高層建筑鋼結構與鋼筋混凝土結構的經濟性分析

文/李偉、刁開達 中核華辰建筑工程有限公司 陜西西安 710000

1、工程概況對比

本文選擇XX市的某一高層鋼結構建筑A和一座在規模、使用功能相似，其處于同一時期內建筑的高程鋼筋混凝土建筑B為研究對象，通過對比分析的方式，對鋼結構和鋼筋混凝土結構在高層建筑中的經濟性進行對比[2]。如表1所示為建筑A和建筑B的基本情況對比表。

表1 建筑A、建筑B基本情況對比表

2、結構造價分析

在對建筑物建筑成本進行分析時，每種材料組成的結構成本較之總體成本更為細化和直觀，可更為準確的反映出鋼結構和鋼筋混凝土結構因為材料不同而導致的造價差異[3]。如表2所示，為建筑A和建筑B兩者各種材料單方造價和總造價的對比情況。

表2 建筑A、建筑B結構成本比較

2.1 結構占用面積對經濟性的影響

對于采用鋼結構的建筑A而言，鋼柱的面積為600mm*600mm，而混凝土柱的截面面積為1000mm*1000mm。因此，每一根柱鋼結構就可以多出0.64m2的面積。根據計算建筑A和建筑B標準層占地面積分別為55.44和69.14m2，占比分別為3.85%、6.17%，因此采用鋼結構可以實現實際可使用面積增加2.32%。依照比例計算，建筑A采用鋼結構節省下的面積為33.41m2，按照該地段的平均價格進行計算，對于每一個標準層所直接帶來的經濟效益為40.10萬元，278.47元每平方米。

2.2 施工工期對經濟性的影響

縮減工程的施工工期，可以起到十分突出的降低成本的效果。如表所示為建筑A和建筑B在地面以上樓層的施工工期上的對比[4]。

表3 建筑A和建筑B地面以上樓層施工工期對比

通過大量的實例已經證明，對于鋼筋混凝土結構而言，鋼結構在施工工期上的優勢更為明顯，鋼結構可以起到明顯的施工工期縮減的效果，繼而讓建筑為更早的投入使用中，縮短貸款還債期，并提前租售。

建筑A其總預算為2.69億元，按照全部貸款的方式計算，因為工期縮減106層，繼而可以實現的貸款利息減少為468.2萬元。根據相關部門的統計，建筑A主體部分進行出租，其中可出租的部分的面積達到80%，按照出租率為75%進行計算，平均每月每平方米的租金平均為100元，所縮短的工期能夠獲取的租金為790.7萬元，僅此兩項就可以為實現經濟效益增加1258.9萬元。此處還沒有將工期增加的人工成本計算其中。因此，僅此兩種建筑A因為采用鋼結構可以獲得生產經濟效益為315.1元每平方米。

3、綜合經濟性分析

通過以上的分析可知，雖然鋼結構在結構造價上較之鋼筋混凝土結構的成本更高，但是鋼結構在建筑實際可使用面積和施工工期方面則是較之鋼筋混凝土模式存在著一些經濟優勢[5]。此處為更為精準的對鋼結構和鋼筋混凝土結構的經濟性進行分析，采用標準層的單位面積造價作為比較標準進行鋼結構和鋼筋混凝土結構經濟性比較。如表4所示為建筑A和建筑B標準層單方總價成本的對比結果。

表4 建筑A和建筑B標準層單方成本總價對比表

從表4所揭示信息可知，雖然在建筑材料成本上，鋼結構標準層單方成本總價為1066.7元每平方米，較之鋼筋混凝土結構568.0元每平方米要高出498.7元每平方米。但是采用建筑A采用結構，在建筑實際可使用面積上較之鋼筋混凝土有所有增加，因此也會增加相應的經濟收益。同時鋼結構的施工工期更短，還可以在貸款利息和租金較之鋼筋混凝土結構收益更高。通過綜合經濟性的對比分析，發現鋼結構在減去單位面積增加收益、工期縮短貸款利息節省以及工期縮短租金增加后的相對成本為473.1元每平方米，較之采用鋼筋混凝土結構的成本586.0元每平方米更低，具有巨大的經濟性優勢，加之鋼結構在其他方面擁有的優勢，建議在我國高層建筑中廣泛使用。

結語：

綜上所述，本文通過對比計算的方式就鋼結構和鋼筋混凝土結構在高層建筑中的經濟性進行了對比分析，得出以下幾點結論：鋼結構較之鋼筋混凝土結構首先具備強度高、自重輕、抗震性能好以及環保性更好等特點。同時在經濟性方面，雖然在建筑材料成本上，鋼結構標準層單方成本總價比鋼筋混凝土結構更高，但是因為在占地面積以及施工工期上優勢，最后所呈現出的綜合成本較之鋼筋混凝土價格更低，適合在高層建筑中廣泛使用。

[1]梁福生.一種減輕高層建筑自重的新技術及經濟效益分析[J].價值工程，2016，21(13):166-168.