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轻钢结构住宅低消耗性经济分析
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内容提示：随着大规模的城市开发与住宅建设,使得建筑生产所消耗的能源、资源都在大幅度上升。中国正处在大规模建设时期。因此,研究轻钢结构住宅低消耗性经济问题,意义更为深远,更符合住宅业可持续发展的要求。
一、低消耗性
轻钢结构住宅的低消耗性也就是循环经济所提倡的减量化,这是减少进入生产和消费过程的物质和能源流量,从源头节约资源使用,是循环经济发展的基础。（参考《建筑中文网》）
第一,从消耗的资源来分析。由于轻钢结构住宅的围护结构采用的是墙板,而且外墙采用的是复合保温墙板,因此轻钢结构住宅的墙体厚度就要比其它两种结构住宅的墙体厚度薄。例如,ALC墙板,一般外墙厚度为175mm,内墙厚度不超过125mm,一般为100mm厚,而砌体结构住宅的外墙厚度一般为200一360mm,内墙厚度为200一240mm,混凝土结构住宅的内、外墙厚度一般为200mm。200厚的ALC墙板,它的传热系数是K=0.75W/m2·℃,而200厚的加气混凝土砌块,它的传热系数是K=1.02w/m2·℃,后者是前者的1.36倍,ALC墙板的保温隔热性能较好,使用ALC住宅的能耗将减少25%。
以建筑面积为1000平方米的住宅楼为例,一般外墙面积是建筑面积的0.5倍,内墙面积是建筑面积的1.0倍左右。假设建筑物的高度为3米,轻结构住宅楼的内墙厚度为100mm,外墙厚度为175mm;轻结构住宅的墙体是562.5m3。混凝土结构住宅的内墙厚度为200mm,外墙厚度为250mm。混凝土结构住宅的墙体是975m3,混凝土结构住宅的墙体是轻结构住宅的墙体的1.73倍。轻钢结构住宅的混凝土用量要比砌体结构住宅和混凝土结构住宅的用量少很多,这样砂、石、水泥的用量,也就要少的多,从而减少了自然资源的开采,节约了土地,减轻了对不可再生资源的破坏。从中我们也可以看出,轻结构住宅由于采用了墙板,在资源的消耗方面大大减少,而且更加保温,减少了取暖时能量的使用量。
另外,由于轻钢结构住宅的自重较轻,基础面积可相应减少,基础施工时取土量也减少,又可以节约土地。轻钢结构住宅一般采取全装修:设计一体化,施工一体化,管理一体化避免了二次装修,有效节约建材。而砖混或钢筋棍凝土毛坯房,由于土建设计与装修设计的脱节,住户在装修过程中拆除墙体、线路重排(每户保守估算装修时重新布线l00m,50%的住户拆除墙体5m2等重复施工会造成材料的极大浪费,产生大量的建筑垃圾。
第二,从减少环境污染方面来考虑。一是轻钢结构住宅减少了建筑垃圾的排放量,二是减少了水泥的使用量,从而降低了二氧化碳的排放:三是由于轻钢结构采用工厂化制作,干法施工,生产用水量降低,产生的粉尘量降低,对环境的污染破坏大幅降低。
二、轻钢结构住宅低消耗性经济分析
1、轻钢结构住宅基础形式。轻钢结构住宅自重轻,相比砖混结构和钢筋混凝土结构轻l/2一1/3,可显著降低基础处理费用,在软土地区尤其明显,同时轻钢结构建筑重量轻,建筑材料综合运输费用低。轻钢结构住宅整体重量轻,这是因为:首先,该结构所用的钢材有很高的强度与重量性能比,如果要达到同等强度,混凝土与钢材用量之比为7:1;其次,在轻钢结构住宅的结构体系中,墙体和楼板采用轻质材料,这对主体重量的减轻起到了重要作用,主体重量将会有较大幅度的减少。轻钢结构住宅建筑中墙体多采用石膏板、ALC板、OSB板等轻质材料,其建造后的主体结构比其它传统材料建造的要轻30%左右。如果考虑装修后的住宅,采用轻钢结构体系的主体结构重量是砖混结构重量的1/4一1/6,是钢筋混凝土结构重量的1/2。
上部结构重量的减轻给下部基础带来了许多好处,若上部结构采用钢结构则基础可减轻近一半,进而对地基的地耐力要求降低很多。所以轻钢结构住宅均采用浅基础,一般用条形基础即可,这将使地基处理工作简单,造价降低,特别当遇到软土地基时,节省的费用更多。
2、轻钢结构住宅性价比分析。轻钢结构住宅建筑强度高,相应梁柱等构件截面小,可增加建筑的有效使用面积,增加房屋的内在价值。现以同一地区的三种不同结构的多层住宅为例进行分析。工程一:某六层住宅楼,砖混结构,建筑面积1300m2,工程二:某集团职工住宅楼,六层,R.C结构(钢筋混凝土结构),建筑面积1200m2;工程三:轻钢结构六层住宅楼,建筑面积1500m2。经过计算分析比较,三种不同结构的建筑面积使用率分别为73%,78.4%,92%,即每100m2的建筑面积,轻钢结构体系的使用面积比砖混结构体系增加17m2的相对使用面积,比R..C结构(钢筋混凝土结构)增加116m2的相对使用面积。
如果域照目前住宅的平均售价3000元/m2,居民在购买100m2的房屋之后,若该房屋是轻钢结构住宅,与砖混结构相比,居民可获得的隐含收益为:3000×17二51000元;与R.C结构相比,居民可获得的隐含收益为:3000×11.6=34800元。同时钢筋混凝土结构和砖混结构的住宅由于强度和刚度的限制,不能建造开间过大的房型,影响了房间的布局,不能满足不同家庭结构的使用。居民因对户型不满意,而破坏房间的墙体结构,这不仅带来墙体结构和整体抗震等方面的隐患,还会造成居民装修费用的浪费。
3、轻钢结构住宅资金周转快,使用率高。轻钢结构住宅建筑施工速度快,例如建造2000m2的6层的房屋仅需45天即可入住。轻钢结构住宅采用工业化生产的方式,结构构件在工厂中制作,运至工地安装完成。这种生产方式使许多作业可交叉完成,如工厂制作和现场安装可以同时进行,不受天气和季节的影响,有利于合理安排各分项工程的施工计划。劳动生产率的提高,能够缩短施工工期,减少资金占用时间,加快资金的周转。如今在贷款利率较高的金融形势下,施工工期指标的重要性不亚于造价指标,施工速度的快慢已经成为选择结构类型的重要因素。采用轻钢结构住宅可以加快资金周转,降低资金使用成本。
例如:开发商从银行贷款1000万元,按照当前年贷款利率6.57%计算,提前100天完成则节省资金为:总资金×年贷款利率×天数÷365=1000×6.57%×100÷365=18万元。同时,轻钢结构住宅建筑的施工工期缩短,所需的现场工人比其他结构所需的人数节省近一半,从而减少人工费,节省了大量的资金。由于轻钢结构在我国的住宅建筑中应用不多,人们对此还不是很熟悉,存在着观念上的误区,认为钢结构住宅建筑的造价高。对于轻钢结构的造价问题,应有个全面的认识。如果只考虑结构造价,轻钢结构建筑的造价较传统结构建筑高,但考虑一个结构系统的优势,应考虑其综合效益。一个住宅建筑工程的总投资,包括工程造价、动迁费用、征地费用等方面,工程造价只占工程投资50%。而工程造价又包括结构造价、装饰费用、设备费用等,结构造价只占工程造价的30%不到。而结构造价又分为上部结构和基础造价,上部结构造价仅为基础造价的50%一70%。钢结构只是工程的上部结构,在工程总投资中仅占7%一10%。 来源: 《建筑中文网》.
轻钢结构住宅的低消耗性也就是循环经济所提倡的减量化,这是减少进入生产和消费过程的物质和能源流量,从源头节约资源使用,是循环经济发展的基础。（参考《建筑中文网》）
第一,从消耗的资源来分析。由于轻钢结构住宅的围护结构采用的是墙板,而且外墙采用的是复合保温墙板,因此轻钢结构住宅的墙体厚度就要比其它两种结构住宅的墙体厚度薄。例如,ALC墙板,一般外墙厚度为175mm,内墙厚度不超过125mm,一般为100mm厚,而砌体结构住宅的外墙厚度一般为200一360mm,内墙厚度为200一240mm,混凝土结构住宅的内、外墙厚度一般为200mm。200厚的ALC墙板,它的传热系数是K=0.75W/m2·℃,而200厚的加气混凝土砌块,它的传热系数是K=1.02w/m2·℃,后者是前者的1.36倍,ALC墙板的保温隔热性能较好,使用ALC住宅的能耗将减少25%。
以建筑面积为1000平方米的住宅楼为例,一般外墙面积是建筑面积的0.5倍,内墙面积是建筑面积的1.0倍左右。假设建筑物的高度为3米,轻结构住宅楼的内墙厚度为100mm,外墙厚度为175mm;轻结构住宅的墙体是562.5m3。混凝土结构住宅的内墙厚度为200mm,外墙厚度为250mm。混凝土结构住宅的墙体是975m3,混凝土结构住宅的墙体是轻结构住宅的墙体的1.73倍。轻钢结构住宅的混凝土用量要比砌体结构住宅和混凝土结构住宅的用量少很多,这样砂、石、水泥的用量,也就要少的多,从而减少了自然资源的开采,节约了土地,减轻了对不可再生资源的破坏。从中我们也可以看出,轻结构住宅由于采用了墙板,在资源的消耗方面大大减少,而且更加保温,减少了取暖时能量的使用量。
另外,由于轻钢结构住宅的自重较轻,基础面积可相应减少,基础施工时取土量也减少,又可以节约土地。轻钢结构住宅一般采取全装修:设计一体化,施工一体化,管理一体化避免了二次装修,有效节约建材。而砖混或钢筋棍凝土毛坯房,由于土建设计与装修设计的脱节,住户在装修过程中拆除墙体、线路重排(每户保守估算装修时重新布线l00m,50%的住户拆除墙体5m2等重复施工会造成材料的极大浪费,产生大量的建筑垃圾。
第二,从减少环境污染方面来考虑。一是轻钢结构住宅减少了建筑垃圾的排放量,二是减少了水泥的使用量,从而降低了二氧化碳的排放:三是由于轻钢结构采用工厂化制作,干法施工,生产用水量降低,产生的粉尘量降低,对环境的污染破坏大幅降低。
二、轻钢结构住宅低消耗性经济分析
1、轻钢结构住宅基础形式。轻钢结构住宅自重轻,相比砖混结构和钢筋混凝土结构轻l/2一1/3,可显著降低基础处理费用,在软土地区尤其明显,同时轻钢结构建筑重量轻,建筑材料综合运输费用低。轻钢结构住宅整体重量轻,这是因为:首先,该结构所用的钢材有很高的强度与重量性能比,如果要达到同等强度,混凝土与钢材用量之比为7:1;其次,在轻钢结构住宅的结构体系中,墙体和楼板采用轻质材料,这对主体重量的减轻起到了重要作用,主体重量将会有较大幅度的减少。轻钢结构住宅建筑中墙体多采用石膏板、ALC板、OSB板等轻质材料,其建造后的主体结构比其它传统材料建造的要轻30%左右。如果考虑装修后的住宅,采用轻钢结构体系的主体结构重量是砖混结构重量的1/4一1/6,是钢筋混凝土结构重量的1/2。
上部结构重量的减轻给下部基础带来了许多好处,若上部结构采用钢结构则基础可减轻近一半,进而对地基的地耐力要求降低很多。所以轻钢结构住宅均采用浅基础,一般用条形基础即可,这将使地基处理工作简单,造价降低,特别当遇到软土地基时,节省的费用更多。
2、轻钢结构住宅性价比分析。轻钢结构住宅建筑强度高,相应梁柱等构件截面小,可增加建筑的有效使用面积,增加房屋的内在价值。现以同一地区的三种不同结构的多层住宅为例进行分析。工程一:某六层住宅楼,砖混结构,建筑面积1300m2,工程二:某集团职工住宅楼,六层,R.C结构(钢筋混凝土结构),建筑面积1200m2;工程三:轻钢结构六层住宅楼,建筑面积1500m2。经过计算分析比较,三种不同结构的建筑面积使用率分别为73%,78.4%,92%,即每100m2的建筑面积,轻钢结构体系的使用面积比砖混结构体系增加17m2的相对使用面积,比R..C结构(钢筋混凝土结构)增加116m2的相对使用面积。
如果域照目前住宅的平均售价3000元/m2,居民在购买100m2的房屋之后,若该房屋是轻钢结构住宅,与砖混结构相比,居民可获得的隐含收益为:3000×17二51000元;与R.C结构相比,居民可获得的隐含收益为:3000×11.6=34800元。同时钢筋混凝土结构和砖混结构的住宅由于强度和刚度的限制,不能建造开间过大的房型,影响了房间的布局,不能满足不同家庭结构的使用。居民因对户型不满意,而破坏房间的墙体结构,这不仅带来墙体结构和整体抗震等方面的隐患,还会造成居民装修费用的浪费。
3、轻钢结构住宅资金周转快,使用率高。轻钢结构住宅建筑施工速度快,例如建造2000m2的6层的房屋仅需45天即可入住。轻钢结构住宅采用工业化生产的方式,结构构件在工厂中制作,运至工地安装完成。这种生产方式使许多作业可交叉完成,如工厂制作和现场安装可以同时进行,不受天气和季节的影响,有利于合理安排各分项工程的施工计划。劳动生产率的提高,能够缩短施工工期,减少资金占用时间,加快资金的周转。如今在贷款利率较高的金融形势下,施工工期指标的重要性不亚于造价指标,施工速度的快慢已经成为选择结构类型的重要因素。采用轻钢结构住宅可以加快资金周转,降低资金使用成本。
例如:开发商从银行贷款1000万元,按照当前年贷款利率6.57%计算,提前100天完成则节省资金为:总资金×年贷款利率×天数÷365=1000×6.57%×100÷365=18万元。同时,轻钢结构住宅建筑的施工工期缩短,所需的现场工人比其他结构所需的人数节省近一半,从而减少人工费,节省了大量的资金。由于轻钢结构在我国的住宅建筑中应用不多,人们对此还不是很熟悉,存在着观念上的误区,认为钢结构住宅建筑的造价高。对于轻钢结构的造价问题,应有个全面的认识。如果只考虑结构造价,轻钢结构建筑的造价较传统结构建筑高,但考虑一个结构系统的优势,应考虑其综合效益。一个住宅建筑工程的总投资,包括工程造价、动迁费用、征地费用等方面,工程造价只占工程投资50%。而工程造价又包括结构造价、装饰费用、设备费用等,结构造价只占工程造价的30%不到。而结构造价又分为上部结构和基础造价,上部结构造价仅为基础造价的50%一70%。钢结构只是工程的上部结构,在工程总投资中仅占7%一10%。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201011/14417.htm
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