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保溫工程設(shè)計中如何避免失誤、減少無效成本

來源:網(wǎng)絡(luò) 2017-11-14 閱讀:3854
  

保溫工程在兼顧節(jié)能與防火的同時,主要通過選擇外保溫方案、優(yōu)化節(jié)點設(shè)計來進行設(shè)計與成本的協(xié)同管理。而工程條件復(fù)雜多變,失誤難以杜絕。但如果能將失誤案例逐一總結(jié)作為前車之鑒,并對可能的設(shè)計失誤點一同制定針對性措施進行事前預(yù)控,則至少可以大幅減少無效成本。


下面以山東省住宅工程案例來詳解保溫工程成本管理中的設(shè)計細節(jié)。方案設(shè)計階段,三項關(guān)注重點:建筑高度、材料變更、不同物業(yè)類型。


在方案設(shè)計階段,建筑高度的影響、外保溫材料的變更、不同物業(yè)類型的影響這三個方面都是與成本息息相關(guān),系統(tǒng)性思考如何進行這三個方面的協(xié)同管理是成本管控的關(guān)鍵。


《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)6.7章節(jié),明確提出了住宅高度小于27米(或24米)時對材料燃燒性能的具體要求,規(guī)范解讀如下:


對于有空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng),當建筑高度H≤24m時,保溫材料燃燒性能≥B1;


對于無空腔的建筑外墻外保溫系統(tǒng),建筑高度H≤24m的公共建筑或者建筑高度H≤27m的住宅建筑可以采用B1級外保溫材料(無需做耐火窗)


注:燃燒性能是指材料燃燒或遇火時所發(fā)生的一切物理和化學變化,這項性能由材料表面的著火性和火焰?zhèn)鞑バ?、發(fā)熱、發(fā)煙、炭化、失重以及毒性生成物的產(chǎn)生等特性來衡量。


從設(shè)計管理的角度考慮,保溫材料的選用只需要滿足防火要求即可,避免因設(shè)計保守造成無效成本的增加。即如果規(guī)范要求可以采用B1級材料就可以滿足防火要求時,沒有必要采用A級材料。


案例1 山東省某項目6層住宅樓,建筑高度20.1米,地上建筑面積5840㎡,外保溫面積約6700 ㎡。


成本分析本項目總建筑高度為20.1米<27米,按照規(guī)范要求可以采用B1級外保溫材料EPS,那么如果設(shè)計失誤采用A級巖棉保溫時,我們來看一下保溫變化所帶來的成本變化并分析無效的成本增量。


由分析可知,采用A級保溫材料比B1成本增加435,500元(50%),地上建安成本增加約75元/㎡,成本的浪費明顯。

① 設(shè)計師須掌握建筑高度和外保溫材料的關(guān)系,滿足規(guī)范要求即可,錯誤的選用燃燒等級更高的外保溫材料對成本的浪費巨大。

② 外保溫方案的選擇,應(yīng)從設(shè)計、施工、成本的角度,多方案比選才能做到技術(shù)合理、經(jīng)濟可行。


重視外保溫材料的變更對成本和利潤的影響


作為甲方的設(shè)計管理人員,因政策、規(guī)范等變動引起的外保溫變更是比較常見的,由于變更會涉及到成本影響,以及面積影響(由于銷售面積是測算在外保溫外側(cè),保溫面積的變化必然引起銷售面積的變化),所以須重視外保溫材料的變更對成本的影響。


案例2 以山東省17層住宅(層高3米)建筑進行測算,輪廓線參見下圖所示,由于政策變動導致原巖棉保溫改為EPS外保溫。(注:兩種保溫方案均滿足節(jié)能設(shè)計要求)


1、成本影響

由成本測算知道,巖棉改為EPS時其成本能節(jié)省15,404元(45%),每平方米降低了41元,單從這一角度而言成本有所降低,但千萬不要忽略了另外一個因素的變化——銷售面積。

2、銷售面積的影響

由11cm的巖棉變更為9cm的EPS外保溫,意味著即可售面積將減少了2㎡,我們以濟南地區(qū)房價1.8萬/㎡為例,該保溫材料的變化導致銷售面積減少2㎡,直接造成銷售損失達3.6萬元,可見外保溫成本降低,但同時有可能帶來銷售面積的減少,設(shè)計管理人員必須綜合考慮。

3、經(jīng)濟損失

即:銷售收入減少3.6萬元、成本節(jié)約1.5萬元,綜合來看,造成的經(jīng)濟損失為55元/㎡。那么,當銷售價格為多少的時候,此時的成本節(jié)約才劃算呢?下面我們來計算一下。

價格平衡點: 15404(成本節(jié)約)/2㎡(面積增加)=7702元/㎡,即當售價高于7702元時,改外保溫減少的建安成本小于銷售價格損失,此時改保溫是不劃算的,反之,當售價低于7702元時,改保溫是節(jié)省成本的。

① 方案階段外保溫材料變更時,一定要注意對地上容積率的影響,避免損失容積率,否則得不償失。可以提前介入節(jié)能試算,提高地上容積率。

② 外保溫變更如果減少了銷售面積,一定要考慮變更保溫材料所帶來的成本影響,并綜合考慮對銷售面積的影響。反之,如果保溫材料變更增加了建筑面積,一定要考慮增加面積對規(guī)劃指標的影響,從而減少設(shè)計風險。


重視住宅建筑中商業(yè)網(wǎng)點的節(jié)能設(shè)計要求


我們經(jīng)常碰到住宅建筑首層或者二層布置了一些商店、理發(fā)店等小型的營業(yè)場所。對此部分商業(yè)網(wǎng)點的節(jié)能設(shè)計,如果屬于公共建筑部分則按公共建筑節(jié)能標準設(shè)計,就可以減少無效成本。


參考《山東省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》(DB37 5026-2014)的要求:


居住建筑中的底部有公共建筑的部分(含商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點),其建筑面積大于地上總面積的20%,且大于1000㎡時,則應(yīng)與居住建筑部分區(qū)別對待,公共建筑部分執(zhí)行《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》DBJ14-036-2006,居住建筑部分執(zhí)行本標準。


實際上,不管是否滿足建筑面積大于地上總面積的20%且大于1000㎡的條件,屬于公建部分的都可以按照公建節(jié)能標準設(shè)計,從而避免無效成本的增加。以下案例不考慮其他外圍護結(jié)構(gòu),僅從外墻保溫角度分析其中的原因。


案例3 本項目按照巖棉外保溫體系,當商業(yè)網(wǎng)點滿足不大于地上建筑面積20%,且小于1000㎡。以下對比分析按公共建筑節(jié)能設(shè)計標準與住宅設(shè)計標準所帶來的成本變化。


按照公建,需滿足傳熱系數(shù)0.60的要求——則保溫厚度約 8cm;

按照住宅,需滿足傳熱系數(shù)0.45的要求——則保溫厚度約11cm。


① 不同的節(jié)能標準造成了保溫材料3cm厚的差異,按目前容重大于140kg/m3的巖棉需要750元/m3左右進行測算,商業(yè)網(wǎng)點按住宅節(jié)能設(shè)計時,造成隱形成本損失約2~3元/㎡。

② 商業(yè)網(wǎng)點按公建節(jié)能設(shè)計標準計算時,其綜合成本(外墻、門窗等)均比按住宅節(jié)能設(shè)計省。


施工圖設(shè)計階段,四項關(guān)注重點:屋面結(jié)構(gòu)板厚度、非采暖空間、節(jié)點二次深化、保溫體系


在施工圖設(shè)計階段,我們將從以下幾點探討保溫工程設(shè)計與成本的協(xié)同管理:屋面板和樓板燃燒性能的要求,非采暖空間的保溫,設(shè)計節(jié)點二次深化以及保溫體系的粘接面積、錨栓數(shù)量、保溫材料容重的選擇。


重視屋面結(jié)構(gòu)板厚度對屋面保溫設(shè)計的影響


按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中6.7.10要求(參見下列圖框內(nèi)容)可知:

當屋面板耐火極限≥1h時,屋面保溫材料燃燒性能高于B2級;

當屋面板耐火極限<1h時,屋面保溫材料耐火性能高于B1級。

建筑的屋面外保溫系統(tǒng),當屋面板的耐火極限不低于1.00h時,保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B2級;當屋面板的耐火極限低于1.00時,不應(yīng)低于B1級。

采用B1、B2級保溫材料的外保溫系統(tǒng)應(yīng)采用不燃材料作防護層,防護層的厚度不應(yīng)小于10mm。

屋面板的耐火極限不低于1.0h時的條件容易滿足,一般情況下屋面結(jié)構(gòu)板為120mm厚,耐火極限基本上都大于1.0小時,所以屋面保溫材料可以采用B2級擠塑板。

經(jīng)市場詢價可知,擠塑板B2級比B1級便宜100元/m3左右,節(jié)約成本為10元/㎡,若屋面板耐火極限不足1h,則須選用B1級保溫材料,此時產(chǎn)生無效成本10元/㎡。

①屋面板的保溫材料燃燒性能以滿足規(guī)范的限值為準,盲目的提高設(shè)計標準會增加無效成本。

②消防設(shè)計各地區(qū)在滿足規(guī)范的前提下,也要遵循地方標準,減少設(shè)計變更帶來成本增量。


重視非采暖空間的保溫設(shè)計精細化


建筑節(jié)能設(shè)計只針對有節(jié)能要求的建筑,對于一些非辦公、非居住的建筑不需要按照節(jié)能設(shè)計要求,設(shè)計管理人員應(yīng)區(qū)分采暖空間及非采暖空間部位,有的放矢的進行精細化設(shè)計管理。


車庫外墻、設(shè)備用房等,可不做保溫設(shè)計。


有些非采暖空間,如車庫外墻、設(shè)備用房這些不需要保溫設(shè)計的部位,一定在設(shè)計之初就要進行精細化設(shè)計,防止后期非采暖空間按照采暖空間的保溫做法施工,減少不必要的無效成本浪費。


特殊部位,為了減少熱橋而造成的運營成本增加,須進行保溫構(gòu)造設(shè)計。


有些時候,為了非采暖空間的防潮、防結(jié)露,必要時也要進行保溫構(gòu)造的設(shè)計,此處為了減少熱橋,故非采暖空間的保溫設(shè)計可考慮2~3cm的保溫漿料,這些費用的付出有一定的必要性。盡管加入保溫漿料之后,成本略有增加,但卻避免了后期因大規(guī)模的熱橋現(xiàn)象的發(fā)生而造成的成本損失。所以,設(shè)計并不僅僅是為了降低成本,有時候也會為了獲得更大的收益而增加成本。


重視節(jié)點二次深化


在上篇的《設(shè)計與成本的協(xié)同管理 | 保溫工程成本總結(jié)(一)》中,我們說過一定要重視保溫節(jié)點的深化,本篇我們來分享兩個保溫節(jié)點的優(yōu)化案例,看甲方設(shè)計管理人員如何通過深化保溫節(jié)點優(yōu)化成本的。


1、 減少保溫線條


案例4 下面的節(jié)點中,紅色范圍內(nèi)的保溫板厚度太厚,且此處并沒有保溫線條,考慮加氣混凝土的導熱系數(shù)影響后,原65厚EPS可以優(yōu)化為25厚保溫漿料的構(gòu)造措施,參見優(yōu)對比圖。


小結(jié):線腳大樣的成本雖然占比很少,但是對施工及后期的結(jié)算都會有一定程度的影響,控制線條的施工合理性,可減少成本上的浪費,降低后期結(jié)算風險。


2、 封閉空間,規(guī)避容易產(chǎn)生糾紛的內(nèi)置保溫板


案例5 下圖中優(yōu)化前的大樣,保溫板置于封閉空間的內(nèi)側(cè),竣工結(jié)算時很難確定外保溫是否真正做(一般情況下總包單位做完砌塊墻體后,內(nèi)側(cè)的保溫板很難施工,有時候保溫單位也會說內(nèi)側(cè)保溫板已經(jīng)做好),這就造成了后期結(jié)算上的困難,優(yōu)化后的保溫板置于砌塊墻體的外側(cè),這樣就可以規(guī)避掉后期結(jié)算上容易有糾紛的問題。


重視保溫體系的選擇


對于保溫體系的選擇,我們可以從以下2個方面來考慮:


粘接面積和錨栓數(shù)量。任何一種保溫體系都有一套成熟工法,有的保溫體系如EPS薄抹灰體系,以粘接為主、錨栓錨固為輔;巖棉保溫體系以錨栓錨固為主、粘接為輔,所以設(shè)計階段的技術(shù)標準應(yīng)以當?shù)氐谋伢w系構(gòu)造為準,粘接面積和錨固數(shù)量不必過分加大,以免造成不必要的成本浪費。


保溫材料的容重。保溫材料的容重影響到材料價格,更影響到保溫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,在規(guī)范允許的范圍內(nèi),選擇容重較低的材料,對系統(tǒng)安全沒有影響,但有利于成本控制,所以容重的選擇也至關(guān)重要。以EPS薄抹灰為例,EPS容重一般在18~22kg/m3,薄抹灰體系時EPS容重通常選擇18kg/m3。


以山東省EPS薄抹灰體系為例,根據(jù)山東省聚苯板《外墻外保溫應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《外墻保溫構(gòu)造詳圖(三)聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)》的設(shè)計要求,當飾面層設(shè)計為涂料時,粘結(jié)劑涂抹面積與聚苯板面積之比不得小于40%;當飾面層設(shè)計為面磚時,粘結(jié)劑涂抹面積與聚苯板面積之比不得小于50%;錨栓的數(shù)量不宜小于3個(20~36米設(shè)置3~4個,36米以上設(shè)置不少于6個)。


粘結(jié)面積和錨栓的數(shù)量在當?shù)氐脑O(shè)計標準中均有明確的要求,設(shè)計管理人員在撰寫技術(shù)標準的時候,一定要考慮當?shù)氐脑O(shè)計要求,人為加大粘接面積和錨固數(shù)量,將產(chǎn)生無效成本。


一方面對以往項目中的失誤案例進行反思和總結(jié),另一方面同時對可能出現(xiàn)的設(shè)計失誤進行假設(shè),并一同制定針對性措施進行事前預(yù)控,以避免發(fā)生不經(jīng)濟的設(shè)計、減少無效成本。


通過方案、施工圖兩大設(shè)計階段共5個案例、7大關(guān)注要點的分析,結(jié)合成本數(shù)據(jù)、規(guī)范條文的詳細解讀,可以幫助設(shè)計與成本兩個專業(yè)的交叉學習、減少技術(shù)性障礙,有利于跨界溝通和協(xié)同管理。設(shè)計與成本的協(xié)同管理,其最終目的是通過專業(yè)互補,減少無效成本,為項目的成功貢獻專業(yè)價值。

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