基于全寿命周期的钢结构工业厂房施工成本研究

张　弛，仉明坤，薛　丽

（1.山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛266590；2.武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉，430079）



基于全寿命周期的钢结构工业厂房施工成本研究

张弛1，仉明坤1，薛丽2

（1.山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛266590；2.武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉，430079）

［摘要］控制施工成本作为厂房建设企业实现利润最大化的一个主要途径，其意义和作用不言而喻，不仅能够减少厂房建设企业成本投资，优化供应链关系，还有利于加强企业的竞争能力。文中通过分析全寿命周期中工业厂房施工成本发生过程，提出了若干施工成本管控策略。

［关键词］全寿命周期；工业厂房；施工成本

1前言

近几年伴随着我国经济的迅猛发展，人们对工业厂房建筑条件的要求越来越高，钢结构工业厂房市场规模化发展越来越快，行业竞争不断加剧，带来的压力也越来越大。在规范化的土地使用政策下，以及规范化的建筑规格要求下，厂房基建企业要能够从厂房建设中胜出，必须加强钢结构工业厂房项目建设成本分析，在同等条件下来努力提高厂房建设企业的利润率，从而促进企业的健康发展。钢结构工业厂房的建造涉及到的管理、系统、控制、信息以及工程等多种因素，这当中需要大量的人力资源、物资条件以及各种政策措施的扶持，故而在成本管理中需要进行全面的科学分析，基于全寿命期理论基础来分析钢结构工业厂房的施工成本就有很重要的意义。

2钢结构工业厂房简介及其优点

2.1钢结构工业厂房介绍

钢结构工业厂房指的是主要结构利用钢材来进行组建，其用途主要包括工业生产、工业生产临时办公［1］。随着我国钢材产量的不断增多，越来越多的工程开始普及钢结构，同时由于钢材的优异性能，工序相对混凝土结构少，工期短，施工快，在一些工棚、公共场合、临时性厂房以及办公用地，大多都采用钢结构作为基本建筑材料。钢结构建筑的分类主要如表1：

表1　钢结构工业厂房分类标准

2.2钢结构工业厂房优点

钢结构工业厂房，顾名思义其主体结构的柱子、梁、屋架、屋盖都是用钢材来组成，使用钢材来建造结构相比于混凝土结构将具有很大的优势，钢结构厂房的性能主要表现在质量轻、强度高、跨度大以及防腐蚀性强，可以节省大量的空间而且成本相对较低。

2.2.1抗震性强

一般来说，钢结构厂房，尤其是单层的钢结构厂房，其屋面多是采用薄壁冷弯型钢构件，而梁柱构件整体刚度大，体系坚固，抗震能力在8度烈度以上。

2.2.2抗风性强

尽管钢结构构件重量轻，但是其强度高，整体结构刚度大，加上其他的支撑体系，在风荷载作用下协调变形，因此可以有效抵抗风荷载的作用。

2.2.3耐久性长

钢结构构件采用构件表面一般涂有防腐材料，所以具有较好的耐腐蚀能力，根据建筑学家推测，在正常的保养情况下至少有几十年的使用寿命。

2.2.4方便制成保温性强、隔音性强的结构

钢结构外墙可以采用玻纤棉作为保温隔热材料，其隔热性能甚至可以和砖墙媲美［2］。另外，在钢结构体系中可以安装中空玻璃来进行隔音，如果再加上轻钢龙骨、保温材料石膏板等材料，其隔音效果可以达到60分贝。

2.2.5施工便捷、经济美观

钢结构厂房一年四季都可以进行施工，不受外界天气影响，不需要湿作业和大规模砌墙、刮涂墙料，因此工序简单，花时少，造价低，同时钢结构强度大、耐久性好，钢梁在相同荷载下较混凝土梁具有更小的截面，这将有效增加室内净高，而且钢材表面明净滑亮，不但建筑外形美观，还具有良好的经济效益。

2.2.6环境友好、健康舒适

钢结构工程在施工或者使用时都将对环境的影响降到最低，而且钢材和配套材料可以进行回收处理，污染较少。另外，其采用高效节能体系，呼吸功能强，能够调节室内干湿度，同时屋顶也能够通风，形成流动的空气以疏风散热，为室内营造较为舒适的环境。

3全寿命周期中钢结构工业厂房施工成本分析

钢结构工业厂房建设全寿命周期内有着不同的时期特点，每个时期的物质、人力以及技术要求也不尽相同，但是每个时期的工作都是围绕着厂房结构建成的最佳发展以及最大盈利状态而进行。企业在进行全寿命期的总体策划以及实施的时候，需要根据寿命期各阶段的具体情况来进行，而不是盲目地走程序，以免造成不必要的浪费。合理的全面统筹行为必须是构成企业资本的最佳组合，能够促进企业的发展，而且关于厂房建设企业全寿命期的统筹实施，对于资金力量薄弱的中小型企业来说，显得尤为重要。同时，随着施工成本分析的兴起，大多数施工企业将基于发展的眼光去看待成本问题，厂房建设施工成本的高低，将与企业最终所得收益相挂钩，同时影响到企业的市场竞争力。美国相关部门研究者通过对厂房建设企业进行市场调研，从调研的结果来看：施工成本占到厂房建设企业所有施工成本的26%-63%；凡是在施工活动中推行施工的厂房建设企业，其施工方面所投入的成本能够有效减少6%-25%［3］。通常情况下，厂房建设企业在发展过程中，随着项目实施能力的提升和规模的扩大，其成本费用会得以减少。然而施工类的投入成本并不会因此减少，有可能出现增加的趋势。

下面将从项目寿命期的概述定义出发，阐述项目建设全寿命期内各个阶段的特征分析，其中包括决策时期、设计时期、施工时期、运营时期和报废时期，通过利用全寿命周期理论，使得钢结构工业厂房得到更有效的成本分析。钢结构厂房项目资金成本就是经济成本，它指的是钢结构厂房项目从构思到投入使用再到项目报废所有阶段所产生的资金总和，主要包括施工时期成本和运营维护时期的成本，施工时期成本指的是施工项目从建造到竣工产生的成本，包括工程费用贷款利息等其它费用。运营维护时期的成本指的是施工项目在运营维护时期产生的一切费用，包括能耗成本、维护成本和管理成本等。钢结构厂房工程量大，施工周期长，涉及到的方面多，影响广泛，受市场和政策影响大，这些因素都会影响到钢结构工业厂房项目的总造价，所以其成本最好基于全寿命周期来考虑。

图1　钢结构工业厂房全寿命管理过程

3.1决策时期

在决策时期，首先要对市场进行充分的调研，对项目可行性进行分析和探讨，最终实现项目的最优化决策。虽然项目的决策阶段所需投入的经费相对较少，但对于整个工程的成本控制有着重要的意义。

3.2设计时期

设计时期的成本包括项目方案设计成本、计划成本、招投标成本、管理成本和施工前准备的成本。这阶段对成本的影响很大，设计方案将直接影响钢结构厂房工程的成本控制。

3.3实施时期

施工阶段的成本是钢结构工业厂房建造过程所产生的费用，一般包括开工前准备费用、施工成本和竣工验收成本，这些因素的波动都会对总造价产生影响。

3.4运营时期

运营时期的成本是项目完成后用户使用所产生的人力、物力等方面的成本，主要包括营销费用和物业管理费用，由于运营时期持续的时间比其它时期更长，因此该时期的成本在全寿命周期中所占的比例较大。

3.5回收时期

回收时期的成本主要指项目结束后对它进行处理所产生的费用。通过采取不同的回收方法产生的成本费用会不一样，同样的对环境和社会也会产生不同的影响。

4钢结构工业厂房施工成本管控策略

基于全寿命周期的角度，钢结构工业厂房在建造时为了合理管控好工程的成本，就必须将各种因素考虑进来，从工程建设开始，就需兼顾建管、设计、施工和监理等方面的目标和要求，在实施过程中依据计划进行仔细部署、精心施工，笔者认为主要包括设计方案的有效实施、人员的合理组织以及监理制度的有效运用等方面，下面一一阐述。

4.1设计方案的有效实施

钢结构工业厂房设计方案是控制投资成本的关键，其体现了实施的具体过程，工程设计中的每一个方案甚至每一个几何尺寸的确定，都涉及到工程设计标准的确定，施工方案的选定，施工机械的配备，无不体现到整个建设项目的投资多少，所以在很大程度上来讲，有效的设计方案保证了建设规模和建设标准，同时也决定了建设项目投资规模的大小［4］。基于工程的全寿命周期来看，钢结构工业厂房设计方案的选择大多依据厂房建设工程的功能需求和成本控制目标来确定，除此之外还要兼顾建筑的造型要求。所以但凡一个优秀的设计方案，既要有优美的建筑造型、齐全的功能配置，还要兼顾经济方面的考虑，合理地控制钢结构厂房的总造价。

4.2人员的合理组织

毋庸置疑人员因素对于钢结构工业厂房施工成本发挥着关键的作用，因为人是施工的能动主体，其行为对于工程成本本身将起着决定性的影响。如果施工人员是抱着消极的态度参与工程，或者施工组织不当，就会造成人工的浪费以及材料的浪费，更有甚者的是，由于人员的消极怠工而致使工程质量问题的发生，从而引起更大的损失。因此，若要合理地管控成本，人员的合理组织是第一位的。钢结构工业厂房的施工一般都基于最新的技术标准来建造，如果工期变长，施工成本势必增大，所以，从整个工期的角度上就客观要求了人员必须加快施工进度，早日完工。总而言之，在工程施工的过程中，必须合理组织现场人员的作业，同时加强以人为本的理念，在尊重人的劳动基础上再加以必要的约束，将人的主观能动性最大限度地调动起来，才能让每一个工程建设者在施工中发挥出意想不到的效果。

4.3监理制度的有效运用

在我国现行的工程建造体制中，监理是检测工程质量是否合格的“忠诚卫士”，是确保工程安全的重要屏障［5］。第一，加强监理队伍的理论知识水平培训，切实提高监理人员的业务素质，以满足钢结构工业厂房工程建设的监理需要。第二，强化监理的功能，指导施工单位科学调配人员配置和施工机械，从资金拨付渠道上向关键工程倾斜，保证节点工程顺利完工，最终确保总体工程计划的顺利实施。第三，要科学运用钢结构工业厂房规范计划管理数据信息，全面掌握工程进度、质量和费用情况，合理研究工程投资进度，确保工程投资不超过预算。

5结语

进入新世纪以来，人们对于建筑的实际需要以及国家对于钢结构工业厂房建设标准都有了新的变化。文中基于目前厂房建设企业发展的基本情况，研究如何利用全寿命期成本分析理论指导企业有关人员从钢结构工业厂房的工程决策、工程设计以及施工、竣工验收、运营维护等多方面的工作，从企业的长远利益出发寻求管理、统计、运营等各方面结合的最佳方案，在保证质量的基础上实现人力和物力资源的最优配置。

［参考文献］

［1］谷音，黄威，卓卫东.基于全寿命周期成本分析的桥梁设计研究综述［J］.公路交通科技，2011（06）：67-74+96.

［2］张慧鹏.钢结构工程造价管理分析［J］.山西煤炭管理干部学院学报，2013（03）：221-222.

［3］姚刚，罗云光.钢结构工程主承建施工成本控制研究［J］.重庆建筑大学学报，2001（02）：12-16.

［4］陈朝军.重型钢结构厂房项目的施工成本控制方法［J］.中华建设，2014（11）：98-99.

［5］申玲，张红梅.基于全寿命周期成本分析的住宅结构体系评价［J］.沈阳工业大学学报，2006（05）：568-572+596.

［中图分类号］TU-9

［文献标识码］A

［文章编号］1671-5004（2016）03-0007-03

［收稿日期］2016-1-11

［作者简介］张弛（1992-），男，江西南昌人，山东科技大学土木工程与建筑学院在读硕士，研究方向：结构设计理论与应用。

Research on Construction Cost of Steel Structure Industrial Plant Based on Whole life Cycle

ZHANG Chi1，ZHANG Ming-kun1，XUE Li2
（1.School of Civil Engineering and Architecture，Shandong University of Science and Technology，Qingdao 266590，Shandong；2.School of Remote Sensing and Information Engineering，Wuhan University，Wuhan 430079，Hubei）

［Abstract］Construction cost controlling，as one of the main ways of building construction enterprises to maximize profits，has the great significance，and it can not only reduce building construction enterprise cost investment and optimize the supply chain relationship，but also strengthen the competition ability of the enterprise.This paper analyzes the construction cost of the whole life cycle for the industrial building，and puts forward some construction cost control strategy.

［Key words］the whole life cycle；industrial plant；construction cost