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鄭州東來保溫建材

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保溫工程設計中如何避免失誤、減少無效成本
本文作者:系統管理員 發布時間:2017-11-16 10:54:43
保溫工程在兼顧節能與防火的同時,主要通過選擇外保溫方案、優化節點設計來進行設計與成本的協同管理。而工程條件復雜多變,失誤難以杜絕。但如果能將失誤案例逐一總結作為前車之鑒,并對可能的設計失誤點一同制定針對性措施進行事前預控,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計細節。方案設計階段,三項關注重點:建筑高度、材料變更、不同物業類型。


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


《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)6.7章節,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,規范解讀如下:


對于有空腔的建筑外墻外保溫系統,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,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傳播性、發熱、發煙、炭化、失重以及毒性生成物的產生等特性來衡量。


從設計管理的角度考慮,保溫材料的選用只需要滿足防火要求即可,避免因設計保守造成無效成本的增加。即如果規范要求可以采用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,按照規范要求可以采用B1級外保溫材料EPS,那么如果設計失誤采用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 設計師須掌握建筑高度和外保溫材料的關系,滿足規范要求即可,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,應從設計、施工、成本的角度,多方案比選才能做到技術合理、經濟可行。


重視外保溫材料的變更對成本和利潤的影響


作為甲方的設計管理人員,因政策、規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,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能設計要求)


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,設計管理人員必須綜合考慮。
3、經濟損失
即:銷售收入減少3.6萬元、成本節約1.5萬元,綜合來看,造成的經濟損失為55元/㎡。那么,當銷售價格為多少的時候,此時的成本節約才劃算呢?下面我們來計算一下。
價格平衡點: 15404(成本節約)/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??梢蕴崆敖槿牍澞茉囁?,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劃指標的影響,從而減少設計風險。


重視住宅建筑中商業網點的節能設計要求


我們經常碰到住宅建筑首層或者二層布置了一些商店、理發店等小型的營業場所。對此部分商業網點的節能設計,如果屬于公共建筑部分則按公共建筑節能標準設計,就可以減少無效成本。


參考《山東省居住建筑節能設計標準》(DB37 5026-2014)的要求:


居住建筑中的底部有公共建筑的部分(含商業服務網點),其建筑面積大于地上總面積的20%,且大于1000㎡時,則應與居住建筑部分區別對待,公共建筑部分執行《公共建筑節能設計標準》DBJ14-036-2006,居住建筑部分執行本標準。


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能標準設計,從而避免無效成本的增加。以下案例不考慮其他外圍護結構,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,當商業網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能設計標準與住宅設計標準所帶來的成本變化。


按照公建,需滿足傳熱系數0.60的要求——則保溫厚度約 8cm;
按照住宅,需滿足傳熱系數0.45的要求——則保溫厚度約11cm。


① 不同的節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,商業網點按住宅節能設計時,造成隱形成本損失約2~3元/㎡。
② 商業網點按公建節能設計標準計算時,其綜合成本(外墻、門窗等)均比按住宅節能設計省。


施工圖設計階段,四項關注重點:屋面結構板厚度、非采暖空間、節點二次深化、保溫體系


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


重視屋面結構板厚度對屋面保溫設計的影響


按照《建筑設計防火規范》中6.7.10要求(參見下列圖框內容)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,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低于B2級;當屋面板的耐火極限低于1.00時,不應低于B1級。
采用B1、B2級保溫材料的外保溫系統應采用不燃材料作防護層,防護層的厚度不應小于10mm。
屋面板的耐火極限不低于1.0h時的條件容易滿足,一般情況下屋面結構板為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。
經市場詢價可知,擠塑板B2級比B1級便宜100元/m3左右,節約成本為10元/㎡,若屋面板耐火極限不足1h,則須選用B1級保溫材料,此時產生無效成本10元/㎡。
①屋面板的保溫材料燃燒性能以滿足規范的限值為準,盲目的提高設計標準會增加無效成本。
②消防設計各地區在滿足規范的前提下,也要遵循地方標準,減少設計變更帶來成本增量。


重視非采暖空間的保溫設計精細化


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


車庫外墻、設備用房等,可不做保溫設計。


有些非采暖空間,如車庫外墻、設備用房這些不需要保溫設計的部位,一定在設計之初就要進行精細化設計,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,須進行保溫構造設計。


有些時候,為了非采暖空間的防潮、防結露,必要時也要進行保溫構造的設計,此處為了減少熱橋,故非采暖空間的保溫設計可考慮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模的熱橋現象的發生而造成的成本損失。所以,設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。


重視節點二次深化


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


1、 減少保溫線條


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


小結:線腳大樣的成本雖然占比很少,但是對施工及后期的結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,降低后期結算風險。


2、 封閉空間,規避容易產生糾紛的內置保溫板


案例5 下圖中優化前的大樣,保溫板置于封閉空間的內側,竣工結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,內側的保溫板很難施工,有時候保溫單位也會說內側保溫板已經做好),這就造成了后期結算上的困難,優化后的保溫板置于砌塊墻體的外側,這樣就可以規避掉后期結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,所以設計階段的技術標準應以當地的保溫體系構造為準,粘接面積和錨固數量不必過分加大,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,更影響到保溫系統的安全穩定,在規范允許的范圍內,選擇容重較低的材料,對系統安全沒有影響,但有利于成本控制,所以容重的選擇也至關重要。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,根據山東省聚苯板《外墻外保溫應用技術規程》、《外墻保溫構造詳圖(三)聚苯板薄抹灰保溫系統》的設計要求,當飾面層設計為涂料時,粘結劑涂抹面積與聚苯板面積之比不得小于40%;當飾面層設計為面磚時,粘結劑涂抹面積與聚苯板面積之比不得小于50%;錨栓的數量不宜小于3個(20~36米設置3~4個,36米以上設置不少于6個)。


粘結面積和錨栓的數量在當地的設計標準中均有明確的要求,設計管理人員在撰寫技術標準的時候,一定要考慮當地的設計要求,人為加大粘接面積和錨固數量,將產生無效成本。


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


通過方案、施工圖兩大設計階段共5個案例、7大關注要點的分析,結合成本數據、規范條文的詳細解讀,可以幫助設計與成本兩個專業的交叉學習、減少技術性障礙,有利于跨界溝通和協同管理。設計與成本的協同管理,其最終目的是通過專業互補,減少無效成本,為項目的成功貢獻專業價值。
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