鐘麗婷
(廣東省鐵路規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,廣州 510600)
由于設(shè)計控規(guī)方案調(diào)整及響應(yīng)國家裝配式政策要求,項目總用地面積4.008×105m2,容積率≤3.0??偨ㄖ娣e約1.4691×106m2,地上計容面積約1.0656×106m2,住宅塔樓68 棟,共安置10 138 戶,綠色建筑二星級,計劃工期5 a,地上單體需達(dá)到裝配率≥50%。
本項目采用的裝配式建筑技術(shù),在設(shè)計優(yōu)化后投資增量為360 元/m2,具體技術(shù)包括:(1)主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件采用高精度免抹灰模板施工工藝,投資減量為65 元/m2;(2)水平構(gòu)件采用預(yù)制疊合樓板、預(yù)制樓梯,投資增量分別為669 元/m3、298 元/m3;(3)圍護墻采用混凝土拉縫墻及鋼筋混凝土剪力墻,投資增量為28 元/m2;(4)內(nèi)隔墻采用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板(ALC 墻板),投資增量為389 元/m2。
各階段單位工程投資占比對比見表1。
表1 各階段單位工程投資占比對比表
根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算,裝配預(yù)制率每提高10%,由塔樓自重增加引起的樁長、墻柱梁截面及鋼筋的增加約20%,樓板混凝土及含鋼量的增加約30%,塔樓造價增加170 元/m2,地基基礎(chǔ)增加340 元/m2,吊裝起重機械租賃費用也因而上漲。因此,對于該階段的投資控制應(yīng)重點關(guān)注和推動地下工程、戶型數(shù)量、柱網(wǎng)尺寸等關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化,推動對外立面造型的優(yōu)化,確定預(yù)制構(gòu)件的種類,具體措施如下。
從表1 分析可知,基礎(chǔ)工程及地下部分投資占工程總投資的27.94%,其中,地下主體(土建)投資占工程總投資的11.84%,可優(yōu)化地下室平面布局及深度,相關(guān)聯(lián)樁基礎(chǔ)、基坑支護深度及土石方量均可優(yōu)化。措施有:在滿足停車位與墻和柱的距離、車道寬度,并結(jié)合充電車位防火單元及防火分區(qū)隔墻設(shè)計的前提下,優(yōu)化柱網(wǎng)及車道寬度,對塔樓布置規(guī)整對位,集中布置設(shè)備機房及疏散樓梯,合理布置車位,盡量采用垂直雙向車位,退用地紅線范圍,從2 層地下室核減為1 層地下室,減小開挖深度。
根據(jù)表1 投資分析,由于土石方工程投資占建設(shè)總投資的2.81%,因此,通過多輪討論,對土方平衡方案進(jìn)行優(yōu)化,針對配套工程子項區(qū)塊的土方進(jìn)行分析,按性質(zhì)對其進(jìn)行劃分,統(tǒng)計可利用土方(耕土、素填土、雜填土)約為5.587×105m3,利用周邊儲備用地進(jìn)行中轉(zhuǎn),從而節(jié)約費用6%。
在保證基本需求的基礎(chǔ)上,優(yōu)化分隔尺寸,提高預(yù)制構(gòu)件的重復(fù)使用率,采用模具通用性強的組合形式。合理優(yōu)化戶型配比,可減小公攤面積,壓縮核心筒工程費用及裝配式疊合板模具費用。
2.3.1 優(yōu)化主要裝配式混凝土構(gòu)件
預(yù)制樓梯、樓板、陽臺板、空調(diào)板是目前運用較為廣泛的預(yù)制構(gòu)件,而疊合板是目前在裝配式建筑中接受度較高、占比較高、應(yīng)用較為廣泛的構(gòu)件。以下是在本項目運用中較為經(jīng)濟的疊合板分縫措施與預(yù)制層選型。
本項目根據(jù)建筑平面布局,戶內(nèi)生活區(qū)域采用最小厚度(60 mm 預(yù)制層+70 mm 現(xiàn)澆層)的疊合雙向板,疊合板鋼筋含量在106~120 kg/m3,衛(wèi)生間區(qū)域采用(HB1-70 型號100 mm預(yù)制層+70 mm 現(xiàn)澆層)桁架鋼筋疊合板,桁架鋼筋在1.6~2.1 kg/m2,由于樓板跨度較大,采用雙向板整體式拼縫構(gòu)造,帶寬300 mm,占地上部分工程費用15%。
2.3.2 優(yōu)化外立面造型
該項目原屋面構(gòu)架為8 m 高倒角圓弧造型,水平跨度大,水平、豎向構(gòu)件截面尺寸較大,采用通高線條構(gòu)造柱的費用占項目建設(shè)總投資0.9%。經(jīng)過研究分析,降低屋架高度,優(yōu)化水平、豎向構(gòu)件截面尺寸,取消通高線條構(gòu)造柱;減小部分商業(yè)區(qū)外立面干掛板材使用面積,采用簡約線條,以上措施可降低60%費用。
室外工程優(yōu)化設(shè)計,可在紅線內(nèi)市政道路的排水豎向標(biāo)高不合理、給水管徑過大、雨污管網(wǎng)面積不合理、照明功率過大、軟基處理脫離基坑施工段、路面結(jié)構(gòu)不按城市標(biāo)準(zhǔn)劃分、硬質(zhì)鋪地基層重復(fù)、綠地標(biāo)高結(jié)合室外排水坡設(shè)計等問題上進(jìn)行優(yōu)化。
自2013 年以來,中國全面開展省級應(yīng)對氣候變化方案工作,廣東省在這5 年間發(fā)布了兩項節(jié)能施工驗收規(guī)范,高層住宅節(jié)能施工驗收標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。而保溫隔熱系統(tǒng)、隔聲降噪系統(tǒng)費用的增加在本項目中尤為突出。
經(jīng)設(shè)計審查,采用卷簾遮陽系統(tǒng)(活動外或內(nèi)遮陽系統(tǒng)),簾片選用鋁合金材質(zhì),內(nèi)遮陽系統(tǒng)材料單價在60~140 元/m2,外遮陽系統(tǒng)材料單價在190~260 元/m2,采用外遮陽系統(tǒng)的費用占建設(shè)總投資0.6%,采用內(nèi)遮陽系統(tǒng)的費用占建設(shè)總投資0.4%,故采用內(nèi)遮陽系統(tǒng)。
為了降低噪聲污染,保障生活品質(zhì),本項目采用廣東地區(qū)工藝較為成熟的減振隔聲墊系統(tǒng),做法為:素水泥漿+最薄處20 mm 水泥砂漿找平+5 mm 厚電子交聯(lián)聚乙烯減振墊板+40 mm 厚細(xì)石混凝土(8 mm 厚鋼筋網(wǎng)),但該做法綜合單價高達(dá)170 元/m2。經(jīng)過研究分析,裝配式疊合板+現(xiàn)澆樓板的總厚度比一般現(xiàn)澆樓板厚30 mm,因此,隔聲做法改為2 mm 厚水泥膠漿+2 mm 厚聚氨酯隔音墊+30 mm 厚水泥砂漿結(jié)合層,綜合單價90 元/m2,總投資優(yōu)化0.8%。
本項目采用裝配式混凝土預(yù)制樓板、樓梯以及蒸壓加氣混凝土墻板,外圍護結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土墻,施工面非常平整,因此,可減少設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱、地面、天棚、墻面的找平抹灰層,既可減少開裂問題也可減少中間工序費用。經(jīng)測算,找平抹灰層費用占工程總投資1.1%。
由于豎向構(gòu)件混凝土強度每增加一等級,除了底部加強區(qū)約束邊緣構(gòu)件的體積配箍率增加10%的費用外,還需增加梁、墻節(jié)點混凝土等級差的措施費用,因此,經(jīng)過多番核算設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值,該項目塔樓部分豎向構(gòu)件混凝土可降低兩個等級,主體工程造價降低約0.5%。
由于裝配式建筑的綜合需求,BIM 設(shè)計軟件可以實現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)模型的精準(zhǔn)建立和細(xì)致管理,通過將建筑的結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計、建筑構(gòu)造等內(nèi)容體現(xiàn)在模型中,檢查各類預(yù)埋件的設(shè)計優(yōu)化與檢查,如設(shè)備、裝修、幕墻等的預(yù)留預(yù)埋,提高工作效率,減少設(shè)計錯誤,避免返工,降低工程成本。
BIM 設(shè)計在本項目人防地下室設(shè)計中發(fā)揮著重要作用,查出管道凈高不足、結(jié)構(gòu)留洞與管線設(shè)計不符、部分設(shè)計影響功能使用以及區(qū)域美觀效果等問題,并核查建筑、結(jié)構(gòu)、機電專業(yè)之間的沖突與錯漏,方便設(shè)計對應(yīng)修改,避免日后施工出現(xiàn)無法修整的質(zhì)量問題及返工費用。
隨著施工圖專項設(shè)計深化,利用BIM 設(shè)計對各專業(yè)進(jìn)行協(xié)同性分析,核查出圖深度是否滿足施工圖審圖的要求,設(shè)備管線的預(yù)留預(yù)埋位置是否優(yōu)化,以滿足建設(shè)過程中的質(zhì)量、效率需求。
例如,用設(shè)計圖紙要求的室內(nèi)樓梯欄桿與預(yù)制樓梯一起安裝,代替施工臨時欄桿,既減少欄桿安裝工序和費用,又解決了預(yù)制構(gòu)件臨邊施工的安全防護問題;安置區(qū)內(nèi)道路設(shè)計為優(yōu)先施工,改善施工環(huán)境條件,保障安全文明施工。
統(tǒng)計單層構(gòu)件種類和數(shù)量,匡算模具重復(fù)次數(shù),高于限額指標(biāo)要求時需進(jìn)行優(yōu)化;落實免砌筑內(nèi)架設(shè)計的安全技術(shù)措施以及總包單位塔吊方案的選擇,優(yōu)化相關(guān)措施費用[1]。
根據(jù)地方相關(guān)政策結(jié)合項目開展情況及總承包合同條款內(nèi)容,核實工程建設(shè)其他費用中城市建設(shè)配套基礎(chǔ)設(shè)施費用、工程保險費、招標(biāo)費等近幾年全國范圍內(nèi)均有政策性調(diào)整的費用。
綜上所述,在EPC 模式下,各階段設(shè)計中地方政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、市場供給成為投資增加的主要因素,而設(shè)計管理依然是裝配式建筑項目投資控制實施的龍頭,在建設(shè)管理部門、咨詢機構(gòu)、施工總包對設(shè)計成果的監(jiān)督下,不同階段的設(shè)計優(yōu)化工作對建設(shè)項目的成本管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、安全管理等起到基礎(chǔ)性和決定性的作用[2]。