案例分析|夹层系统楼板方案的成本如何能做到300元/平?

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案例分析|夹层系统楼板方案的成本如何能做到300元/平?

[编者按]“LOFT ”在牛津词典上的解释是“在屋顶之下、存放东西的阁楼”,起源于上世纪九十年代,其内涵是高大而敞开的空间,具有流动性、开发性、透明性、艺术性等特征。LOFT 通常是30~50 平方米的小户型,层高在 4.8~5.5米左右,销售时按一层的建筑面积计算,改造后的实际使用面积可增加近 1 倍。

近年来,在土地稀缺性的日益突出和房地产开发品质需求越来越高的情况下,住宅、底商、办公楼、别墅顶层等增加隔层以实现一层变两层、一室变两室成为了一个流行做法。在此情况下,室内增加一层夹层楼板的改造成为房地产开发项目的一项重要工作。

在层高有限的情况下,确保LOFT产品品质的关键问题是——如何设计夹层楼板使得分隔后的二层有足够舒适的净高?

典型夹层户型

丨方案简介丨

夹层的楼板做法一般采用三种支撑框架模式——钢筋混凝土、钢结构、木结构,所用板材的选择性也很广泛,如混凝土板、木板、钢板、复合材料等。在本文中仅选择适用范围更广的、符合装配式建筑发展趋势的钢结构、并以5种不同的实现方案进行分析。

5种夹层技术方案的分析结果如下表:

(1)钢梁+花纹钢板

这种方法比较传统,技术成熟。早期应用于工业厂房的平台结构。钢梁+花纹钢板是梁板式结构,先在楼面铺设钢梁,然后在钢梁上铺设6mm左右的花纹钢板,其上再浇筑50mm的细石混凝土。由于LOFT夹层不希望有较多的湿作业,因此早期的夹层就直接搬用了厂房平台结构的做法。由于花纹钢板的造价较高,因此使用越来越少。对于常规的4m的开间,此做法的总厚度需要达到280mm左右。即使采用密肋梁,总厚度也很难减少到200mm,在总层高一定的情况下,楼板厚度过大,影响使用高度与舒适度。

(2)钢梁+水泥纤维板

与方案一的不同之处在于将花纹钢板改为高密度水泥压力板(又称水泥纤维板),优点是结构面层是水泥基而不是钢板,面层处理更加方便,而且降低了造价。缺点是水泥纤维板的脆性较大,同时板件厚度较大,现场焊接工作量较大,防腐施工质量保障难度大。

(3)钢梁+ALC板

与方案二类似,不同之处在于将水泥纤维板改为ALC板(ALC是蒸压轻质混凝土的简称)。由于ALC板厚度较大,需要将ALC板搁置在钢梁侧面。这种做法表面效果较好,但是运输困难、施工难度大、造价高。

(4)钢梁+膨石板

与方案三类似,不同之外是将ALC板改为专用膨石板。

(5)TD-LOFT超薄夹层系统

采用全装配式施工工法,全干法施工,是一种以专用压型钢板(集成了管线槽、加劲肋)为受力构件,并综合了免龙骨吊顶系统、面层系统的建筑夹层解决方案。专用压型钢板宽度400mm,长度按照房屋开间定制,高度根据跨度大小有91mm和116mm等多种规格。其系统具有完成厚度小、垂直搬运方便、施工速度快、综合造价低等优点,但由于钢结构用量少,洞口处理需要技巧。

丨成本分析丨

上述5五种夹层解决方案各有优劣,工程造价也相差较大。下面以一个典型的LOFT户型为案例,来分析对比不同方案的夹层系统的造价情况,以供参考。

该项目由四栋平面相同的公寓组成,每栋公寓地上22层,层高4.5m,单栋面积约21,000m²。建筑层高为4.5m,改造完成后首层层高2.3m、夹层2.2m,夹层面积22.6平方米(6m长*4m宽-1.1m*0.3m*2柱角-1.1m*0.67m管道井)。

典型LOFT户型夹层平面

本篇对LOFT夹层的造价对比主要针对以下三部分:

(1)钢结构

(2)铺板

(3)装修(吊顶)

由于各种方案均可以采用相同的地面面层做法,造价无明显差异,故不对比地面做法,楼梯和卫生间同理。

1、典型案例的特征为:开间4米、进深8米,单方指标以夹层净面积口径。

2、价格范围:不含化学锚栓、预埋件,不含楼梯、卫生间,不含运输费和垂直运输费等额外的措施费。

3、以上海信息价为参照。

下面分别是5种方案的造价分析表。

从上面的分析可知,TD-LOFT夹层系统具有明显的技术经济优势,从技术上来讲TD-LOFT夹层系统是板式系统,而其它方案则是梁板式系统。

(1)钢结构

对于钢结构而言,其造价主要取决于其上的铺板及装修层的重量。膨石板的铺板是最重的,故钢结构重量也最重,造价高,而TD-LOFT夹层系统最薄、最轻,造价最低。

(2)铺板

这5种系统中,前4种方案是结构、铺板两道工序,其中花纹钢板+细石混凝土铺板是造价最高的一种。而TD-LOFT系统是集成构件,结构与板合二为一,不需另行铺板,故造价低。

(3)装修(吊顶)

对于装修而言,基本上各种都差不多,但TD-LOFT系统由于采用了免龙骨吊顶系统,仅省去龙骨就可节约造价45元/㎡。

由于夹层系统附属于主体结构,主体结构的造价、设计、施工均受到夹层系统的影响。从荷载角度,夹层系统的重量越轻,对主体结构影响越小;夹层系统越重,对主体结构,包括地下基础的影响越大,整体造价随之提高。从施工安装角度,夹层系统附属于主体结构,夹层系统越轻、运输越方便,与主体结构的连接越简单、施工越方便,施工周期越短,造价越低。

丨技术性能对比丨

从技术性能来说,这5种夹层方案均满足建筑和结构设计的各项指标要求,在施工难度、进度、使用舒适性等方面各有优缺点,明细如下表。

(1)施工难度与速度

钢梁+花纹钢板方案需要浇筑一定厚度的细石混凝土,现场有湿作业,因此施工速度较慢,在拆除塔吊后施工难度较大。其他几种方案均是干作业,施工方式与时间相对灵活,可在主体结构完工后按照使用者的要求施工。

钢梁+ALC板、钢梁+膨石板方案在施工时由于板件自重较大,存在运输困难的问题,尤其是当施工电梯拆除以后。

除此之外,TD-LOFT夹层系统的单板自重最轻,装配式干法施工,且没有钢梁的焊接安装与拼接问题,施工相对简单安全。

(2)楼板厚度与使用舒适度

在LOFT夹层这样的建筑体系中,当总层高在4.2~5.4米之间时,夹层楼板的厚度决定了房间内部的使用舒适度,因为总层高一定,楼板结构占用的空间越大,留给使用者的使用空间就越小。因此,夹层楼板的厚度与房间使用舒适度息息相关。当总层高超过5.4米时,现有的夹层楼板厚度均不会产生使用高度不适宜的问题。

五种方案中,TD-LOFT夹层系统的楼板厚度最薄。根据楼板跨度不同,TD-LOFT夹层系统的楼板完成厚度(含装饰面层)在120~150mm左右,有效提高了使用高度与舒适度。

(3)夹层自重

夹层自重也会影响主体结构、基础的设计与造价,且影响施工效率,因此也是需要考察的因素。TD-LOFT技术系统是五种方案中最轻的一种,对主体结构的影响最小。同时,夹层结构一般与主体结构的圈梁连接,圈梁的抗水平能力较差,如果夹层本身重量较大,如果发生地震,存在一定的风险。因此,夹层重量越小越好。

(4)隔声

从空气声的角度而言,钢梁+花纹钢板(带现浇层)方案较好。ALC板内部有大量均匀、互不联通的微小气孔,有较好的隔音功能,膨石板与之类似。但由于ALC与膨石板没有现浇层,其空气声隔声性能主要取决于现场施工的精细程度(如局部没有做到密封,将产生音桥)。而TD-LOFT夹层系统的隔音主要通过石膏板吊顶、吸音棉和水泥压力板实现,隔音效果有一定的保障。

(5)使用与维护

五种方案均采用钢材作为主要构件,并均有成熟的防锈、防腐措施。一般而言,钢梁存在大量的现场焊接,现场焊接处油漆为现场涂刷,如果暴露在空气中,其防腐蚀年限在10年以内。但一般钢结构均会被密封包裹,其防腐蚀年限有望达到25年。TD-LOFT夹层系统的钢板表面镀锌量275克/平,可满足使用70年免维修,具有卓越的防腐蚀能力。

丨总结丨

“LOFT”或称“阁楼”作为一种建筑时尚,或者房地产产品的一种价值最大化手段,所面临的问题是如何在层高有限的情况下确保夹层的净高和使用舒适度。

钢结构方案是最符合装配式建筑发展的技术体系,以钢梁+不同材料的铺板为代表的技术方案在市场上应用最广泛,其中花纹钢板方案最贵,膨石板、ALC板其次,水泥压力板最低。

而采用集成设计理念的TD-LOFT超薄夹层系统在设计中采用梁、板、吊顶龙骨三合一体系,简化了构造层次,降低重量和减少厚度至135mm左右,提高了施工便利性和缩短工期,增加夹层净高100mm左右,同时相比传统方案可以降低单方成本约300元/平。


作者:彭礼 同济大学硕士、一级注册结构工程师、高级工程师、上海都市建筑设计有限公司 副总工程师、装配式建筑品牌“喜鹊房屋”创始人。