土木外文翻譯----建筑結構的造價-建筑結構-資料下載頁

【導讀】1.Introduction

　　

【正文】 一般說來，這部分費用大概占建筑物總費用的15%~30%，這主要取決于建筑物 的類型。機械和電氣費用，主要 是指空調系統費用以及其他諸如 管道系統、通訊、照明及動力設備等 服務設施。 在這種造價分類中非常顯著的一點是，一個 建筑物 的 設計方案的總體費用，應該有 45%~60%分配給建筑因素。但現在這種狀況正在迅速改變，因為高利率以及資金的缺乏，現在大多業主更傾向于 節約型設計。因此，設計者可以考慮以下兩條途徑，他們可以直接影響建筑物 的工程造價。 第一個節約開支的途徑是 這樣來考慮 的 ，即凡是那些建筑問題和結 構問題能夠同時解決的地方往往有著很強的經濟潛力。由于目前大多人 都不愿將建筑物費用 的 大部分用于純粹建筑設計，這種方法就顯得尤為重要，也會節省一部分非結構預 算，這一經費可用于一些本 來 會被削減掉的建筑需求。第二種節約開支的途徑，則是設計人員在設計過程中綜合考慮服務設施和結構體系，盡力提出一個能夠解決房屋設計和施工難題的總建筑方案。 承包商通常會 用不同的方式做出工程項目的最終報價。他們往往將其分為場地材料費、每一個施工過程中的勞動力資源費、工程所需購買、租借的裝備費、經營管理費以及利潤。建筑師以及工程師很少考慮的像上面所述的那么精確，但是頭腦中應該有一個清楚的概念，那就是一項結構工程的實際造價最終使用什么方法定價以及承包商又是怎樣標價的。 顯然，上面講到的百分比平 均數有些粗略，但是它足 以說明總體造價的組成情況了。下面的幾部分將討論這些平均數的范圍。 并進一步闡述 對建筑物造價進行粗略估計時用到的 百分比估價、平方英尺估價和單位體積估價。 2． 百分比估價 建筑物的類型將決定結構費用以和 他費用所占的白分比范圍。正如所希望的，裝飾性或者標志性較強的建筑物的結構造價在總體造價中所占的比重相對較低。一般而言，結構造價所占的百分比可低至工程總造價的 10%~15%，這是因為更多的錢被用到那些非結構費用上了。這又一次說明“裝飾 ”部分是與基本的結構要求無關的。然而對于一些諸如教堂類的綜合性標志 建筑物，對其結構體系的造價相對較高，其百分比可達到 15%~20%或者更高。 與之相對的是一些諸如倉庫或者車庫之類簡易的和非象征性的工業建筑物，對于這種建筑，由于內部隔墻、天花板、管道設備系統以及裝修部分要求較低，其結構造價在工程總體造價中所占的比例往往能達到 60%~70%，有時甚至可達80%。 對于一些中等高度（ 5~10 層）的 辦公樓或住宅樓，其結構造價在總體造價中所占的比例，大約維持在 25%這一中間值；而對于一些低矮且跨度 小的商業 用房和住宅，大約 3~4 層高且跨度為 20~30 英尺以及簡單的豎向要求，其結構造價 將占總造價 15%~20%。 而一些特殊用途的建筑，如實驗室和醫院，則另當別論。他們需要較大的跨度以及高要求的機械設備。這就導致總體造價 大部分將被用于服務費用（大約30%~50%） ,而單純的結構造價約占 20%。對于 15 層或者以上的高層辦公樓以及大跨度（約 50~60 英尺）建筑物，其結構造價在總體造價中將占較高的百分比（約30%~35%），而服務費用約占 30%~40%。 在任何情況下這些百分比數據都是具有典型性的，并可作為衡量建筑物設計平均效益的尺度。例如，如果一個較低的小跨度且不具備紀念價值的建筑物，僅僅結構造 價投標就為 30%的話，那么 可以肯定這個結構設計是相當不經濟的。另一方面，建筑師應該注意到的 一個容易混淆的事實就是，經濟投標往往取決于設計者和承包人對 設計 的理解及施工 的實際能力，能力強就能提供一個較低的 投標。創造性設計受限往往是因為設計者或承包商在經驗、想象力等 方面的匱乏。如果承包者沒有把握，那么它就會加大投資，以防可能遇到的意外風險。因此要使有創造性的設計在投標時具有競爭力，作為一名建筑師它應能夠洞察工程潛力所在。至少建筑 師應該盡可能地與想象力豐富的結構工程師、承包商甚至制造商 密切配合。相反，即使對于最為普 通的建筑設計，如果僅僅靠設計手冊，是很難取得經濟效益的。效率離不開專業知識，而最為重要的是想象力，這一點在面對一個不太熟悉的項目是尤為重要 的 。 如果建筑物結構設計 具有中等（或標準）的效益時，前面所提到的百分比就對建筑物總造價估算有著很大的幫助。例如，如果一座辦公樓總體造價 500 萬美元，其中有 25%是 結構造價的標準，那么這一工程結構體系造價就不能超過 125萬美元。若設計很合理，比如是 按上述的中等效益設計估算造價的 80%時，那么就有 25 萬美元，也就是 5%的總體建筑費用被省下來。如果這 500 萬資金已經到位，那么節 省下的 25 萬美元就可用于其他的經濟開支。 上面所有闡述表明，結構設計和建筑整體設計（機械和電器）的創造性結合的概念，將有助于減少單純的結構造價，或在相同造價下提供更多的建筑費用。這樣，設計成功的程 度將取決于設計者的專業知識、靈活性以及設計者和承包人之間 的 密切合作。 上面討論 的 僅僅是提供一種關于建筑總體造價的全面視圖，下面的部分將提供對建筑的結構造價 進行估價的方法。有兩種可供選擇的方法將用來進行結構造價的近似估計 ：其一是根據單位平方英尺建筑面積 來進行估價；另一種則是根據所用的結構材料體積進行估價。參考上面所提 到的結構造價標準，結構估價有助于對建筑的總體造價進行 大概的了解。當然，這樣得到的只是一個粗略的估價，但卻會使設計負責人員對實際設計中經常要面對的經濟問題有所了解。至少，這些將有助于對可供選擇的結構體系的相對成本效益進行對比。 3． 平方英尺估價 如前所述，在一個特定的時期和地區，是可以根據相似工程的平均造價，來經驗地確定準平方英尺造價系數。設計者和承包人有效 的利用材料和勞動力的能力不同，會導致不同平均水平的經濟效益 。 對于“標準”的結構體系而言，每平方英尺的造價為 10~16 美元，例如，普通 的辦公樓平均水平在 12~16 美元之間，而住宅型建筑的范圍則是 10~14 美元。對以上兩種情況，下限適用于短跨低矮的建筑，而上限則適 用于較大跨度及中等高度的建筑。 與普通 的住宅性建筑 相似 ，普通工業建筑結構簡單，通常每平方英尺的造價為 10~14 美元。盡管工業建筑的跨度很大，且荷載較重，但他們的布局簡單，在內墻、隔墻以及天花板方面的要求較少，且一般不高。換句話說，設計和安裝的簡單化，可以彌補工業建筑因大跨度和重載所造成的額外造價。 當然也存在著不同于平均水平的情 況。變化的限度取決于體系的復雜程度、跨度超長的程度、特殊的荷載和 地震 條件等。例 如， 位于舊金山的 Crown Zellerbach 銀行和辦公樓就是個例子，結構造價相當高 。 60 英尺跨度的鋼架以及底部用來承受地震荷載的自由支撐的柱子，連同舊金山糟糕的土壤狀況，都造成了較高的造價。在那個時期，這樣的設計 是非同尋常的，正是因為其特殊的用途及標志性，它才被允許以建筑物各 方面都高出同類建筑物 的平均水平的造價進行建造。因此，其結構造價在總體造價中的比重 也 比 普通建筑物 高很多 。 現在將進一步敘述超長跨度的影響。正常跨度的范圍規定為：住宅樓 16~25英尺；辦公樓 20~30 英尺；工業建筑為 25~30 英尺，且 每平方英尺承重 200~300磅；車庫建筑為 50~60 英尺，且相對較輕。如果跨度增加一倍，結構造價將會提高大約 20~30%。 工業建筑中較大的荷載也無形中提高了建筑物的結構造價。如果一個工業建筑的荷載增加到每平方米 500 磅（大約 2~3 倍）的話，其結構造價也將提高 20~30%。 上面所述都是針對樓層系統而言的，對采用有效正交各向異性體系的公寓屋頂，不管是鋼 結構還是預應力混凝土，其現代設計者經濟的 限值都是 150 英尺。盡管鋼結構空間框架常大于 150 英尺，其制造費用也將大大增加。 無論如何，長跨度體系都有其特殊性，它 可能較多，也可能較少的影響總體建筑造價時，對于特殊的建筑物，其結構造價將隨著設計的不同而明顯地改變 。結構形式越特殊，由設計知識、設計的創造性以及施工技術所決定的造價節儉潛力就越大。 4． 體積度量估價 初 看起來，一個建筑師不善于精確地估計建筑過程中所用到的材料體積， 如果要得 到更高的精度，可以通過工程中所用到的材料體積來估計造價。雖然進展非常緩慢，但通過努力學習后，是可以實現這一估計的。 體積度量估價，是通過制定結構系統中需要的以磅或噸記的鋼材、立方體的鋼筋或預應力混凝土的市 場價格來實現的。對于 這樣一個初步估計， 沒有必要去深 究它的詳細造價。例如，混凝土的現澆造價將包括模板、腳手架、鋼筋、勞動力等費用和間接費用。鋼結構則包括構件制作及安裝的費用。 以重量計的建筑鋼材的市 場價格，從每磅 美元到 美元不等。對于低層建筑，可采用現成的寬翼緣型鋼構件，只需要極少的加工，因而成本可降低至每磅 美元。而復雜的結構體系需 要較多的切割和焊接（如復雜的鋼桁架或空間框架設計），因而其鋼材 價格可達 美元甚至更高。對于標準的高層建筑設計，每平方米大概將由 20~30 磅鋼材，這是設計人員不希望超過的量值。而每平方米低于 20 磅的設計，則需要很強的創造力以及建筑物設計和結構設計上完美的結合，其可稱得上是一個真正的成就。 混凝土的價格是以體積計量的，其范圍從簡易的每立方米 150 美元的現澆鋼筋混凝土工程，到非常昂貴的每立方米 300 美元的小批量所謂預制和預應力工程不等。出現如此大的 價格范圍。是因為影響因素較復雜，包括預制構件的形狀、安裝的難易和 生產總量。 模板通常是現場澆筑混凝土構件的決定性因素，因此，為得到每立方米 150美元的價格， 需要采用最簡單的體系方可，例如需要很少的模板加工量并可多次使用模 板。一旦梁存在， 就需要專門的模板，由于 混凝土和鋼筋的放置上的困難，價格由每立方米 180 美元上升到每立方米 300 美元。在發達國家，由于較高的勞動力費用，導致較高的模板造價，這就迫使人們采用 最簡單的和大批量可重復使用的結構構件來實現造價的削減。當現場澆筑價格開始接近每立方米 240 美元時，就應該考慮大批量生產的預 制和預應力構件的使用，這樣將會減少造價和縮短工期。后者將會因為 公開支 附費用的降低，使 承包商快速贏利。 總的來說，每平方米 現場澆筑混凝土的標準價格將從 150美元 ~250美元不等，其下限適用于簡單混凝土工程，而上限則適用于中等復雜程度的后張預應力 工程。這樣一個價格范圍相對較大，任何忽略了上述影響因素的估價，都將是不準確的。 5． 總結 建筑物的成本估計及節約設計，是一項重要而又必須的工作，每一個建筑師和結構 工程 師及相關的建筑業 工作者 。都應給予充分的重視。這一工作做得越好，得到的回報 就 越多 。