港情周报-28（建筑经济学Building Economics-10）

——设计变量的成本内涵Cost Implications 

 

三、周长／面积比

我们已经认识到，房屋建筑的平面形状会直接限定外墙、外门窗的布置及数量，外墙及其上的门窗构成了一个复合要素——围墙。不同的平面形状可以通过比较其围墙与地面面积之比（称为墙地比）来比较其方案的经济性。墙地比越低，其方案越经济，圆形建筑的墙地比是最佳的，然而节省的墙体费用被施工圆形墙体比直行墙体的成本增加所远远抵消，施工圆形墙体比直行墙体的成本增加在20%～30%之间。墙地比是表达建筑规划效益的一种手段，它受到平面形状、平面尺寸和楼层高度的影响。这一比率由外墙面积（包括外门窗）除以总建筑面积计算得来。

 

图2.3所示两栋建筑平面外形，一栋建筑A为L形，另外一栋B为不规则形状。两栋建筑具有相同的每层244m²的建筑面积，假定该两栋建筑均为两层楼，即两栋建筑的建筑总面积均为488m²，为简化计算，墙体厚度忽略不计。A建筑外墙长度70m，B建筑外墙长度100m，B比A建筑外墙长度增加43%。假设墙体高度为6m，A建筑外墙面积便为420m²，B建筑外墙面积为600m²，那么两栋建筑的墙地比便为：

A建筑＝420/488＝0.86；B建筑＝600/488＝1.23

B建筑比A建筑具有更多的围墙面积，因而是极为不经济的。值得关注的是，建筑物的外墙成本费用约为总成本的20%至30%，外墙成本可能会是内隔墙成本的2至4倍。在前述案例中，由于外围周长成本的大幅增加，B建筑的成本至少比A建筑高10%。

有机构研究发现，对于一栋经济型的5人房，包含外门窗的外围墙成本大约占上部建筑总成本的25%～30%，机电服务设施成本大约占建筑总成本的20%，内部隔墙及其所涉及的门的成本占到上部建筑总成本的14%～15%。对于传统的施工作业来说，包括围墙、窗户、屋面及楼地面的结构成本，会随着建筑正立面尺寸的扩展而稳步增加。在相近建筑面积的条件下，更宽正立面尺寸的建筑成本会更高，而建筑正立面的长度也会影响到外部服务设施和室外工程的成本。还需要考虑到阶梯式房屋方案中阶梯式房屋的数量变更引起的成本效应。1982年，由于侧墙上方的山墙端墙的成本较高，因此，在中间房屋上方的露台房屋上部结构的额外成本可能在840英镑到1380英镑之间，但这将被为中间房屋提供后方通道的成本增加部分抵消。

与正立面尺寸宽或稍宽的建筑相比，正立面尺寸窄的建筑成本会低一些，而且随着阶梯式外形长度的增加，成本下降幅度会更大。对于房屋正立面部分既需要做宽的或窄的，而房屋阶梯式部分又需要做短的或长的的情况下，那么采用短的阶梯式和宽的正立面，或采用长的阶梯式和窄的正立面的房屋设计会更为经济。

在考察周长/面积比时不得不考虑的另一个方面是，房屋内部需要充足的自然采光，以及室内房间布置的实用性问题。减少房屋正立面和增加房屋进深尺寸，会使得室内的自然通光量减少，人工采光费用增加，从而使房屋的运营成本增大。一栋较深的建筑同时会使成本增加并带来室内空间使用上的不方便，例如狭长空间的厕所。对于同样长度围墙的建筑，较薄的墙体会腾出更大的室内空间。

许多公寓楼的平面是长方形的，尽管也有一些是U形、L形、Y形或T形，楼体形状及其进深影响外墙面积与建筑面积的比例，墙地面积比通常由最复杂平面的1.4到最简单且进深最大的长方形平面的0.6之间变化。为获得最佳平面形状的效果，人们总结了一些关系公式：

（1）规划形状指数：

     ，式中g为每一楼层周长除以楼层数的值；r为总建筑面积除以楼层数的值。

（2）最佳外壳面积：

     ，式中N为最佳楼层数；x为屋面单位成本除以墙面单位成本；f为以平方米计的总建筑面积；S为以米计的楼高（Ashworth, 1994）。

四、交通空间

从经济布置角度讲，将交通空间减少到最低限度是一栋建筑设计的主要目标之一。门厅、通道、走廊、楼梯和电梯井等交通空间通常被称作为“死空间”，无法用于盈利功能，而且交通空间还耗用供暖、采光、清洁、装饰及其他方面大量费用。几乎所有类型建筑都需要一些交通空间来提供不同构成部分之间的通道，对于重要性建筑，宽敞的入口大厅和走廊对建筑的尊严及留给人的深刻印象均具有加分作用。

然而对于大多数建筑而言，有必要将交通空间减少到最低，以符合令人满意的建筑功能。如果每一套方案的所有成本和收益都采用量化评估的话，那么取消走廊将导致在室内房间中进行穿梭交通，或采用一个完整的“开放空间”，这样的方案或许并不是最经济的。减少走廊宽度又会使人们承受使用一栋不方便的建筑所带来的痛苦，这样的作法不能算是真正的合理；走廊还必须用于发生火灾时的逃生通道。与建筑的其他部分一样，成本并非例行检验的唯一标准，审美和功能质量方面的要求也非常重要。交通空间的需求会随着建筑高度的增加而上升，因此，设计高层建筑时对交通空间的特别考虑是值得的。

几乎没有什么疑问地，在不同类型建筑中用于交通功能的面积占总建筑面积的比例是变化很大的。以下交通面积占总建筑面积的比例可提供一个指南性的了解，办公楼19%；实验室13%；四层公寓21%。读者可以发现，这些比例高得惊人，而把公布的每平方米总建筑面积的成本换算为每平方米可用建筑面积的成本时，其显著性更高。例如，一栋每平方米总建筑面积成本为420英镑的办公楼，该办公楼的交通面积占比为20%，相当于每平方米可用建筑面积成本为525英镑。这一点特别的重要，尤其对于诸如办公楼和厂房的建筑，这些建筑的出租使用通常是仅按其可用建筑面积来计算租金的。

 

    举一个例子来描述公寓楼中交通空间的设计，见图2.4，一种通常作法是每层楼布置4套房间，两套单人居室、两套两人居室，由一个公共厅室（common hall）进入。公寓平面可以是矩形的（A）也可以是十字形的（B），很明显地，十字形平面的安排变化会有一个较高的交通空间比例，并且其周长面积比也显著增加，不过它也为住户提供了较好的房型和更好的居住条件。如果想设计每层提供更多套房间时，则通常设计为板楼形式，其交通空间会采用内走廊（C）或外阳台（D）方式。设置室外走廊的布局具有一个较高的交通空间占比，却减轻了公共空间中人工采光的占比。典型的交通空间包含套房内的交通部分和公共交通空间，其占比示例如下：

A.公共台阶入口的矩形楼房：20%

B.公共台阶入口的十字形楼房：30%

C.具有内走廊的板形楼房：22%

D.具有外走廊的板形楼房：32%

对于某些类型的建筑，规划适宜的交通空间安排是一项复杂的任务。正如《建筑师杂志》的一项研究所显示的那样，酒店类建筑便是一个很好的例子，常住客、非住客用餐者和酒店员工依循不同的行进线路模式，这些不同的行进模式在酒店的不同功能区域间构成了清晰的线路关系，见图2.5。

    酒店的布局和规划必须方便人员的流动，并尽可能为宾客、员工及维修人员单独提供便利通道，这对于防止打扰宾客、引起不必要的烦恼，以及使服务设施能够妥善布置和有效利用非常重要。其次，交通空间还可以方便地将常住客人和非常住客人分隔，例如为餐厅和宴会厅分别提供直接通道。图2.5便是一个典型的酒店通道模式及相互关系示意图。刑事法庭需要分别为法官、陪审团及被告提供三个完全隔离的、有严格限制的专门通道，还有第四个为一般公众提供的通道。

五、建筑物层高

建筑物层高主要由用户的功能需求决定。在建筑面积不变的情形下，建筑物层高的变动会对建筑成本带来变化，建筑物层高发生较大变化情形下比较不同建筑物时，采用立方体方法估算成本尤为困难。受建筑物层高变化影响的主要建造项目是墙体和隔墙，连同其装修、装饰部分。还有许多附属项目会受到建筑物层高增加的影响，例如：

（1）建筑物室内供暖空间的增加会需要较大功率的热源、较长的供热管道或电缆线路；

（2）需要更长的服务和废水管道，以供卫生设施使用；

（3）起重量及高度的增加会带来屋面成本的上升；

（4）施工楼梯及提供垂直运输而带来成本增加；

（5）室内顶棚装修、装饰会带来附加成本的增加；

（6）如果考虑建筑物层高和层数增加带来的影响，还需要考虑因上部荷载的增加而增大建筑物基础带来的成本上升。

可以通过建筑物墙体、内隔墙及柱体等垂直部件占建筑物总成本的30%这一基础数据，对因建筑物层高增加带来的附加成本进行粗略估算。下面用一个例子来说明这一方法：

建筑物估算成本                               600000英镑

建筑物垂直部件估算成本          600000×30%=180000英镑

建议将楼层高度从2.60m增加到2.80m

增加的成本估算值为：       （0.2/2.6）×180000=13846英镑

楼层高度实质性的增加还需要考虑一些或所有前述附属项目可能带来的影响。

建筑研究机构提供的战前单层厂房建筑样本的平均净空高度约为4.5m，鉴于其中少量建筑物采用平屋顶，故其建筑物平均高度约为5.8m。平均净空高度远超过4.5m的仅有情形是那些工程集团，其一些案例的平均净高达到6m和9m，这样的净空高度通常是为满足桥式起重机的运行，而并非要伸出整个建筑外。实际上，工业建筑的平均高度为4.9m，而对于轻工业建筑，其所容纳的机器高度很少有超过3m的。

六、建筑物总高

建筑物建造成本随其高度增加而增加，但这些附带成本的增加可以部分地通过高地价地块的优化利用和室外交通工程费用的合理降低所抵消。基于经济性原因，私人公寓平房通常保持较低成本，除非在高价地段有丰厚的租金可得。同样地，塔式办公楼比低层楼房具有更高的建造成本，但是当塔楼每层建筑总面积达到1000m²左右时，所获得的租金会高过建筑物高度提升所带来的附加成本增加。

当采用高层建筑时，在决定增加建筑层数时应考虑以下一些通用原则：

（1）有时在一个特殊地点建造一栋高层建筑，是为了在更大面积范围内获得良好的自然采光，以及为改善建筑物的内部面积功能组成。

（2）楼层数对成本的影响与建筑物的类型、形式和建造情况变化相关。

（3）在增加附加楼层不影响建筑结构形式的情况下，取决于墙体、楼板及屋面成本间的关系，而每平方米建筑面积的建造成本或会降低。

（4）超过一定层数的楼层增加，建造方式会变化，单位面积造价也会上升。当建筑物层数超过4层时，建筑结构体系通常会由承重墙结构改为框架结构。

（5）当建筑物基础型式保持不变时，每平方米建筑面积的基础成本会随楼层数的增加而降低。这一点也主要取决于地质条件与建筑物荷载，条形或衬垫基础若不得不由桩基础替代的话，成本会有大幅升高，否则的话同一类型地基应尽可能用于更多楼层的建筑。

（6）高层建筑施工需要更贵的机械设备，如塔吊、混凝土泵等。

（7）随着建筑物高度的增加，其垂直交通方式的成本会趋于更高，如电梯、楼梯。特别在出现必须要增加楼层高度而又需增配电梯的情形下，其单位面积成本的增加会更加明显。

（8）通常维修成本会随着楼层数的增加而增加，这是因为对建筑物较高楼层部分的维修成本会更高。

（9）采暖系统成本会随着楼层数的增加而下降，而且屋顶面积与墙体面积的比例也会减小。采暖系统成本受屋顶面积与墙体面积间关系的影响很大，因为屋顶是主要的热损失点。然而，服务设施及相关设备的复杂性会随着楼高的增加而增大，其成本也会随之增加，并且其管道系统、维修通道成本也会增加。

（10）消防要求会随着楼高增加而趋多趋严，消防设备会随之变得更加复杂，包括采用干或湿介质立管及可能采用的喷淋设备。

（11）为设计地基和框架、机电设备和消防设备，会需要发生一定的专业工程师咨询费。

（12）随着楼层数的增加，建筑结构构件和交通区域所占面积会增加，相应净建筑面积占总建筑面积的比例便会减小，因而导致每平方米可用楼层面积造价的升高。一项环境部门的研究显示，地方政府办公楼的楼层超过4层时，随楼层的增加，其单位面积成本以每层平均约2%的比例持续增长。

期感

对建筑规格、尺寸的研究成为建筑成本确定优先选择的要素之一，设计变量、商品外观尺寸的变化是英国建筑经济理论的起点，而不是施工、工况与环境，这一点让我国传统基于定额消耗、施工作业的计价、作价原理为之一震。建筑经济首先是商品经济，基于商品功能、外观、效用、设计的价值配置、主动分析，而非产品资源、工艺、消耗、生产的投入衡量与从属反映。同样投入下不同功能、规格、尺寸、质量的建筑产品，由文中可见，其成本、造价会相差很大。对建筑外观尺寸、层高、总高、内部交通面积的配置作详细分析、对比，会发现其中的经济转换，发掘其中的经营空间，这里面的成本影响、经济道理是具广泛价值的。 

 

 

张红标

                 2020.12.18于深圳市建设工程造价管理站

2020年11月5日在合肥参加中国市政工程协会市政工程经济工作委员会、造价专业委员会会议