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住宅外门窗成本影响因素的案例分析

2022-12-02王守虎天津市鸿泰企业管理咨询有限公司

门窗 2022年9期
关键词:设计标准传热系数断桥

王守虎 天津市鸿泰企业管理咨询有限公司

1 前言

门、窗按外围护结构用和内围护结构用可划分为两类:外门窗、内门窗。[1]外门窗是有一个面接触室外空气的门窗[2],是建筑外门及外窗的统称[3]。供家庭居住使用的建筑(含与其他功能空间处于同一建筑中的住宅部分),简称住宅。[4]住宅外门窗是室内外的联通口,是建筑外立面的组成部分,门窗的形式、大小、布置都影响着建筑的外观和性能,而且承担着采光、通风、保温隔热、围护结构等功能,这些外在的形象和内在的功能都影响客户的使用体验,所以外门窗是客户敏感点,房地产开发商会根据产品不同定位对外门窗进行不同需求和窗地比(为方便成本计算,本文中窗地比指单体地上外门窗面积占相应地上建筑面积的比例)的差异化选配,这会影响到外门窗单价或者总价占建安成本的比例。

除了受需求端的影响,住宅外门窗成本还受其它多种因素的影响,比如建筑气候分区、节能设计标准、门窗材质、建筑防火分类、材料价格、其它因素等。

我国建筑气候分区类型较多,天津建筑气候区属于ⅡA区[5],是热工区划中的寒冷地区[6]。ⅡA区位于我国华北地区,属地理学的南温带气候,区内冬季气候寒冷且持续期长,建筑上的主要问题是防寒,建筑物应满足防寒、保温、防冻等要求;夏季炎热湿润,暴雨强度大,应注意防热、防潮、防暴雨,并防止大风和风沙的侵袭,出入口应考虑防风设计。[5]由于不同分区气候特点不同,各地对建筑外门窗要求各异,成本影响因素和特点也不尽相同。本文主要对天津地区近年项目案例进行分析,探讨成本主要影响因素及特点。

2 住宅外门窗成本的影响因素案例分析

2.1 节能设计标准的影响

自1991年天津市出台第一步节能设计标准DBJ 29-1—91《民用建筑设计标准(采暖居住建筑部分)天津地区实施细则》以来,到2013年7月1日起正式实施居住建筑第四步节能标准DB 29-1—2013《天津市居住建筑节能设计标准》,历时22年,天津地区的节能设计标准已经经历了四个阶段六个版本,节能率累计达到75%[7]。

2013四步节能标准执行前的上一版标准为DB 29-1—2010《天津市居住建筑节能设计标准》,该规范节能率为65%,为三步节能标准。

天津某项目执行该标准设计的23层住宅楼外门窗采用PA断桥铝合金框料、中空玻璃(除南向为Low-E中空玻璃外)、空气层厚度不小于12mm,传热系数K值东、西、北向为2.7W/(m2·K),南向为2.3W/(m2·K)[部分2.0W/(m2·K)],门窗开启方式主要为平开门窗。

2013年四步节能标准执行后,按该标准4.3.3第1条“外门窗的透明部件除采用真空玻璃之外均应具备两个或以上封闭气体间层的构造,气体间层宽度宜为9mm~20mm”,按该要求玻璃应使用三玻两腔或以上配置,按新标准执行的住宅中常见的外门窗为65系列断桥铝合金三玻两腔平开门窗。

天津2021年1月信息价(中准价)查询四部节能规范实施前后门窗价格。实施前暂按断桥铝合金中空玻璃平开门窗考虑,其综合规格含税市场价分别为894.51元/m2(门)、754.52元/m2(窗);实施后暂且按断桥铝三玻两腔平开门窗考虑,其含税市场参考价为870.1元/m2(门窗)。对比以上数据,三玻两腔平开门和中空玻璃平开门价格水平基本持平,三玻两腔平开窗比中空玻璃平开窗高出115.58元/m2、15%。综合天津近3年(2019-2021年)断桥铝合金窗信息价数据,中空玻璃平开窗均价702元/m2,三玻两腔平开窗均价910元/m2,高出208元/m2,高出比例为30%。因住宅外门窗中窗户占主要比例,可近似认为近3年住宅四步节能外门窗比三步节能外门窗高约30%,住宅单体建安成本假定3000元/m2,窗地比0.2,可近似认为建安成本提高1.4%。

天津住建委印发的《天津市绿色建筑发展“十四五”规划》提出“十四五”期间绿色建筑规划具体目标,预期到2025年新建居住建筑五步节能设计标准执行比例达到100%。要加快新建居住建筑五步节能标准颁布实施,尽快发布天津市居住建筑五步节能设计标准,从建筑节能产品、设备、体系、技术水平、产业配套设施等角度,全面推动新建建筑能效提升。严格执行标准,完善建筑节能联动监管机制,确保新建建筑五步节能设计标准100%执行。目前,北京DB 11/891—2020《居建节能设计标准》已于2021年1月1日实施,该标准率先将居住建筑节能率由75%提升至80%以上,要求外门窗传热系数限值1.1W/(m2·K)。五步节能门窗价格目前无信息价可供参考,因型材和玻璃等配置提高,估计价格会有较大幅度的提升。

2.2 门窗材质的影响

住宅外门窗因型材不同可分为断桥铝合金门窗、塑钢门窗、铝木复合门窗、实木门窗等,铝木复合门窗和实木门窗价格高、使用少,本文仅对比相同传热系数条件下,塑钢窗和断桥铝合金窗的价格差异。

DB 29-1—2013《天津市居住建筑节能设计标准》表4.2.1-1中对外窗传热系数限值为:大于等于4层的建筑南向2.3W/(m2·K)、东西北向1.8W/(m2·K),小于等于3层的建筑南向2W/(m2·K)、东西北向1.5W/(m2·K)。因塑料型材传热系数一般比铝合金型材低,因此采用塑料型材时可以适当降低玻璃配置。

根据上述设计标准附录C,塑钢窗窗框采用塑料型材四腔(20%)时窗框K=1.8W/(m2·K),玻璃配置采 用5mm透明+9Ar+5mm透 明+9Ar+5mm透明 时窗玻璃K=1.7W/(m2·K),计算整樘窗的传热系数K值为1.8W/(m2·K),符合规范要求;当断桥铝合金窗窗框采用铝合金型材(隔热条24mm,窗框窗洞面积比20%)时窗框K=2.5W/(m2·K),玻璃配置采用5mm透明+12Ar+5mm透明+12Ar+5mmLow-E时窗玻璃K=1.1W/(m2·K),图纸给出的整樘窗的传热系数K=1.8W/(m2·K),符合规范要求。

近3年市场价中空层12Ar比9Ar贵约5元/m2~12元/m2,5mmLow-E玻璃比5mm透明玻璃贵约13元/m2~20元/m2。同样的K值,断桥铝合金窗玻璃比塑钢窗玻璃贵约23元/m2~44元/m2。参考近3年天津信息价(中准价),断桥铝合金三玻两腔窗市场参考价910元/m2,塑钢三玻两腔窗市场参考价710元/m2,高出200元/m2,高出比例为28%。可见,除了玻璃配置导致的差价,因塑料型材比铝合金型材便宜等其它因素,共同导致了塑钢窗比断桥铝合金窗更有价格优势。

由于断桥铝具有保温性能好、强度高、使用寿命长、价格适中等优点,是现在市场上的主流产品。塑钢窗因塑料传热系数低,其保温性能比铝合金好,价格比铝合金便宜,但其强度不如铝合金,且存在易老化风险,一般用于低端市场[8]。

2.3 建筑防火分类的影响

根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版),民用住宅建筑根据其建筑高度和层数可分为单、多层住宅建筑(建筑高度不大于27m)和高层住宅建筑,27m<高层住宅建筑高度≤54m时为二类高层住宅,高层住宅建筑高度>54m时为一类高层住宅,[9]建筑高度超过100m为超高层建筑。

该规范5.5.32中明确:建筑高度大于54m但不大于100m的住宅建筑,每户应有一间房间的外窗耐火完整性不宜低于1h,即建筑高度不大于100m的一类高层住宅每户应设置不低于1h的耐火窗。根据该规范6.7.5、6.7.7,建筑高度大于27m,但不大于100m时,采用B1级保温材料时,建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应低于0.5h,即建筑高度不大于100m的一、二类高层住宅采用B1级保温材料时,外门窗耐火不低于0.5h。天津近年非超高层住宅项目外墙采用B1级保温材料的较常见,因B1级保温材料应用广施工技术较成熟、容重较小、成本较低,按普通住宅层高约3m,一般对采用B1级保温材料的10层-33层的住宅外门窗耐火完整性不低于0.5h,19层-33层的住宅还需每户一间房间外窗耐火完整性不低于1h。1h耐火窗设置在卧室的案例较多见,这些案例中其面积占外门窗面积约为10%~15%,也有少量设置在卫生间等其它房间的案例,面积比约为4%~5%。

参考天津近两年四步节能窗信息价(中准价),断桥铝合金三玻两腔窗均价953元/m2,耐火0.5h断桥铝合金窗均价1361元/m2,耐火1h断桥铝合金窗均价1442元/m2。按断桥铝合金门窗测算,窗地比取0.2,单体建安成本假定3000元/m2,10~18层全部采用0.5h耐火窗,19~33层0.5h耐火窗占比按85%、1h耐火窗占比按15%,可近似认为10~18层采用耐火窗比采用非耐火窗建安成本高出81.6元/m2,高出比例2.7%;19~33层采用耐火窗比采用非耐火窗建安成本高出84.03元/m2、高出比例2.8%。

2.4 材料价格的影响

门窗材料包括铝型材、塑钢型材、玻璃、五金件、附框、辅材、纱窗等,材料因规格型号、品牌、市场价波动等不同会影响门窗价格,其中型材是占成本比重最大的主材。以断桥铝合金窗为例,铝型材价一般由铝锭价、型材加工费及运费、损耗采管包装费等组成。铝锭价可参照长江铝A00现货成交均价,型材加工费受表面处理工艺、是否为隔热型材以及隔热条的宽度等影响,运费、损耗采管包装费根据实际情况确定且金额占比较小。长江铝A00现货成交均价每日更新数据,合同签订日期或制作加工日期铝锭价的波动会影响门窗价格。近两年大宗原材料价格波动较大,对门窗价格影响较大,我们以A项目铝合金门窗价随铝锭价波动情况举例说明。A项目住宅取无耐火窗的多层住宅业态(6-9层)和有耐火窗的一类高层住宅业态(19-33层)分别测算。铝锭价按长江铝A00现货成交均价,取2020年1月-2021年12月各月的均价,计算出随各月均价变动的门窗价,计算结果见图1。经correl函数验证,上述门窗价和铝锭价呈正相关,相关系数为1。铝锭价从2020年4月的最小值12057元/t变为2021年9月的最大值22375元/t时,涨幅86%。多层门窗均价从676元/m2变为781元/m2,涨幅16%,铝型材占总价比重的波动范围约为24%~32%。一类高层门窗均价从947元/m2变为1059元/m2,涨幅12%,铝型材占总价比重约的波动范围约为19%~25%。

铝型材价格除了受主材价波动影响,因表面处理工艺不同会影响型材价格,断桥铝合金型材常见的表面处理工艺有静电粉末喷涂、电泳、氟碳漆喷涂、木纹转印等,型材双面静电粉末喷涂因价格较低使用较广。隔热条宽度和进口还是国产品牌也会影响铝型材的价格,隔热铝合金门窗65系列多用24mm宽隔热条,隔热条进口品牌有泰诺风、兰德斯等,比国产品牌价格要高。

玻璃是除铝型材以外占造价比重次高的材料,A项目两类住宅玻璃面积占门窗面积比例约为75%,玻璃材料价占总价的比例约为17%~19%。玻璃材料价会因原片及加工费等价格的波动而变化。

五金件因门窗开启方式不同也会有价差,单扇窗内开内倒五金比内平开五金要高约90元。A项目门窗开启方式主要是内平开,五金件材料价占总价的比例约为3%~4%。

披水板一般在窗下口设置,多采用1.5mm厚粉末喷涂铝板。A项目披水板材料价合占总价的比例为5%~6%。

钢附框,依据DB 29-1—2013《天津市居住建筑节能设计标准》3.3.5“门窗钢附框应采用Q235钢型材制成。钢附框最小实测壁厚不应小于2.0mm,其内、外表面应采用热镀锌防腐处理,镀锌层最小实测厚度不应小于55μm。”3.3.6“根据型材宽度和窗台披水板安装要求,可自行设计门窗附框几何形状,其最小截面尺寸不应小于40mm×20mm,钢附框内应填充保温材料,钢附框可采用阻燃型刚性插角现场组合安装。”天津项目一般采用40mm×20mm×2mm镀锌方管钢附框,内填充保温材料,单价约10元/m~20元/m。A项目钢附框材料价占总价的比例为3%~5%。

纱窗分隐形纱窗、固定纱窗、金刚网纱窗等,价格依次递增。A项目采用固定纱窗,纱窗材料占总价的比例约为2%~4%。

辅材费,A项目多层门窗占总价比例约为3%~7%、一类高层门窗占总价比例约为17%~21%。

2.5 其它因素的影响

除了上述因素,人工费、机械费、检测试验费、措施费、管理费、利润、税金等因素也会影响外门窗成本。采购方式也会影响成交价格,采用集采模式能有效控制成本。因采用落地窗或屋顶女儿墙设置外窗等会增加窗地比,也会提高外门窗的单位建筑面积成本。因可能存在图纸尺寸和实际下料尺寸的差异也会影响成本的实际支出金额。

3 结束语

住宅外门窗成本受多种因素的影响,需在满足设计、验收标准规范基础上寻求客户满意度和经济性的最优平衡配置,通过全面考虑成本影响因素采取有效管控措施以做好成本控制。

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