上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析

　　表1工程概况工程名称世界广场上海森茂大度南京西路1160号商办大厦地点上海（浦东）上海（浦东）上海（浦西）投资单位中国人保信托投资公司日本森海外株式会社上海雄元房地产公司总承包单位明泰房地产有限公司曰本藤田、大林组建设共同体协兴建筑（香港）篼度层数建成时间1997年底1998年底结构体系框架全钢结构钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土结构框剪混凝土结构基础形式钻空灌注桩钢管桩加箱基箱基建筑功能智能化综合写宇楼智能化综合写字楼总建筑面积实际总投资额13890万美金约20000万美金约合16200万美金总用钢量其中型钢用童混凝土总用童基础混凝土用童上部结构混凝土用童接列出加以考虑。表中的有关工程量和造价均来自承包商，造价中均已包括了承包商和各分包商的合理利润，亦已纳人成本考虑。

　　本文所述的工程整体成本不是指工程的总投资额，而是指工程的结构造价和由于采用不同结构材料所产生的结构施工工期与建筑有效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。

　　2.1结构造价对整体成本的影响由于结构材料的不同，对基础的造价影响较大，所以本文将基础与地下室的造价也列人结构造价考虑，并将地下室的建筑面积也列人总建筑面积范围，表1中的总建筑面积包括地下室建筑面积。另外，结构材料的不同，对外墙维护结构的费用也有影响，但这几个工程的外墙维护材料的标准与来源及进货渠道都不同，价格相差较大，因此没有将外墙维护费用对整体成本的影响列人比较项目。本文所述的结构造价仅包括基础与地下室及上部结构的整个结构体造价。此外，由于钢结构工程还有防火要求，因此在钢结构工程的上部结构造价中均已考虑了防火处理费用。

　　结构造价对工程整体成本的影响是比较直观的，直接以采用不同结构材料来建造工程所需投人的实物和资金体现出来。各工程的结构造价分析见表2.表2结构造价比较项目基础及地下室造价上部结构造价结构造价结构造价/m2世界广场1657万美金1804万美金3461万美金413美金上海森茂大厦1995万美金2276万美金4271万美金378美金南京西路1160号商办大厦1923万美金1821万美金3744万美金275美金结构占用面积对整体成本的影响高层建筑采用钢结构或钢凝土混合结构的结构占用面积比采用混凝土结构的结构占用面积小，建筑的有效使用面积相对增加，有销售上就能体现出其经济效益，可以抵消一部分因采用钢结构而增加的费用。

　　表3有效使用面积增加部分的经济收益工程名称世界广场上海森茂大厦南京西路1160号商办大厦结构占用面积结构占用面积/总面积可增加的相对使用面积率可增加的相对使用面积每平方米经济收益可增加的经济收益524万美金475万美金假设按每平方米结构造价的3倍计算建筑有效使用面积增加部分的相对经济收益，并以所选的混凝土结构的结构占用面积率为基准，计算另二个工程可增加的相对有效使用面积率与有效使用面积，进而计算各工程由于有效使用面积相对增加所能获得的经济收益（具体数值分析见表3）。

　　2.3结构施工工期对整体成本的彩响采用不同的结构材料，对工程上部结构的施工工期有较大影响，对基础的工程量与施工工期也有一定的影响。由于世界广场工程的基础施工工期受资金的影响拖延较长，加上各工程的地下室层数与基础的做法不同，因此本文不考虑基础工程施工工期对整体成本的影响，仅考虑各工程上部结构施工工期对整体成本的影响。以所选的混凝土结构的上部结构每层施工工期为基准，计算另二个所选工程每层的相对施工工期差，进而计算各工程施工工期可相对提前的天数（具体数值分析见表4）。

　　表4结构施工工期比较工程名称世界广场上海森淹大厦南京西路1160号商办大度上部结构施工工期层数平均每层施工工期相对施工工期差1.5天/层相对可提前工期57天77天施工工期对整体成本的影响主要体现在“时间即是成本”的关系上。施工工期的缩短，可使建筑物提早投人使用，缩短贷款建设的还贷时间，并且能提早出租增加租金收入，对整体成本的影响体现在利息和租金的收益上（具体分析见表5和表6）。

　　为简化起见，假设各工程可计利息的成本支出就直接以工程的总投资额为准，并考虑年利率为10%，各项工程的利息支出节约金额见表5.表5利息节约分析表项目世界广场上海森茂大厦南京西路1160号商办大厦总投资13890万美金约20000万美金约合16200万美金计算式利息节约217万美金421万美金假设各建筑物可出租的面积为总建筑面积的75%（不同结构体系的建筑物的出租面积率应该不同，由于前面已考虑了建筑有效使用面积增加部分的经济收益，所以在此可假设各建筑出租面积率相同），出租率为70%（按目前世界广场用户的定购情况统计），按每平方米平均月租金约40美金（上海森茂大厦的出租价格，此价格不包括物业管理费。），则提早完工可产生的租金收益预计如表6.表6租金收益分析表项目世界广场上海森茂大厘南京路1160号商办大厦可供出租面积/in2假设出租面积/in2月租金收益（万美金）提前完工的租金收益计算式租金收人334万美金609万美金0万美金2.4整体成本分析篼层建筑采用钢结构或钢-混凝土混合结构与采用混凝土结构相比，在建筑有效使用面积与施工工期方面具有一定的优势，能取得较可观的经济收益，从而可抵揠一部分因采用钢结构而增加的费用，进而使得工程的整体成本明显降低。因各工程的总建筑面积不同，为统一比较标准，本文在整体成本分析时以每平方米建筑面积的等效造价为标准进行比较分析。具体数值分析见表7.表7整1本成本分析表项目世界广场上海森茂大度南京西路1160号商办大厦结构造价（万美金）与工期有关利息（万美金）的节约成本租金收人（万美金）有效使用面积增加的经济收益（万美金）整体成本（万美金）每平方米成本（美金）3结论整体成本分析表明上海地区的高层建筑采用钢结构或钢-混凝土混合结构其综合经济效益较为可观。从表7的分析可知，目前在上海地区40层左右的高层建筑采用钢结构或钢-混凝土混合结构与采用混凝土结构的综合经济效益基本上能持平，并有略高于的可能。另外，表7中的全钢结构工程（世界广场）同钢-混凝土混合结构工程（森茂大厦）的等效造价相比呈偏篼，这同该工程由业主自己进行总承包，管理上不够完善造成工期拖延有直接的关系。一般来说，钢结构的施工速度比钢-混凝土混合结构的施工速度要快，而从表4的数据可知，世界广场上部结构的施工速度比森茂大厦上部结构的施工速度反而慢，没有充分发挥钢结构工程施工工期上的优势，时间成本相对偏篼。这一点也表明篼层建筑采用钢结构的综合经济效益取得，需要有有效的组织和篼水平的管理。此外，世界广场的层数（38层）比森茂大厦的层数（48层）小，使得与工期有关的节约成本相对偏小；这一点也是造成世界广场工程同森茂大厦工程的等效造价相比呈偏篼的原因之一。

　　整体成本分析结果显示篼层建筑钢结构或钢-混凝土混合结构的经济效益主要来自结构施工工期的优势，从表4、5、6的分析还可知篼层建筑的层数越高，其这方面的优势越明显。而钢筋混凝土结构的造价低但工期长，时间成本相对要篼，在超篼层建筑中的综合经济效益就显得相对较低。因此，当业丰对高层建筑的结构材料方案进行评估时，应该对钢结构的施工工期优势加以充分考虑以争取节约成本的机会。

　　可以预计，随着我国经济建设的发展和钢结构整体技术水平的提高，高层建筑采用钢结构的综合经济效益将越显著。若同时考虑钢结构在施工上的其它优势，如天气对工期影响较小、品质及精确度较篼、对周围环境影响较轻等优势，以及结构性能上的优越性，则篼层建筑采用钢结构确实是较好的选择。