，約在20.1元/m2。雖然通過以上對比，我們知道在造價上鋼結(jié)構(gòu)高層建筑要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑要高一些，但對于高層建筑結(jié)構(gòu)類型的選擇是一個系統(tǒng)綜合分析的過程，并不完全由造價因素決定，還應(yīng)該考慮其他因素的影響及實際需求，如建筑性能、施工工期等因素及社會環(huán)境要求等，這也是后續(xù)我們要重點討論的內(nèi)容。

二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性綜合分析

從直觀的造價經(jīng)濟指標看，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的造價要明顯高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層結(jié)構(gòu)；但是對于高層建筑來說，兩種不同結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性并不完全決定于造價因素，還應(yīng)該將其他因素、要求考慮其中，除了要考慮造價外，還應(yīng)該考慮工程的直接投資，以及建筑的內(nèi)在價值，如有效使用面積等建筑性能、施工工期、施工速度、施工對周圍環(huán)境的影響及建筑的可持續(xù)性發(fā)展等因素，對兩種不同結(jié)構(gòu)高層建筑的經(jīng)濟性進行全面、系統(tǒng)的分析，以綜合經(jīng)濟效益來評價鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的經(jīng)濟性。

（一）建筑性能角度的經(jīng)濟性分析

高層建筑最終要供居民、客戶等使用，居民、客戶因此所獲得的收益也不僅僅體現(xiàn)于經(jīng)濟上，還體現(xiàn)在不同建筑結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)、生活質(zhì)量上。相對來說，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑室內(nèi)空間的跨度要大一些，這樣更易于進行分隔，以滿足不同的應(yīng)用需求；此外，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的墻體科技含量相對較高，有著較為優(yōu)良的隔音、防水和保溫等性能，能為居民、客戶提供更加舒適的生產(chǎn)、生活環(huán)境；從建筑性能角度來說，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的經(jīng)濟性要強于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

（二）施工工期角度的經(jīng)濟性分析

對于建筑行業(yè)來說，“時間就是金錢、就是成本”含義被體現(xiàn)得再淋漓盡致不過，建筑投資所涉及貸款的利率使得施工工期指標的重要性絕不亞于材料造價指標。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的施工工期明顯要短，這樣可以使使建筑可以提早投入使用及實現(xiàn)“盈利”，從而有效縮短貸款還貸時間，從“利息”角度提高建筑的經(jīng)濟性。特別是我國北方地區(qū)，由于鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工快，可以更多的搶在冬季到來之前完工。由縮短施工工期帶來的“時間效益”是工程造價所不能彌補的。

（三）環(huán)境要求角度的經(jīng)濟性分析

與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑施工相比，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑各部件是在工廠進行加工而不是在施工現(xiàn)場加工，然后直接將部件運抵施工現(xiàn)場組裝，施工更加文明，濕作業(yè)少、噪聲粉塵及建筑垃圾等問題更少，從而減少對城市環(huán)境的污染及降低對周圍住戶產(chǎn)生的不利影響，更加符合城市環(huán)境保護要求。此外，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑還有一個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑所沒有的好處，就是鋼材是一種綠色建材，一旦對高層建筑進行拆除改造，各鋼結(jié)構(gòu)部件可以進行回收再利用；鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是一種典型的、比較符合建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的“綠色建筑”。

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