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(biāo)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(biāo)的重要性絕不亞于材料造價指標(biāo)。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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