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450米以上超高层商业建筑工程造价的确定与控制

       屈  

(上海申元工程投资咨询有限公司 四川分公司 四川成都 610000


    摘  要:对450米以上超高层商业建筑工程及其造价管理的特点进行分析。结合实际案例,侧重结构、幕墙、设备、措施项目四类子项工程就项目前期阶段费用测算进行详细阐述,同时提出设计阶段费用优化的主要方向,明确工程顾问模式在工程造价管理中的运用方法及重要意义。

    关键词:超高层建筑;费用估算;成本控制

    0 引言

   近年来伴随着中国经济的快速成长,全国各地均不同程度地出现了对超高层商业项目的建设需求,其中建筑高度400~600米的超高层项目有着全面兴起的态势,现今中国已经是世界上拥有已建和在建超高层建筑数量最多的国家之一。然而,现行计价制度不完善、计价依据无法完全满足市场需求、各方主体计价行为不规范等问题仍然存在,加之450米以上超高层建筑在建设时间和地域上差异较大、数量偏少等原因,使超高层建筑工程始终没有形成系统的投资管理方法。尽管当前已有BIM等新兴技术管理工具出现,但超高层商业建筑特殊的工程性质决定了其造价管理的复杂性与困难度仍然远超一般项目。因此,本文旨在通过为成都

绿地中心(468米)与重庆瑞安天地(458米)提供造价咨询服务的实践经验,结合全国多个500米以上超高层项目的数据资料,对超高层商业建筑工程造价管理的重点内容进行分析,同时提出工作思路与方法供同业参考。

    1 超高层商业建筑造价管理的特点与难点

   超高层商业建筑往往都具备单体规模大、造型独特、业态综合、工期超长、施工复杂等特点,采用传统的造价管理方法很难对其投资进行有效控制。由于几乎没有近似项目可参考,在初始决策与前期设计阶段,超高层项目各子项工程价格与总体目标成本的确定存在诸多困难,造成与之关系密切的各项技术经济论证与优化工作难以有效开展。庞大的建筑规模和高度复杂的功能需求也使建设单位很难在这一时期对整个项目各业态的分布及功能需求做出全面深入考察和决策。据有关资料统计,在项目建设各阶段中,投资决策阶段影响工程造价的程度最高,达到70%~90%[1]所以前期阶段定位、需求、决策的偏差和工程投资费用计算的失准可能使整个项目后续造价管理工作陷入被动状态,引发概、预、决算三超使投资方蒙受经济损失。

   超高层建筑项目从决策到实施都有大量设计、施工、管理、采购、供应单位参与其中,由此产生数以千计的合同并形成相互衔接、彼此影响的繁杂履约界面,超长的施工周期又会使合同履行方所承受的政策与市场风险进一步加大。如果在合约策划和招投标阶段不对合同类型、履约界面、技术要求、商务条款等进行全面梳理和深度把控,在施工过程中必然出现大量工程变更、签证及索赔,为整个项目投资管控埋下巨大隐患。

   如何借助各种技术经济管理手段在项目前、中期最大限度落实工程建设需求,准确合理计算项目总体与各分项工程造价,寻找项目优化的重点专业及主要方向,周密策划并深度评审各类工程咨询服务合同,是超高层商业建筑工程造价管理工作的关键所在。

   2 合理确定超高层商业建筑工程造价的方法

      超高层建筑的特殊性决定了在项目初始阶段的实际工作场景中,很难通过单一或常规方式对工程造价进行较为准确的预测。在基于对有限技术经济资料的理解与分析后,先将综合的建筑系统分解为若干相对简单和独立的子系统,并根据各子系统的属性与特点分别采用与之相适应的方法(1)进行估算汇总,是合理确定建设项目总体造价的有效办法。 

 1  造价估算方法与适用范围一览表

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    2.1 与建筑超高属性关联度较低的工程费用估算

        通过对超高建筑综合系统的分解与归类整理可以发现,部分建筑子系统与超高层建筑的超高属性关联程度较低,如基坑支护与降水、总平、景观、精装、人防、保温、防水、砌筑、抹灰、排管、布线等工程均不会因为建筑超高而出现造价的特异性(超高降效纳入措施项目中进行考虑)。这意味着此类系统可以通过以往累积的超高层项目造价指标结合拟建工程初步或详细地勘资料、项目开发总进度计划表、方案或初步设计图纸(含业态功能定位与设计参数表)等资料对其费用进行详细测算,以获取准确度较高的造价预估值。

    2.2 与建筑超高属性关联度较高的工程费用估算

        结构、幕墙、大型设备、施工措施等是超高层项目工程费用估算的难点。显而易见,超高层项目的结构形式、立面造型、设备选型、施工措施都与常规项目存在重大区别,这些差异主要包括采用超高等级标号混凝土与高建特种钢材、设置大尺寸/配筋率的柱///板构件、使用材质与造型特殊的外立面做法、配置超高速垂直运输系统和定制化施工设备、采取特殊工艺措施等。

   对这部分受建筑超高特性影响较大,同时占建筑安装工程费用比例较高的专业工程进行准确测算,是合理确定超高层建筑工程造价的重要基础。 

    2.2.1 结构工程费用估算 

   通过对国内已建或在建超高层建筑进行对比发现,劲性钢结构混凝土核心筒+框筒巨柱+伸臂钢桁架层+环形钢桁架+钢结构塔冠是最为主要的结构形式。同时抗震设防等级相同,基本风压荷载设计值相近的情况下,各超高层建筑劲性钢结构(钢筋)混凝土构件的体积含钢量基本处于较为稳定的数值浮动区间。可以根据初步设计图纸,通过广联达软件建模匡算混凝土与模板工程量,并推算相应钢结构(钢筋)工程量的方法来确定结构工程数量与费用。

   为了确保估算的合理性,可采用 ISM 多元线性回归分析法[2]对测算结果进行校核。在使用回归分析法时应该尽量根据建筑设计参数层级选择影响因子权重大且彼此之间无明显制约关系的独立性参数(1),确保因变量的准确性不会因自变量之间存在高度线性相关导致最终检验值出现较大误差。

 1 建筑设计参数层级图[2]

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注:参数层级由参数变动对其他参数影响的大小及其对总体造价影响的比重决定 

2.2.2 幕墙工程费用估算

在项目前期设计阶段BIM可视化建筑模型尚未搭建完成的情况下,针对由二维平

面单元式幕墙组成的异形外立面,可以采用设计给定坐标点位参数(2)的方式,

借助Excel软件准确计算幕墙面积,其误差率可以控制在2%以内。而由三维曲面单元

式幕墙组成并具备平滑过渡特征的异形外立面,采用楼层平均断面法对其幕墙工程量

进行匡算。两种估算结果均可以借助方案设计阶段SketchUp草图模型的表皮材质数量

统计功能进行校核。

 2 成都绿地中心幕墙坐标点位参数图

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    2.2.3 设备工程费用估算

超高层建筑在大型设备工程方面差异性较大的部分主要是超高速电梯。在项目的

前期设计阶段,设计单位已经可以提出较详细的电梯技术参数配置表,在结合建设单

位使用需求的基础上,通过市场询价可以准确地对其费用进行预估。

    2.2.4 措施工程费用估算

由于各类超高层项目在工程界面、承包范围、管理形态、合同模式、计价方法、

清单类型、费用归类等方面都存在较大差异(2),导致各项目之间措施费用的内涵

不尽相同。由于没有大量历史统计数据可供分析利用,政府所颁布的建设工程定额又不适

用于 200 米以上建筑工程项目措施费用的计价[3]使措施费用测算变得尤为困难。

         表 2 部分超高层建筑合同模式一览表

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    除此以外,超高层建筑项目所采用的部分特有技术措施,也会因为工程项目的建

造特点与所处环境不同而产生较大差异。例如,超高层项目广泛采用的智能顶升钢平

台模架系统,它需要根据核心筒平面布局与竖向筒壁收缩规律进行定制。而动臂式起

重塔机、施工电梯、超高混凝土泵等大型垂直运输设备也会随建筑高度变化和生产技

术进步[4]等原因在选型与配置上出现诸多差异(3)。这些因素也从客观上导致了

目前超高层建筑措施费用在总体上没有明显的规律性可循。

 3  超高层建筑工程核心筒施工塔吊设备一览表

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 超高层项目措施费用估算问题,应针对具体项目的情况,结合工程规模、建筑特

点、建设单位对项目管理的要求进行分类测算,一般可分为如下三类: 

组织类措施费:与施工工艺不直接相关,但为满足政府规定与合同约定所采取

措施而产生的费用。主要包括安全施工、文明施工、临时设施、环境保护、多次搬

运、夜间施工、冬雨季施工、寒暑季施工、成品保护、超高降效等。此类措施费用有

的与建造规模存在一定关系,有的与施工场地布置范围存在一定关系,基本可以通过

建造面积、施工场地单方费用标准、施工总进度计划工期、工程定额对其进行估算。

技术类措施费:与施工工艺直接相关的措施费用,可以再细分为通用性技术措

施费用(如大型设备进出场与安拆、脚手架、模板、垂直运输等费用)和专用性技术

措施费用(如超大混凝土的浇筑与养护、大型钢结构桁架的胎架制作/安装/拆除等)。

    此类措施费用与建造规模、场地布置等因素没有直接联系,采用单方费用标准进行测算往往存在较大误差,必须根据建筑特征进行专项计算。以超高建筑特有的智能顶升

钢平台为例,根据初步设计方案中核心筒的平面布局,对钢平台覆盖面积、悬挂模架

系统覆盖面积、顶升支撑点位数量进行计算,然后据此推算钢平台的大致吨位数量

[5]、液压顶升设备数量(单点顶升重量)等重要参数,最后通过与类似参数设备进

行对比并结合市场询价确定其费用。

其他类措施费:与施工工艺不直接相关,但根据项目具体情况需要采取额外措

施所发生的费用。例如配合政府与行业部门交流考察、创优评奖、配合建设单位对重

要材料设备进行考察、样板工程的修建与调整、特殊材料与设备检测、配合联动调试

与开办培训所发生的费用。超高层建筑项目较常规工程而言,具备数量众多且性质特

殊的配合工作,这些内容根据项目性质的不同,建设要求的不同,履约条件的不同而

千差万别。此类措施费用的确定,需要在与建设单位进行充分沟通的基础上结合项目

的开发、管理、合约需求统一考虑并逐项计算。

    3 以合理降低超高层商业建筑工程造价为目标的设计优化建议

国内外相关资料研究表明,设计阶段的费用只占工程全部费用不到 1%,但在项

目决策正确的前提下,它对工程造价影响程度高达75%以上[1]。超高层建筑设计较一

般工程设计而言具备难度大、专业多、范围广等特点,所以对后续造价的影响程度更

为明显。以钢结构、幕墙、精装修为重点进行设计优化可以取得较好效果,为总体费

用的控制工作创造有利条件。

    3.1 钢结构工程造价优化要点

超高层钢结构费用占比大,是超高层项目工程投资费用优化的重中之重,其主要

优化方向包括钢构件类型、尺寸、连接方式、防火涂料四个方面。其中:

钢构件类型对焊接、安装费用有较大影响,例如根据建筑部位适当选择轧制型

钢与焊接型钢,可在保证工程施工质量的前提下有效降低构件安装费用;

钢构件尺寸与构件重量联系较为紧密,适当分割钢构件尺寸并控制大型综合铸

钢件的数量则有利于降低构件安装与吊装费用;

钢构件的连接方式可影响到高强螺栓的使用数量、焊接数量以及构件安装难

度,根据建筑部位优化连接方式可有效降低钢结构安装费用;

钢结构防火涂料应根据其所处位置、重要程度、是否外露可视等因素适当优化

选择使用高级、普通、厚型、薄型防火涂料,可有效降低钢结构防火费用;

   3.2 外立面工程造价优化要点

超高层的外立面装饰由于工程量巨大,同时兼具保温、隔热、防水、装饰等多种

使用与装饰功能,所以它即是超高层建筑设计效果与施工质量的重点关注对象,也是

工程造价控制的关键工程。其主要优化方向包括外立面类型、尺寸、表面处置工艺、

配比四个方面其中:

根据建筑设计意图及使用需求对外立面装饰材料的类型及其配比进行优化。如

在同样采用玻璃幕墙的情况下,在超高层建筑的入口与低区部位,优先选择框架式玻

璃幕墙有利于降低工程造价。金属或石材幕墙则应根据建筑呈现效果及功能分区进行

优化,如涉及酒店、会议中心、展览中心、音乐厅入口和大堂等有较高装饰需求的区

域和其他重要性稍次的区域应分区进行优化;

外立面材料的形状与尺寸直接影响加工、安装与吊装难度,在不影响建筑视觉

效果的情况下合理确定装饰材料形状并适当分隔尺寸是降低工程造价的有效方法;

幕墙龙骨则可根据其所处位置、是否可视、有无装饰要求等因素分别选择阳极

氧化、粉末喷涂、氟碳喷漆等不同的金属表面处置工艺来降低幕墙工程费用

    3.3 精装修工程造价优化要点

超高层建筑往往集办公、会议、展览、酒店、零售等多重业态与使用功能于一

体。所以,在项目前期立项与初步设计阶段就应深入研究并明确各功能业态的配置比

例、使用需求、营造档次。在前期阶段借助各专业顾问的意见并结合建设单位自身对

项目的定位与需求,最大限度明确室内区域的布局、功能、定位、风格、标准,既是

前期费用优化的重点,也是减少后期工程变更的重要前置工作之一

    4 基于工程技术顾问的成本控制方法

工程技术顾问是指在其专业领域如结构、幕墙、精装、机电、智能化、酒店、机

房、LEED 认证方面拥有丰富设计、施工、管理、运营经验的境内外工程咨询公司。由

于其专业细分程度高、咨询服务链条长的特点,顾问服务可以从项目决策阶段一直延

伸到工程施工阶段,使整个项目的费用价格与既定的技术要求充分对应、紧密融合,

最大限度地降低因盲目决策而引起的工程投资风险。

   4.1 决策阶段配合建设单位合理确定需求

由于充分了解各专业工程在项目全寿命周期内的技术与经济特点,各顾问单位可

以为建设单位提供全面而专业的技术建议,减少业态定位偏差、功能需求冗余、系统

兼容不足运维不经济等问题出现。根据已建超高层项目的实际情况来看,前期需求

的不明确是引起后续工程变更的最主要因素之一,而借助工程顾问的丰富经验可以从

源头遏制这种情况发生。

    4.2 设计阶段提供专业顾问意见

与前期方案、后期施工图设计单位配合,针对初始与深化设计过程中遇到的各种

难点问题给予技术支撑,弥补建筑设计单位在专业工程、专项工程以及二次深化设计

方面能力和经验的不足,为费用优化过程中各种可能性建议落地创造有利条件。

参与评审项目设计阶段各意向邀请招标或竞争性谈判单位所提交的初步深化设计

文件,包括对不同深化设计方案提出评审意见,协助建设单位对拟选定的深化设计方

案进行再优化。

    4.3 招投标阶段进行技术回标文件评审

编制与施工图相匹配的工程技术说明文件(工料规范)由于专业顾问所编制的

工料规范涵盖设计与工程实施过程中的各个细节,可以在很大程度上弥补国内施工图

纸设计深度不足或对工程施工指导意义不强的弱点,避免工程实施过程中出现因技术

标准和要求不到位、图纸和清单描述不精准、设计和施工操作脱节等问题而引起费用

争议,也为部分专业工程采用带深化设计图的总价包干合同模式创造可能。

对施工图设计单位完成的施工图纸以及初步拟定的大型设备与重要材料的规格、

型号、品牌、产地等进行全面评估,优化并补充设备/材料选型及采购品牌范围。

参与招标环节技术询标工作,对投标单位提交的深化设计图纸、总体与专项施工

组织技术方案进行评审,避免因深化设计不到位、施工措施可行性不足或技术方案存

在重大缺陷、技术方案与投标报价不匹配等问题出现,导致履约过程中出现不利于造

价控制的工程变更和费用索赔。

    4.4 工程施工阶段提供配合咨询服务

对重大设计变更(包括对变更所可能涉及新增的重大设备、高端进口设备、工程

材料)进行评估并提出优化意见。对重大设备在安装、调试、联动运行过程中遇到的

问题提供技术建议并参与施工单位上报的涉及前述事项的技术核定单的审核工作,避

免因施工单位提出不合理技术实施方案而引起的额外费用增加。

    5 结语

通过对重庆瑞安天地、成都绿地中心在造价管理模式及项目实施过程中所发生问

题的原因进行分析可知,项目决策定位不充分、投资估算依据不足、技术经济文件契

合度不高、合约规划管理系统性不强是制约和影响前期总体费用确定与后期工程造价

管理的主要因素,但仅仅通过一般工程造价管理手段又难以使上述问题得到妥善解

决。所以,借助专业技术顾问咨询服务这一先进工程管理理念与模式,在前期决策阶

段最大限度地明确建设需求与功能定位,并以此为基础科学合理地确定工程建设总目

标成本。同时技术顾问咨询服务深入到方案设计、初步设计、施工图设计、设

计优化与评审、工程招/投标交易、合同管理、工程实施的各环节中,使其与各阶段

对应的造价确定与管理工作紧密结合,才能使整个项目的投资管控进入良性状态。


    参考文献:

    [1]全国造价工程师执业资格考试培训教材编审委员会 . 建设工程计价[M]京:中国计划出版社,2017

    [2] 陈小龙,王立光 . 基于建筑设计参数分析模型的工程造价估算[J]同济大学学报(自然科学版),2009378):1115 - 1121

    [3] 中国建设工程造价协会 . 超高层建筑措施项目费计价指南电子版[M]京:中国建筑工业出版社,2018

    [4]张琨,王辉,陈波,李霞,杨辉,巴鑫 . 整体自动顶升廻砖式多吊机集成运行平台设计[J]施工技术,20174613):1 – 4 , 53

    [5]詹沁霖,梁劲松,董俊里,张欣 . 超高层建筑施工顶模系统分析[J]湖北土建,201342212 - 218