钢结构住宅与传统钢筋混凝土住宅建造及维护成本比较浅谈.docx
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钢结构住宅与传统钢筋混凝土住宅建造及维护成本比较浅谈
钢结构住宅与传统钢筋混凝土住宅建造成本比较浅谈
1.钢结构成本分类
房屋的全寿命周期成本是指住宅建筑在整个寿命周期内所消耗的总成本，包括住宅建设时投入的建造成本、整个使用期内的使用维护成本和使用结束后的处置成本三部分。
对于我们开发公司来说，进行钢结构与钢混结构成本比较时仅考虑建造成本的比较。
1）、前期成本：
土地使用费、各种规费税费等。
2）、建造成本：
钢结构工程的建造成本主要考考在工厂预制加工的费用、构件运输费用和现场安装施工的费用。
其中工程预制费用包括固定资产摊销（厂房、设备、技术）、原材料购置费和人工费等；现场施工费主要包括现场安装人工费、现场机械费、现场其余材料费及管理费等。
3）、使用维护成本：
主要指房屋运营使用时产生的费用和房屋本身的维修费用。
对钢结构住宅来说，定期维护费是一项很大的成本，所以要分析钢结构住宅的经济性，定期维护费用是不能绕过的一项费用。
2.基础造价理论分析
钢结构的经济性主要在上部结构质量较轻，对建筑基础的要求相对较低，从而节约了基础成本。
根据“参考文献【1】吴水根.胡雅靓.刘匀.基于全寿命周期理论的高层钢结构住宅造价分析《建筑经济与管理》.2015.02.045”的某一工程实例的计算来做具体说明。
某商住楼地上27层，地下2层，建筑高度96.45米，占地面积3142平方米，地上总建筑面积46373平方米。
具体桩基础数据见下表。
表1钢结构桩基础设计参数
桩编号
混凝土强度等级
桩基竖向承载力特征值/KN
设计桩顶标高/m
桩尺寸
桩
扩大头尺寸
桩配筋
总桩数/个
d/mm
H/m
D/mm
h/mm
纵筋/mm
加劲筋/mm
螺旋箍/mm
Zh-1
C35
14500
-10.950
1600
18
2600
2000
24
18
12@2000
8@200
54
表2框架剪力墙桩基础设计参数
桩编号
混凝土强度等级
桩基竖向承载力特征值/KN
设计桩顶标高/m
桩尺寸
桩
扩大头尺寸
桩配筋
总桩数/个
d/mm
H/m
D/mm
h/mm
纵筋/mm
加劲筋/mm
螺旋箍/mm
Zh-1
C35
18500
-10.950
190
24.0
270
220
24
18
12@2000
8@200
56
通过计算，钢结构与框架剪力墙结构的混凝土用量分别为2335.02立方米和4326.84立方米。
钢筋用量分别为64141千克和90178千克。
根据桩基础施工的钢筋工程综合单价（5000元/吨）和混凝土工程综合单价（420元/立方米）做计算，在未计算挖桩费用的情况下，该工程主体采用钢结构的桩基础理论造价为130.14万元，主体采用钢筋混凝土结构的桩基础理论造价为226.81万元。
加之两种结构形式的地下室做法几乎相同，通过分析，高层钢结构住宅在基础部分的造价方面具备明显的优势。
3.主体结构造价理论分析
根据“参考文献【2】刘亮俊.苏丽丽.高层钢结构住宅含钢量分析与探讨《山西建筑》.2015年4月第12期”对万郡·大都城住宅小区一二期各类型住宅含钢量统计的分析数据如下表：
表3万郡·大都城小区各楼号含钢量统计
楼号
地上
层数
高度m
宽m
长m
地上面积m2
标准
层高
电梯
情况
含钢量
1号
27
82.15
16.80
34.20
13418
2.95
2梯4户
90.95
2/3号
32
96.90
16.80
68.40
30222
2.95
2梯4户
97.46
4号
26
83.10
19.08
68.38
30264
2.95
2梯2户
78.52
5/7号
33
98.55
12.60
81.00
48639
2.95
2梯3户
93.51
6号
24
76.80
19.08
68.38
27914
2.95
2梯2户
80.95
8/9号
32
96.90
16.80
68.40
30469
2.95
2梯4户
92.12
11/13/15号
33
98.55
16.20
106.20
48082
2.95
2梯3户
102.49
12/14号
33
98.55
17.40
32.40
15243
2.95
2梯4户
109.44
通过上表分析，2梯2户的含钢量最优，将建筑物的高宽比控制在3.5，长宽比控制在3.5~4的户型含钢量是最可靠的。
根据分析情况，我们绿色小区的建筑物总高度为45米，基本定义为2梯6户的80-90平方米的小户型，那么建筑物的宽度设计尺寸应为15-20米，长度为45-55米比较合适。
根据此数据模拟出的建筑物布局如下图所示，供设计单位参考（下图的建筑物宽度为14.60米，长度为45.00米，2梯6户）。
图一：
绿色小区模拟规划平面图（面积均为套内面积，不含公摊）
再进行含钢量分析，万郡·大都会一二期使用的钢结构体系为杭萧钢构的第一二代产品，含钢量比我们拟开发小区的含钢量高5%左右，而绿色小区计划采用第三代产品，但是15层左右的小高层含钢量比30层左右的建筑物的高，又加之使用的为2梯6户的小户型（万郡项目基本为大户型），根据以上数据，暂估算绿色小区的主体结构含钢量为90kg/m2。
普通钢筋混凝土住宅高层含钢量为60kg/m2，混凝土用量为0.42m3/m2，扣除两种结构均需用到的楼板混凝土（按110mm厚拉通算）。
钢结构住宅比钢筋混凝土结构住宅多使用钢材30kg/m2，少使用混凝土0.31m3/m2，少用模板支撑材料及人工费用100元/m2。
导入综合单价后会节约80.2元/m2。
4.钢结构住宅主体防腐防火成本分析
1）、防腐成本分析
相对比于钢筋混凝土结构，钢结构易于收到周围环境的影响，易于发生结构体系的腐蚀，使寿命缩短。
因此，结构体系的防腐费用是钢结构住宅建设成本中必不可少的，而且结构防腐成本差异比较大。
根据“参考文献【3】孙韬.钢结构住宅中结构防腐的成本分析《四川建筑科学研究》.2012年10月第5期”中防腐成本的分析，钢结构的防腐措施总成本需考虑防腐材料成本、表面处理的除锈成本和人工涂装费的综合，下表表面了各种常用防腐措施的成本比较。
表4各种常用防腐措施的成本比较
使用寿命/年
50
30
20
10
‹5
涂料种类
无机富锌底漆+环氧玻璃鳞片漆+绿化橡胶面漆/磷酸盐富锌涂层
无机富锌底漆（环氧富锌底漆）+环氧玻璃鳞片漆+氯化橡胶面漆
无机富锌底漆（环氧富锌底漆、环氧铁红底漆）+环氧云铁中层漆+氯化橡胶面漆
环氧富锌底漆（环氧铁红底漆）+环氧云铁中漆+环氧彩漆
醇酸铁红防锈底漆+醇酸面漆
总成本/（元/m2）
120/108
100
62
42
25
对钢结构住宅防腐费用影响较大的因素，就是如何选择防腐的使用寿命，对于开发公司来说，需考虑建造成本中防腐费用及后期维护费用的防腐费用。
在8月份杭萧总部与其设计部副总工程师沟通时，他表示“国家的规范要求是15年”，对应上表中就是“无机富锌底漆（环氧富锌底漆、环氧铁红底漆）+环氧云铁中层漆+氯化橡胶面漆”的形式，总成本就是62元/m2（注：
广安国际商业中心钢结构工程采用的是使用寿命10年那种）。
将钢结构各种防腐措施的工作原理、使用范畴、使用寿命以及造价成本等因素进行综合分析，得出了防腐措施成本与使用寿命的关系，见下表。
表5钢结构住宅防腐措施价格
使用寿命/年
50
30
20
10
‹5
总成本/（元/m2）
120/108
100
62
42
25
单位造价/（元/m2）
60~84/54~76
50~70
31~43
21~30
13~18
注：
单位造价是指防腐措施总成本则速安达单位建筑面积后的造价。
2）、防火成本分析
杭萧钢构的做法是在钢构件表面喷涂防火涂料后，四周包裹CCA板。
该方法是在纤维水泥板与钢构件之间的空腔内泵入厚涂型防火涂料，以纤维水泥板和防火涂料的双层耐火隔热作用来提高钢构件的耐火极限。
从阿里巴巴网址查阅到“汉德邦CCA板-100%无石棉”的单价为60元/平方米，若我们大面积使用采购价格应该可以在30~40元/平方米可以买到，加上人工费等综合单价在50-60元/平方米。
厚涂型防火涂料，在GB14907-2002《钢结构防火涂料》中的定义为“涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm”。
市场综合单价为80-100元/平方米（咨询聂礼文）。
将防火成本转化为单位造价后的费用为65~80元/m2，加上防腐成本的31~43元/m2（根据杭萧的做法，选用使用寿命20年的涂层做法，具体的做法还得满足设计要求），钢结构主体的防护成本在96~123元/m2之间。
5.基于整体成本的经济性能比较
综合地基基础与主体的数据分析得出的直接结论是：
1）、钢结构住在比钢筋混凝土结构住宅在桩基础的施工方面能节约40%左右，导入一些修正数据（示例中建筑为高层建筑，楼层越高，钢结构住宅更具成本优势；分析中未包含地下室的成本分析等），最终保守估算基础部分能节约20%左右。
2）、主体结构方面，主体施工钢结构节约80.2元/平方米，但在防腐及防火方面要增加96~123元/m2。
所以主体施工钢结构住宅的成本比钢筋混凝土结构增加了16~40元/m2。
但是，直接结论不能完全代表两种结构的成本差异，应体现在整体成本中，这里的整体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，绿色小区的使用面积差异结合本地特征可以忽略不计。
根据“参考文献【4】邹晶.刘德文.李元齐.多层钢结构住宅造价及综合经济性能分析《四川建筑科学研究》.2010年2月第1期”中计算分析过程如下：
利息节约（万元）=每层工期缩短（天）*层数/360（天）*工程造价（万元）*年利率
整体成本（万元）=工程造价（万元）-利息节约（万元）
参照钢结构住宅与传统住宅在施工工期上的经济指标，再结合一定的年利率，可以得出钢结构住宅在工期缩短方面提高生产效率带来的收益。
建设周期的缩短降低了贷款支付的利息，这个是对我们有利的。
6.绿色建筑额外增加投资成本
绿色建筑的直接成本就是生产成本，包括为达到绿色建筑标准的前期咨询、规划设计、建造和运营成本。
通过对GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》的通篇阅读，国家针对绿色建筑专门制定了《绿色建筑评价标准》，根据绿色建筑技术应用水平将绿色建筑从高到低分为三星级、二星级和一星级。
根据对全国一百多个项目进行绿色建筑增量成本统计，居住项目一星级、二星级、三星级绿色建筑的增量成本分别为23.9元/平方米、70.9元/平方米、131.8元/平方米。
所以在投资住宅绿色建筑方面的可行性以及星级标准，需要根据政府财政补贴的情况而论。
7.综合结论
目前市场上钢材的价格比2010年的时候有了大幅度降低，钢结构制作及安装的综合单价已经不到5000元/吨，今后这个价格还会更低。
从以上分析得出，钢结构住宅的成本方面目前还不具备优势，唯一占优的就是国家的扶持政策以及工期缩短带来的收益。
而且在工程管理方面，作为绿色示范小区以及一个本公司相对陌生的领域，项目管理的难度及成本比传统住宅方面会高一些。
而在钢结构住宅的发展过程中，销售方面的社会认可度，施工过程中专业技术人员的缺乏等都是存在的问题，未来的发展及市场前景还有待于进一步分析。
第二部分
GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》的摘录
4.2.2场地内合理设置绿化用地，评价总分值为9分，并按下列规则评分：
1居住建筑按下列规则分别评分并累计：
1）住区绿地率：
新区建设达到30%，旧区改建达到25%，得2分；
2）绿地向社会公众开放，得2分。
4.2.13充分利用场地空间合理设置绿色雨水基础设施，对大于10hm2的场地进行雨水专项规划设计，评价总分值为9分，并按下列规则分别评分并累计：
1下凹式绿地、雨水花园等有调蓄雨水功能的绿地和水体的面积之和占绿地面积的比例达到30%，得3分；
2合理衔接和引导屋面雨水、道路雨水进入地面生态设施，并采取相应的径流污染控制措施，得3分；
4.2.14合理规划地表与屋面雨水径流，对场地雨水实施外排总量控制，评价总分值为6分。
其场地年径流总量控制率达到55%，得3分；达到70%，得6分。
7.2.10合理采用高强建筑结构材料，评价总分值为10分，并按下列规则评分：
1混凝土结构：
1）根据400MPa级及以上受力普通钢筋的比例，按表7.2.10的规则评分，最高得10分。
2）混凝土竖向承重结构采用强度等级不小于C50混凝土用量占竖向承重结构中混凝土总量的比例达到50%，得10分。
2钢结构：
Q345及以上高强钢材用量占钢材总量的比例达到50%，得8分；达到70%，得10分。
王治辉
2015-11-27
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