作者: 廖朱岑 | 2016-10-08 15:51

台湾高层钢结构建筑更新周期成本

台湾业界在谈生命周期成本时经常忽略后续维护营运成本。由于更新及维护管理是在建筑物工程完工阶段之后，往往不被设计者甚重视，在设计初期如果能考虑到维修的成本，就可以节省很多。在有限的都市土地上为了容纳更多人口，土地利用逐渐转变成高层化的使用方式，因此本研究以高层钢结构建筑为研究对象。本研究的高层大楼为了达到耐震性、耐久性要求，故本研究在结构体上的柱皆使用SN490B钢材，梁使用SM490钢材。整理参考日本国土交通省颁布之长期修缮计划资料，将主要修缮项目分为七大项，维修及更新周期为100年。统整出外墙工程占维修成本比例约56%，为第一高比例;第二为空调及通风设备，约25%;其次依序为电梯设备、屋面防水、消防设备、排水设备及供水设备。本研究希望能分析建筑更新周期成本，建立合理的财务计划便于未来建筑更新使用。

缘起与目的

缘起

1999年发生9·21大地震后，台湾钢结构建筑数量增加迅速，2006年之后钢结构栋数为前几年的1.5倍至2倍。近年来较著名的为高雄85大楼及闻名全球的台北101大楼。由于台湾的高层建筑愈来愈多，故本研究主要以高层钢结构建筑为研究对象，比较其初始建造成本及建筑周期为100年做周期更新改修成本之研究。

目的

台湾目前在公寓大厦管理条例(2012年)有明文记载管理费与公共基金之差异，如表1。公共基金为应收之，管理费为应负担之，但现在各大楼只收管理费，造成一般民众误以为管理费包含了公共基金，造成建筑物需要更新时，往往无足够经费支出，使得住户与管委会纷争频传。

本研究明确定义出公寓大厦管理条例叙述管理费之维修与检查设备项目与公共基金之重大修缮项目之差异，分析建筑物长期维持成本，建立合理的财务计划以利于建筑更新使用。

研究方法与流程

研究方法

本研究依文献回顾法与电话访谈法进行研究分析，其关系如图1所示。

研究流程

参考日本国土交通省颁布之长期修缮计划资料，将主要修缮项目归纳为主要的七大项。再与日本公寓之大规模维修中之维修周期比对，推算出在建筑物使用寿命内之维修周期与维修次数。

本研究以电话访谈法，将各维修项目访价3间厂商。依厂商报价取中间值单价，最后再将各项维修单价乘上维修次数，可以推得建筑物之维修成本。最后与初始建造之成本比对。

研究过程与成果

初始建造成本

本研究对象的设计条件是结构依对特殊抗弯矩构架。模拟一栋设立于台北的高层案例建筑物进行分析。本栋高层建筑的柱使用SN490B钢材，梁使用SM490钢材。表2为案例建筑物之概要，总楼高为141.9公尺。地下3楼用途为停车场，地上1楼至4楼为商场，地上5楼至40楼为办公室。用途分类为商业第三类建筑物。

实际至三家钢构厂访问价格，钢每吨价格与加工费用整理于表3。因钢构的材料价格都使用大陆钢铁公司之浮动价格，所以都为相同价格;运费价格因距离不同而有所不同，台湾本岛运输价格位于每吨100元-800元，本研究取运费为800元，担保台湾任何处都能送达。三家访价钢构厂都为市占率极高之厂商，材料加工品质量差异不大，将材料、焊料、加工、运费加总起来，选择中间值C厂商，C厂商以灰底表示。

材料成本占钢结构总成本25%-30%，以制造和安装的成本为整体成本。因此，增加材料成本的20%，会增加总结构成本5%，因此能推测出建筑物整体成本约摸为5.6亿至6.7亿，如表4。

更新改修成本

更新和修缮计划的内容，除了受到不同时期所兴建之建筑物本身条件的影响之外，随着改修经验的累积，也逐渐地从原本单纯的局部修缮或是更换部品的做法，逐步地演进到以建筑物整体为考虑来进行更加全面的更新改善工程。

本研究将长期修缮计划的修缮项目、周期、费用三者之结合于“修缮计划表”。修缮周期与修缮计划表格参考日本国土交通省颁布之长期修缮计划资料，将主要修缮项目分为七大项，分别为外墙工程、屋顶防水、给水设备、排水设备、空调及通风设备、消防设备与电梯设备。修缮周期比对日本国土交通省颁布之长期修缮计划与公寓大厦的大规模修缮，将修缮周期分成短期4年～6年、中期10年～15年、长期20年～30年，本研究预设建筑物使用年限为100年，如表5。

玻璃帷幕修缮周期与地震相关，发生大于7级地震时会开始损坏而须更新，透过公式：

可以预测历年来发生之地震，在100年内将会发生2起大于7级地震，因此外墙修缮周期定为50年。

本研究经某工程顾问公司提供材料价格资料、多家厂商电访查询价，将其访价与估算方式整理于下。

第一项外墙工程，分为外墙部分之玻璃帷幕与外墙维修时所使用鹰架，玻璃帷幕部分。经电话访价后，A厂商为7,000元/平方米、B厂商为9,000元/平方米、C厂商为10,500元/平方米。采取中间值B厂商9,000元/平方米。玻璃帷幕使用数量以建筑物的表面积计算，2×(25.5×142+23.5×142)=13,916平方米;鹰架部分，采用立体鹰架，经电话访价3家厂商，A厂商为1,100元/平方米、B厂商为1,300元/平方米、C厂商为1,600元/平方米，采取中间值，采用厂商为B厂商1,300元/平方米，立体鹰架使用数量计算依建筑物长加上间距(2侧各0.5公尺，共1公尺)乘上建筑物高加上建筑物宽加上间距(2侧各0.5公尺，共1公尺)乘上建筑物高，2×(26.5×142+24.5×142)=14,484平方米。

高雄85大楼也是台湾钢结构建筑的代表

第二项屋顶防水使用别个案例报价，其三道工法价格各不同，电话访价3家厂商，A厂商为5,045元/平方米、B厂商为4,945元/平方米、C厂商为5,345元/平方米，取中间值采用A厂商。其各工法单价为，6φ×200×200钢丝网价格为1,500元/平方米;采用隔热层-轻质混凝土之工法，价格为3,500元/平方米;采用面层-水泥粉光工法，价格为45元/平方米，使用量为屋顶表面积599.25平方米。

第三项给水设备，给水管使用口径不同水管，而价格各材料行都一致，如8分水管为从地下蓄水池经帮浦加压至中蓄水池再至屋顶蓄水池，使用量为2根8分水管沿建筑物楼高所以为285m;6分水管为从屋顶分配水至各楼层，将5个楼层为一组去安装6分水管，如从顶楼至最下方5个楼层，屋顶至下方5-10楼，以此类推，6分水管使用量为639m;4分水管为各楼层水平横管，其用量为建筑物长加上建筑物宽再去乘上楼高为2,107m;2分水管为厕所分管，将案例假设每层2间厕所，厕所为6m×6m，依给水排水系统及卫生设备第三十七条设立卫生设备，每层用量为6×2×2，总体2分水管为1,032m;1分水管为厕所内用管，经洗手台、小便斗与马桶，每层使用量为3×8×2，1分水管总使用量为2,064m，将使用量乘上价格再除上总用量可以得出单价。依建筑物蓄水池塔之设置规定，建筑物高度超出50公尺以上时，宜设置中间水箱分层供水，或设减压阀，因此将蓄水池设为4个，一为地下蓄水池，另一为屋顶蓄水池，最后2个为中间蓄水池(每50公尺设立一个蓄水池，在15楼与30楼建置一个)。

第四项排水设备如第三项给水设备去设置，但因有废水管与污水管，4分与2分为第四项的2倍，而通风管为依楼高去设置。

第五项空调及通风设备部分，采用水冷式中央空调(单风管变风量VAV)40吨，经电话访价后，A厂商为450,000元/台、B厂商为470,000元/台、C厂商为540,000元/台，采取中间值，故采用厂商为B厂商，每层楼一台水冷式中央空调主机，共40台主机。

第六项消防设备部分，依细项又分成四种设备为室内消火栓设备、火灾自动报警设备、合并水管设备，这三种皆采用电话访价，也皆采用中间值。第一种室内消火栓设备，A厂商为9,500元/组、B厂商为10,000元/组、C厂商为9,000元/组。采用A厂商，使用数量为80组。第二种火灾自动报警设备，A厂商为285,000元/组、B厂商为300,000元/组、C厂商为270,000元/组，采用A厂商，使用数量为两组，一组供卖场与地下停车场使用，一组供办公室使用。第三种合并水管设备，A厂商为660,000元/组、B厂商为600,000元/组、C厂商为570,000元/组。采用A厂商，使用数量为1组。第四种自动撒水系统，A厂商为2,500,000元/式、B厂商为2,600,000元/式、C厂商为2,400,000元/式，选择A厂商，使用数量为1式。

第七项电梯设备部分，依细项又分成两种为更换钢索、电梯，这两种皆采用电话访价，皆采用中间值。第一种更换钢索，A厂商为350,000元/组、B厂商为320,000元/组、C厂商为400,000元/组，故采用中间值A厂商，使用数量为8组;第二种电梯，A厂商为1,700,000元/组、B厂商为1,800,000元/组、C厂商为1,650,000元/组，故用A厂商，使用数量为8组。

表6整理7大项修缮项目，以维修周期、单价访价来计算维修周期成本。

结论

案例建筑物以100年为周期使用，其更新费用为5.2亿，统整出外墙工程占维修成本比例约56%，占最高比例。第二为空调及通风设备，约25%，其次依序为电梯设备、屋顶防水、消防设备、排水设备及给水设备，如图2，若假设案例建筑物使用年限为100年，其维修费用接近建筑造价5.6亿～6.7亿，维修费与建造成本将近只八成五，意味着当人们去购买一栋屋子还需再准备0.85倍的价钱去负担未来修缮费用。

从图3可得知，当在建筑物使用20年时所需要的维修累加成本为建造成本4%;40年时所需要的维修累加成本为建造成本12%;60年时所需要的维修累加成本为建造成本23%;80年时所需要的维修成本为建造累加成本51%;100年时维修累加成本为建造成本85%，从图3可观察建筑物使用越久维修成本越高，当屋龄超过60年后其维修成本急剧增加，60年至80年的维修成本远远大于60年前维修累积成本。因此可知制定合理的财务计划是迫切需要的，且征收的公共基金不应只是个固定单价，应随屋龄的增加而调整，否则会无法支付后期的维修费用。

参考文献

1.André Tenchini da Silva, 2014, SEISMIC PERFORMANCE OF HIGH STRENGTH STEEL BUILDING FRAMES, Coimbra.【学术期刊论文、杂志】

2.陈震宇，2012，集合住宅劣化现象及再生技术之研究-日本集合住宅之大规模修缮与再生，日本交流协会招聘活动【研究成果报告书】

3.星川晃二郎、田辺邦男、山口実(2004)。マンションの大规模修缮，(财)住宅総合研究财団マンション大规模修缮研究委员会。【书籍】

4.Gutenberg, B. & Richter, C.F. 1954. Seismicity of the Earth and Associated Phenomena (2nd ed.), Princeton, N.J.: Princeton University Press. 【学术期刊论文、杂志】

(原载于台湾物业管理学会“第十届物业管理研究成果发表会论文集”。

文中货币单位均为新台币元)

(本文共同作者：张惠云、方扬盛、王俐历，原载于《现代物业·新业主》2016年第9期/总第368期)