预制装配式钢结构建筑经济性研究

矫霞

摘要：近些年，我国大力倡导建筑工业化发展，预制装配式钢结构建筑体系，具备良好的减震抗震效果，并具有有效缩短施工工期以及绿色环保等特点，十分符合我国颁布的政策以及建筑产业化的要求，其发展前景十分广阔。本文主要分析的是预制装配式钢结构建筑的构造和建筑的施工成本，以此为相关人员提供一些帮助和参考。

关键词：预制装配式;钢结构建筑;经济性研究

Abstract： In recent years， China has vigorously advocated the development of construction industrialization. The prefabricated steel structure building system has good shock absorption and earthquake resistance effects， and has the characteristics of effectively shortening the construction period and being green and environmentally friendly， so it is in line with the policies promulgated by China and the requirements of construction industrialization， and its development are very broad. This article mainly analyzes the construction and construction cost of prefabricated steel structure buildings to provide some help and reference for relevant personnel.

Key words： prefabricated assembly;steel structure building;economic research

0  引言

我國正处在经济社会与城市化的快速发展时期，每年都有大量的建筑项目进行施工，大多数的工程项目所用的结构都是砖混结构或者是现浇混凝土结构，不仅劳动强度过大，且施工周期较长，无法有效保证施工的质量，因此预制装配式的施工模式应时而生并成为我国建筑行业的发展趋势。而国民受传统的居住习惯和思想的影响，到目前为止还不能接受预制装配式的建筑结构，对其的认知还存在一定程度上的误解，导致此种模式的发展受到很大的阻碍，因此需加大对装配式建筑的推广力度。

1  预制装配式钢结构建筑的应用情况

预制装配式钢结构建筑是由国外传入中国的，例如法国在工业化装配建筑当中将预应力混凝土框架体系作为主要结构体系，大部分构件连接都是使用焊接的干式连接方式;在美国很多城市中，所选取的建筑结构大部分是以钢结构和装配式混凝土结构为主;而澳大利亚的建筑结构较为先进，主要将装配式当中轻钢结构体系与计算机网络信息技术进行有机结合，逐步实现了建筑施工的智能化管理。

2  预制装配式钢结构建筑的发展优势

长期实践证明，装配式钢结构结构最符合工业化发展的要求，而且施工技术已经成熟。预制装配式钢结构建筑具备如下优势：

具备传统钢结构的自身优势，结构自重轻，材料强度高、韧性好，具有良好的抗震性能，能够实现大跨度房屋的建造要求;同条件下，钢结构截面大大小于混凝土构件截面，相对节约空间，增加房屋使用高度;钢结构房屋本身不需要太多的湿作业，主体构件均可实现工厂制作，现场拼接安装，节省现场人力投入。同时钢材可回收利用，能够保护环境，减少建筑垃圾的生成;钢结构构件连接均采用焊接活螺栓等连接，与混凝土结构相比，更适合工厂制作，现场安装。

3  预制装配式钢结构建筑中各环节的经济性分析

3.1 预制装配式钢结构建筑的施工成本

施工成本是指在工程项目的施工过程中发生的全部生产费用，主要包括直接成本和间接成本。直接成本是指施工中的人工费、材料费及施工机械费的总称，是一个工程项目中主要支出部分，对施工成本起决定作用;间接成本是指规费和管理费，间接成本一般随着直接成本的变化而变化，因此直接成本的控制是成本控制的重点。本文主要通过对两种建造方式的施工成本进行分析，进一步将两种建筑结构体系的经济性优势比较出来。

3.2 使用两种建造方式的经济指标对比

选择预制装配式钢结构建筑体系可以有效的减少现场施工作业的工作量，节约工期，通过以下几种构件进行对比：

3.2.1 柱

钢柱与现浇钢筋混凝土柱比较，以北京某办公楼为例，钢柱含量为22kg/m2，钢筋混凝土柱含量为0.05m3/m2，采用北京市2016年《北京市建设工程计价依据——概算定额》及2020年1月北京市造价信息进行测算，结果如下：

①预制装配钢结构。

钢柱安装：施工成本元204.22/m2，其中人工费：15.78元/m2，材料费：166.5元/m2，机械费：1.02元/m2，综合工日：0.14工日;钢柱防腐防火：施工成本21.7元/m2，其中人工费：7.81元/m2，材料费：8.89元/m2，机械费：0.29元/m2，综合工日：0.07工日。

②现浇钢筋混凝土柱。

施工成本143.25元/m2，其中人工费：28.77元/m2，材料费：81.22元/m2，机械费：2.57元/m2，综合工日：0.26工日。

可以看出：使用钢柱减少混凝土和和模板及脚手架的工程量，节约工期，减少现场湿作业，减少人工使用量;成本费用增加，主要源于钢构件材料费用的增加和防腐防火费用的增加。

3.2.2 梁

钢梁与现浇钢筋混凝土梁比较，采用与上表相同的测算案例与方法进行测算，钢梁含量为68kg/m2，钢筋混凝土梁含量为0.14m3/m2，结果如下：

①预制装配钢结构。

钢梁安装：施工成本630.81元/m2，其中人工费： 53.11元/m2，材料费：499.94元/m2，机械费：10.06元/m2，综合工日：0.48工日;钢梁防腐防火：施工成本元262.48/m2，其中人工费：94.58元/m2，材料费：107.5元/m2，机械费：3.42元/m2，综合工日：0.87工日。

②现浇钢筋混凝土梁。

施工成本元418.52/m2，其中人工费：76.54元/m2，材料费：248.1元/m2，机械费：6.69元/m2，综合工日：0.69工日。

可以看出：使用钢梁减少混凝土和和模板及脚手架的工程量，节约工期;钢梁安装可以减少现场湿作业及人工使用量，但由于钢结构的特殊性，需要防腐防火，增加了现场人工;成本费用增加，主要源于钢构件材料费用的增加和防腐防火费用的增加。

3.2.3 楼板

预制装配式钢结构建筑主要采用现浇钢筋混凝土楼板、压型钢板混凝土组合楼板、钢筋桁架楼承板、PK预应力叠合楼板等，本文选用120mm钢筋桁架楼承板与120mm现浇钢筋混凝土楼板进行对比，采用与上文相同的测算方式进行测算，结果如下：

①预制装配钢结构。

钢筋桁架楼承板：施工成本340.25元/m2，其中人工费：18.43元/m2，材料费：268.95元/m2，机械费：1.28元/m2，综合工日：0.17工日。

②现浇钢筋混凝土楼板。

施工成本288.02元/m2，其中人工费：58.51元/m2，材料费：160.32元/m2，机械费：6.21元/m2，综合工日：0.53工日。

通过对比可以看出，采用钢筋桁架楼承板，能减少现场钢筋绑扎量，虽然底板的造价较高，但是却节省了模板和支撑的步骤，大大降低人工使用量，随着人员劳动力的稀缺，人工单价的增加，采用桁架楼承板具有较大的优势，同样成本的增加主要源于材料费的增加。

3.2.4 墙体

预制装配式钢结构常用的墙体有蒸压加气混凝土砌块、ALC板、GRC板、钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板等，本文采用200mmALC板内墙与200mm加气混凝土内墙进行对比，采用与上文相同的测算方式进行测算，结果如下：

①预制装配钢结构。

ALC内墙：施工成本258.23元/m2，其中人工费：33.08元/m2，材料费：177.33元/m2，机械费：1.17元/m2，综合工日：0.29工日。

②加气混凝土砌块内墙。

施工成本222.53元/m2，其中人工费：35.96元/m2，材料费：141.32元/m2，机械费：1.63元/m2，综合工日：0.32工日。

通过对比可以明显看出，传统的墙体施工过程过于复杂，并且在施工的過程当中会使用到大量的模板和脚手架，采用ALC内墙进行建造，可以减少湿作业量，节省模板和脚手架的搭设量，节省钢筋量，节省人工。采用此种内墙造价增加相对较少，造价增加的主要原因是装配式构件材料费用。

通过以上对比可以看出预制装配式钢结构的造价比传统的混凝土框架结构造价多，但可以通过对构件有效组合，节省人工，节约工期。

4  降低预制装配式钢结构建筑项目的造价成本的主要措施

4.1 合理的选择结构体系

在进行预制装配式钢结构建筑的施工前期，需要合理的设计施工方案，应将施工现场的实际条件充分的考虑，合理的选择恰当的施工结构体系，并要在保证符合施工标准要求的基础上，将结构构件的基本功能特质充分的发挥出来，减少材料费用。

4.2 选择合适的楼屋面板体系

选取正确符合楼屋的面板结构，例如选用钢筋桁架楼承板，不但可以有效的减少楼板的使用量，而且安装过程的操作也较为简单，有效增加了预制装配式钢结构建筑模式的综合经济性。

4.3 降低墙板体系的成本

不同的墙体材质及相对施工部位对预制装配式建筑的造价影响较大，尤其是预制混凝土的外挂墙板，其所需的各项材料费与施工机械费普遍较高，在经济上无法与传统的墙体施工相比，因此施工时需要采取一定的成本控制措施。不管是材料的选用还是施工设计方面，尽量的减少模具使用量及种类，使用相对简单规范的预制构件，能够增加模具周转使用的次数，在一定程度上避免不必要的支出和浪费;在选择预制构件的厂家时，要考虑到构件运输的距离，在运输过程当中，要将构件合理摆放，并保证运输质量，降低运输成本，避免出现二次运输的情况发生;在施工进度方面，因预制外墙板主要使用重型吊车进行施工，可以通过多项施工程序一同进行施工，有效的加快施工进度。

5  结束语

随着我国经济的不断发展和进步，国家逐渐加深了对环境和资源的重视度，预制装配式钢筋建筑具备环保节能等特点，而且还可以根据具体的要求和施工条件来选择预制装配式钢结构的构件和组装，能够在保证施工整体性能的同时，缩短施工周期，进一步的提高了预制装配式钢结构建筑的积极性，使其成为我国未来建筑行业发展的指向标。希望本文的以上内容能够为相关工作者提供帮助。

参考文献：

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