第二章 鋼結構輕質混凝土建築之建造成本分析
第四節 建造成本經濟效益評估
根據前節之分析結果，再參考各項材料之單價，本節將評估常重混凝土 鋼骨結構及輕質混凝土鋼骨結構之建造成本經濟效益。
1. 材料單價：
輕質骨材單價：1800 元/立方 常重骨材單價：800 元/立方 輕質混凝土單價：2100 元/立方 常重混凝土單價：1400 元/立方 鋼骨結構單價：14000 元/公噸 2. 使用材料之數量：
虛擬 7 樓(常重)：混凝土 598 立方，鋼骨樑 33 公噸，鋼骨柱 29 公噸。
虛擬 7 樓(輕質)：混凝土 598 立方，鋼骨樑 29 公噸，鋼骨柱 26 公噸。
虛擬 20 樓(常重)：混凝土 10893 立方，鋼骨樑 987 公噸，鋼骨柱 1296 公噸。
虛擬 20 樓(輕質)：混凝土 12893 立方，鋼骨樑 866 公噸，鋼骨柱 1,056 公噸。
虛擬 60 樓(常重)：混凝土 38,940 立方，鋼骨樑 4,949 公噸，鋼骨柱 14,355 公噸。
虛擬 60 樓(輕質)：混凝土 38,940 立方，鋼骨樑 4,301 公噸，鋼骨柱 12,015 公噸。
實際 26 樓(常重)：混凝土 16,335 立方，鋼骨樑 4,353 公噸，鋼骨柱 2,920 公噸。
實際 26 樓(輕質)：混凝土 16,335 立方，鋼骨樑 3,744 公噸，鋼骨柱 2,482
公噸。
3. 經濟效益評估
將前述之單價乘以使用之數量，得到常重混凝土與輕質混凝土之建造 成本，建造成本計算及比較結果如表 2-9 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質 混凝土結構較常重混凝土結構貴 19%，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構較常 重混凝土結構貴約 5.4%，虛擬 60 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構 便宜約 4.45%，實際 26 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構便宜約 2.6%
。
上述經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-10 所示，根據此圖結果，
大約從第四十層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比常重混凝土鋼骨結構便 宜，且隨著樓層數目之增加，經濟效益更加明顯。
然而圖 2-10 也顯示幾點不合理之處，例如該圖呈現大幅度之轉折現 象及與實際 26 樓案例之結果相差太多。探討其原因可能是，虛擬 7 樓之 結構系統為 3×6 公尺之正方形結構系統，而虛擬 20 樓與虛擬 60 樓為 5×
10 公尺之結構系統，其跨數及各跨之長度都不一樣，此可能為造成曲線 轉折太大之因素之一。另外，本研究之靜載重只考慮混凝土及鋼骨之重量
，使得靜載重總共只有 370kg/cm2，而實際 26 樓案例中，尚考慮其他功能 之靜載重，使得各樓層之靜載重達到 800~1000 kg/cm2之間，此可能為造 成圖 2-10 曲線與實際 26 樓案例相差甚多之因素之一。
為探討結構系統因素造成之影響，本研究再新建虛擬 7 樓之結構系統 如圖 2-11 所示，如此即與虛擬 20 樓、虛擬 60 樓之結構系統一致，而且 材料性質、載重資料等都完全一樣，則系統完全一樣之虛擬 7 樓、虛擬 20 樓、虛擬 60 樓及實際 26 樓之建造成本計算及比較結果如表 2-10 所示
。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 10%，虛擬
20 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 5.4%，虛擬 60 樓之輕質混 凝土結構較常重混凝土結構便宜約 4.45%，實際 26 樓之輕質混凝土結構 較常重混凝土結構便宜約 2.6%。經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-12 所示，根據此圖結果，大約從第四十二層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始 比常重混凝土鋼骨結構便宜，此圖由於虛擬 7 樓之結構系統與 20 樓、70 樓都一樣，圖 2-10 之大幅度轉折現象已經消失，此點說明經濟效益與樓 層數目之關係會受到結構系統之影響。
為探討總靜載重造成之影響髒，本研究除了鋼骨及混凝土之靜載重 370kg/cm2外，再加入其他功能之靜載重，使總靜載重達到 700 kg/cm2及 1000 kg/cm2，分析探討不同靜載重情況下使用輕質混凝土之經濟效益問 題。將靜載重為 700 kg/cm2，結構系統完全一樣如圖 2-11 之虛擬 7 樓、
虛擬 20 樓、虛擬 60 樓及實際 26 樓之建造成本計算及比較結果如表 2-11 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 4.9%
，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 1.6%，虛擬 60 樓 之輕質混凝土結構較常重混凝土結構便宜約 10.2%，實際 26 樓之輕質混 凝土結構較常重混凝土結構便宜約 2.6%。經濟效益與樓層數目之關係繪 如圖 2-13 所示，根據此圖結果，大約從第 26 層以後，輕質混凝土鋼骨結 構開始比常重混凝土鋼骨結構便宜。若將靜載重改為 1000 kg/cm2，則建 造成本計算及比較結果如表 2-12 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土 結構較常重混凝土結構貴約 2.8%，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構已較常重 混凝土結構便宜約 2.2%，虛擬 60 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構 便宜約 10.3%。經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-14 所示，根據此圖 結果，大約從第 13 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比常重混凝土鋼骨 結構便宜。將結構系統一樣但總靜載重為 370、700、1000 kg/cm2之經濟 效益圖畫在一起比較如圖 2-15 所示，發現總靜載重愈大時其經濟效益愈
大，即使在輕質混凝土取代常重混凝土之量一樣多之情況下也是如此，其 原因為當總靜載重愈大時，衍生之地震力將愈大，此時輕質混凝土之減重 效應就更為明顯，表現之經濟效益也就愈大。
圖 2-15 係以帶狀之關係表示經濟效益與樓層數目之關係，此帶狀之 上緣為靜載重 370 kg/cm2，下緣為靜載重 1000 kg/cm2，根據靜載重大小 及樓層數目可查得建造成本之經濟效益。例如實際 26 樓案例，其靜載重 約為 800 kg/cm2，即落於此帶狀區域之合理位置，此驗證了帶狀區域之可 靠性。