设计与成本的协同管理 | 保温工程成本总结（一）
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在房地产开发过程中，建筑节能始终是设计和成本的协同管理中尤为关注的部分，而外保温是仅次于门窗工程的关键一环。
外保温工程的成本指标，以住宅为例，大概范围是南方100以内、北方120以内(单位：元/m2，地上建筑面积)，与外门窗工程的成本指标相差不大。外保温与外门窗工程在设计上有相同之处，也有着完全不同的技术要点。
这篇文章，从设计管理的视角来介绍外保温工程中影响成本的设计细节，并以工程案例讲解技术要求，以成本数据分析其经济性。
外保温工程的敏感性
“四大敏感点”：能耗、防火、质量、成本
外保温工程的敏感性，主要体现在这四个方面：建筑节能、成本、质量、防火。
一、外墙保温系统的能耗占到整个建筑物的30%左右，属于能耗较敏感。
二、外墙保温效果与建筑防火性能相克相伴，属于消防敏感点。
一般情况下，保温材料的特性是保温性能好、燃烧性能就差，两者很难兼得；另一方面自两次建筑火灾事件后，保温材料的防火问题被提到前所未有的高度，既是强制性标准又是消防敏感点。
三、外保温工程质量涉及到建筑外立面的美观和安全性，属于社会敏感点。
外保温工程在设计上是外装饰层的基层，其质量问题直接影响外立面效果。近年来各地出现的外保温“脱落”事件，极易引发客户投诉的群体性事件。
四、保温工程的成本在建安成本中位居第四，属于成本敏感点。
保温工程主要包括外墙、屋面、地面、楼板4个部位及保温构造要求，在建安成本中（不含保温构造部位）仅次于主体工程、安装工程、门窗工程。
因而，保温工程的设计至少需要满足建筑节能、防火、质量、成本这四大要求，协同管理至关重要。
以下，我从方案设计、施工图设计两个阶段分别展开，重点分析各阶段影响成本的技术因素，从而总结出设计管理与成本的协同管理要点。
方案设计阶段
管控要点是“两个重视”：重视保温方案的选择、重视节能计算
以下分别从保温系统方案的选择、节能计算两方面进行分析。
保温系统的选择，主要是从节能与防火的角度权衡保温体系。根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的要求，外保温体系方案主要分三种：
方案一：A级外保温材料+普通节能外窗
方案二：B1级外保温材料+耐火窗
耐火窗为新建规实施之后的新型外窗系统，业界定义为即满足节能外窗要求又满足防火窗的耐火完整性要求的外窗；
方案三：夹芯保温体+普通节能外窗
（此体系非主流保温系统，在此不做比选）。
保温方案的比选：根据上述方案一和方案二的要求，本次以常见的外保温薄抹灰体系进行方案的比选。
案例1以山东某项目为背景，地上17层、地下2层，地上面积6770m2，外保温面积7340m2，外窗面积1200m2。
情形一：铝合金窗
情形二：塑钢窗
分析 4个方案比选后，我们发现：
（1）“A级外保温系统+普通外窗”的成本最低（也是目前主流的外保温方案选择）；
（2）“B1级保温+耐火窗”的方案由于耐火窗价格较高总造价明显高于方案一，应用较少；
（3）如果耐火窗的单价能控制在700~900元/m2左右，该方案则具有一定的经济性，性价比较高。
Tips
外保温系统的比选可以从以下四个方面进行充分考虑：
1、材料的保温性能和防火性能。一般情况下保温效果好时，燃烧性能就差，两者很难兼得；
2、保温系统的实用性、安全性和耐久性；
3、成本因素、市场的供求关系；
4、耐火窗的选择既要考虑其成本因素，又要考虑与整个保温系统的匹配，要在满足节能和耐火性能的同时寻求经济合理的解决方案。
重视节能计算
主要包括控制体型系数、审核K值及修正系数、择优选择屋面及楼面顶板保温材料三个方面，以下分述。
01
控制体型系数，控制耗热量指标计算值
i:当体型系数控制在节能直接判定时的限值标准时，其能耗最低，整个保温系统（外墙保温、门窗、屋面保温、地面保温）的总成本越低。研究表明体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。详见《设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）》。
ii:当体型系数超过直接判定的标准时，外围护结构需要权衡判断。外墙保温、门窗、屋面保温、地面保温需要参与能耗计算，各项指标需要统筹考虑，以建筑物的耗热量指标进行整体判断。
iii:当计算值无限接近耗热量指标限制时，此时建筑物的能耗最为经济合理。
下图所示，山东省75节能各地区的耗热量指标限值要求。
建筑物耗热量指标计算结果
通过围护结构热工性能的权衡判断，该工程的全年能耗小于参照建筑的全年能耗，满足 《山东省居住建筑节能设计标准》（DB37_5026_2014）节能建筑的规定。
分析 从上图的节能计算书中可知，耗热量指标计算值7.20已经接近与耗热量指标限值7.40的要求，外围护结构的保温厚度基本合理，可适当的调整屋面保温厚度及地面保温厚度使其逼近耗热量指标7.40的要求。
Tips
建筑物的能耗计算非一次计算就能得到最优结果，应多次试算、方案调整，使其达到能耗合理、经济可行。
02
审核K值及修正系数
根据外围护结构的材料属性，审核节能计算书中的K值及修正系数。《设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）》中有描述，此处不再赘述。
03
择优选择屋面、楼面顶板保温材料
屋面及楼面顶板（采暖与非采暖空间楼板）的面积占比较少，对成本的影响相对较弱。可根据当地常用的保温材料择优选用，并注意以下细节：
①当选择倒置式屋面（保温层在防水层之上）时，其屋面保温层的厚度在计算值的基础上要增加25%。
具体见《倒置式屋面工程技术工程》（JGJ230-2010）第5.2.7条第二款：
屋面系统保温层的设计厚度，应根据热工计算确定，并应符合有关节能标准的规定。
按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176附录4.1计算保温层厚度；按保温层的计算厚度增加25%取值。
分析 山东省建筑屋面常用挤塑板作为屋面保温材料，75节能时需要85mm挤塑板保温层，倒置式屋面在85mm基础上增加25%的附加保温层，即需要增加25mm附加保温层，成本增加约12~15元/m2。
（屋面挤塑板施工图）
②当选用A级外保温材料时，屋面防火隔离带（A级保温材料）可以取消。因为A级无机保温材料的导热系数比B级保温材料的导热系数高，取消后有利于降低整个保温系统的综合成本，同时可以省掉后期验收时增加的防火隔离带材料检测费用，降低后期验收成本。
③采暖与非采暖空间楼板的节能计算时，均要考虑层间楼板保温层的贡献，考虑后可降低顶板保温层厚度。参见下图所示：
分隔采暖与非采暖空间的楼板
分析 上图中已考虑层间楼板20mm挤塑板的导热系数，从而使顶板无机纤维喷涂保温层的厚度降低了25mm，成本降低约20元/m2。
小结 屋面保温及采暖和非采暖空间顶板保温均参与系统能耗计算，虽然对成本的影响不是起决定性作用，但是在选择保温材料的时候依然要选取当地成熟可靠的保温材料，保证整个保温系统的稳定性，同时要加强对此处的节能计算审查，合情合理合法的减少无效成本。
在方案设计阶段做好“两个重视”——重视保温方案的选择、重视节能计算，而在施工图设计阶段则主要是要做好节能构造设计和节点设计。
施工图设计阶段
管控要点：重视构造设计、节点设计，优化户内保温范围，避免二次热桥。
以下分别从保温构造设计的经济合理性、户内保温墙面的优化、保温节点的深化以及结构性热桥的防范四个方面来分析，并探讨设计与成本协同管理的管控要点。
1、除屋面、外墙、外窗、采暖和非采暖空间以外，其他维护结构的热工性能只需满足各自的热工性能参数限制即可。保守的设计对能耗计算没有必要，同时也会带来成本浪费。根据山东省75节能设计标准，以下部位（参下图规范4.2.2及4.2.16条）的热工性能，如层间楼板、户门、供暖与非供暖隔墙等仅需满足自身热工性能即可。
案例3 如分户隔墙采用200厚加气混凝土砌块时，其砌块本身满足传热系数要求，无需再增加保温浆料。计算数据参下表：
要点：此时K=0.90＜1.5，满足规范要求。此处可省去3cm胶粉聚苯颗粒保温浆料的成本，约60元/m2。
案例4 下图中加气混凝土表面设计了30厚玻化微珠，因为加气混凝土砌块满足自保温设计要求，此处保温浆料的设计属于不经济的设计，会产生无效成本。
要点：此处可以直接去掉保温浆料，改为普通的砂浆找平，单平成本降低约40元/m2。
2、优化户内保温墙面。采暖和非采暖空间隔墙需要做保温浆料时，一般情况下两侧抹保温颗粒15mm，但是对于隔墙一侧为公共空间一侧为户内时，可将30厚保温浆料抹在公共空间一侧，即增加了业主户内使用空间，又节省了一道网格布的价钱（约3元/m2），何乐而不为呢。而当隔墙两侧均为户内时，建议不要采用上述做法，容易引起业主投诉。
Tips
甲方设计管理在节能构造上进行精细化的管控，减少无效成本，同时充分考虑客户需求，坚持技术创造价值并统筹兼顾成本因素，加强设计与成本的协同，提高性价比。
3、重视保温节点的深化。对于有线条的外墙，诸多部位均采用保温板贴出，造型的要求应考虑保温板自身的属性并兼顾消防设计要求，避免二次变更引起成本增加。
4、重视结构性热桥的设计、施工，减少后期发霉、结露、渗水现象。根据山东省75节能设计标准的要求，由于梁、柱、板等结构构件穿入保温层而造成保温层减薄或不连续所形成部位（参见下图所示），如门窗侧口、空调板、结构性构架、女儿墙等部位，均需要做30厚保温浆料以减少热桥影响。
热桥的处理对于设计和施工尤其重要，减少了后期结露、发霉和渗水现象，降低了交房后的业主投诉风险。
Tips
保温材料二次贴出的造型，在设计管理中应进行立面节点深化设计， 可以从以下两方面考虑：
1、保证效果的前提下尽量降低保温线条的二次贴出，简化立面线条；
2、充分论证保温贴出的安全性和适用性，比如热固性材料和无机材料很难做出曲面造型。
保温造型数量貌似不多，但是对成本的影响也不可忽视，尽量减少保温板贴出的数量，对于控制外墙成本意义很大。
热桥的处理属于保温系统中较为容易引起问题的关键，一定要充分重视，以降低后期业主使用的投诉风险。
小结 在施工图设计阶段，通过管控构造设计、节点设计、优化户内保温范围、避免二次热桥可以减少无效成本和二次变更成本的发生、降低客户投诉风险。
总结 保温工程虽只是一个专业工程，但涉及因素多，设计要提前了解工程和成本要求，成本也需要熟悉设计、工程的基本流程和特点，逐步建立协同管控机制，共同提高项目管理的整体水平。
保温工程的设计与成本协同管理，在方案设计阶段的重点是外保温方案的选择；在施工图设计阶段的重点是节点设计的优化和精细化。协同管理的目的在于提高保温系统方案的性价比，最大程度地满足保温节能与防火、质量、成本等各方面的综合要求，为项目增值。
作者专栏
2017.05.15 设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）
2017.06.05不同的建筑节能标准对外窗成本有多少影响？|门窗工程成本总结（四）
《尹塾·贻林大学堂》文摘
2000年在北京科学会堂举办了世界工程造价大会，一个英国人发言：造价工程师的使命是什么？是控制成本吗，是，但根本的使命是为项目增加价值！——《第二十七讲 项目增值》
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征 稿
• 学习笔记类：对专业知识、专业书籍的学习笔记、读后感，如读赵丰老师《成本决胜论》有感、学习笔记。
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