混凝土估算
現場澆置與預鑄混凝土的量測參考:你要估算哪些工程量、以什麼單位呈報、邊界劃在何處、孔洞與開口的扣除門檻,以及各區域公布的標準有何差異。
多數人想到混凝土這個工項時,腦中浮現的是單一的體積數字,但一份完整的混凝土估算其實是依附在同一套幾何形狀上的四個獨立工程量。它們分別是混凝土體積(立方碼或立方公尺)、模板接觸面積(成型面的平方英尺或平方公尺)、鋼筋重量(噸數),以及就預鑄而言的構件數量。每一項都從同一條輪廓線出發,再各自套用自己的邊界、扣除與寬放規則;讓估算保持準確的關鍵紀律,就是絕不讓這四個數字混為一談。
本指南說明每一項工程量如何量測,以及由哪一套公布的標準所規範。所引用的方法包括英國的 RICS 新量測規則(NRM2)與 CESMM4、德國的 VOB C 部搭配 DIN 18331、澳洲與紐西蘭標準量測法,以及美國的 ASTM 與 ACI 標準混合估算慣例(因為美國並無單一具法定效力的量測法)。Exayard 會判讀圖面,並套用這些相同的規則來自動產出這四項工程量。
四項工程量及其相互關係
混凝土體積是澆置後的實體,以預拌混凝土的形式按立方碼或立方公尺訂購。模板是混凝土面與模具接觸的面積。鋼筋按重量估算,預鑄則按件數估算。這四者之間沒有任何固定的換算比例,因此各自依其本身的規則來估算。你描繪的平面輪廓只是起始的幾何形狀;接縫、面層、預埋件以及任何整平墊層,都會成為另外按長度、面積或數量量測的項目。
量測邊界
混凝土以就位後的淨量量測,意即實際澆置後的實體。就有模板的工項而言,該實體量至模板的外側面,而非模具的內側、結構中心線或建築完成面。若描繪至模具內側,板的體積會被低估約 2% 至 5%,薄構件的低估幅度更大。混凝土若係澆置貼合土壤或級配回填料,邊界即為整齊的開挖線或整平墊層線。
在這一點上各套標準意見一致。RICS NRM2 以淨量量測混凝土,且不為模板撓曲預留任何寬放;澳紐標準以就位後的淨量量測;CESMM4 與德國 VOB 搭配 DIN 18331 則依構件實際尺寸計價。各區域的分歧全部出現在下游環節,亦即扣除門檻與損耗的處理方式上。
扣除與孔洞門檻
混凝土按淨量計算,但單支管道穿孔、錨碇凹槽或套管之類的小孔洞並不扣除,因為成型這些孔洞的成本高於所省下的混凝土。每一套量測法都會設定一個最小孔洞尺寸,低於此尺寸者一律不扣除,而這道門檻正是這個工項中最明顯的區域差異之一。在英國的 RICS NRM2 之下,小於 0.05 立方公尺的孔洞不予扣除,槽形板與格柵板除外。在德國 VOB 搭配 DIN 18331 之下,開口、穿孔與預埋件唯有在單一者體積超過 0.5 立方公尺、或溝槽與管道每延公尺超過 0.1 立方公尺時才扣除;按面積計,則僅扣除超過 2.5 平方公尺的開口。美國並無具法定效力的量測法,沿用英式做法:忽略單一穿孔、排水口、錨碇凹槽與小型基座,但扣除大型坑槽、集水井、樓梯與電梯開口,以及整段預留塊體。
有一條規則放諸四海皆準:鋼筋、預埋結構鋼材與澆置內附的配件,一律不從混凝土體積中扣除。澳紐的做法增添了一項細節,即預埋的中空型鋼確實排擠了混凝土,故予以扣除。
加厚部位與構件分類
平板以其固定厚度計價。加厚邊緣、下翻邊、托肩、一體式基腳與地梁則分開估算,因為每一項的厚度不同、各有其邊緣模板與各自的鋼筋。平板區域以單一厚度量測,加厚部位所增加的混凝土再以獨立的線性或體積項目計入。
RICS NRM2 進一步將混凝土依位置、方向與厚度劃分成一個矩陣:大體積混凝土(無筋塊體)、水平構件、坡度 15 度以內的傾斜構件、坡度超過 15 度的傾斜構件,以及垂直構件,每一類再以厚度 300 公釐以內對上超過 300 公釐分級。立緣唯有在高度超過寬度三倍時才歸類為垂直構件。美國的做法則較為寬鬆,依構件類型(板、基腳、牆、柱)劃分,分級也較不正式;該構件劃分屬於估算慣例,而非量測法的條款,因為 MasterFormat 第 03 部的架構是用來組織規範章節,而非工程量。
以接觸面積計的模板
模板自成一個項目,以混凝土面實際與模具接觸的面積來量測。在美國這稱為接觸面積平方英尺(SFCA);德文用語則指成型表面的展開面積。其涵蓋板緣、牆面(兩側皆立模時即計兩面)、梁側與梁底、柱側以及樓梯級高面。澆置貼合土壤的表面,以及刮平或抹平處理的開放頂面,皆不算模板。接觸面積與平面面積之間沒有固定關係:一道六英寸高的板緣,其貢獻是周長乘以半英尺的高度,而非整片板的區域。
開口的處理方式因區域而異。RICS NRM2 維持牆面以毛面積量測,並將每個開口以「附加項」計價,分為 5 平方公尺以內、5 至 10 平方公尺,以及超過 10 平方公尺三級,且含成型該開口的人工。德國 VOB 則改為扣除超過 2.5 平方公尺的開口,並將側壁或門窗側框的接觸面積另行計價。無論哪一種,小型開口都仍計入模板面積。
鋼筋:重量、搭接與損耗
鋼筋在各地都按重量計價與訂購:將每種尺寸的鋼筋總長度乘以該尺寸固定的標稱單位長度重量,再加總為噸數。在美國,鋼筋尺寸以八分之一英寸為單位(3 號至 18 號),標稱重量依 ASTM A615 與 A615M 訂定。3 號筋為每英尺 0.376 磅、4 號筋為 0.668 磅、5 號筋為 1.043 磅、6 號筋為 1.502 磅、8 號筋為 2.670 磅,因此一噸 4 號筋約為 2,994 延英尺。公制標準則使用公釐直徑。鋼筋按尺寸分列,銲接鋼絲網或鋼線網則按面積估算,而非按鋼筋重量,並標明每平方公尺的重量。
搭接正是各區域分歧之處。鋼筋以定尺出貨,在續接處重疊,因此實際的鋼材超過中心線展開長度。受拉搭接通常為 B 級續接,ACI 318 將其訂為伸展長度的 1.3 倍,常概略估算為約 40 倍鋼筋直徑。在美國詳細的鋼筋明細表做法中,搭接會明確加到每一支鋼筋上,使噸數已涵蓋搭接。在 RICS NRM2 之下,單價被視為已含搭接、彎鉤、綁紮鐵絲、裁切與彎曲,因此估算採用淨鋼筋長度。德國 VOB 同樣將綁紮鐵絲、軋製公差與鋼筋裁切損料排除於量測重量之外,唯網片或鋼線網損耗若超過已安裝網重量的 10%,則另行支付。在訂購端加計鋼筋裁切廢料時,其幅度約為 5% 至 10%;搭接與另列的廢料寬放不應重複計算。
混凝土超量訂購與鋪面損耗
量測體積是就位後的實體,但訂購的預拌混凝土體積會增加一筆應變寬放,以涵蓋溢漏、攪拌鼓殘留、沉陷、模板撓曲,尤其是不平整路基的超挖。ASTM C94 與 C94M 為採購方逐項列出這些應變因素,但未明訂百分比。依一般慣例,平板的寬放從約 5% 起算,遇不規則或多條帶澆置時升至約 7% 至 8%,在多孔或超挖的底基層上則達約 10%。此係數僅屬於訂購量;它絕不會膨脹淨投標量或計價量。
分塊鋪面與單元鋪面則帶有由花樣決定的損耗,因為斜向裁切會造成破損:順砌約 7% 至 10%、籃編約 12% 至 15%、人字砌或 45 度花樣約 15% 至 20%、圓形或扇形花樣約 20% 至 25%。這些花樣分級屬於估算實務,而非公布的條款。澆置的平面工項以平面面積描繪至外緣,再依厚度換算為體積。
同一張圖面上量測的項目:面層、接縫、預埋件與整平墊層
板的輪廓也帶出數個既非體積、亦非模板或鋼筋的項目。機械抹平、鋼鏝抹光、掃紋等表面面層,連同養護與封塗,屬於板頂的面積項目,以平方英尺或平方公尺量測;RICS NRM2 將頂面的抹光與抹平列為各自的面積項目。施工縫、收縮縫與伸縮縫,連同止水帶,屬於按長度量測的線性項目,依接縫類型分列,並標明其填縫材與插筋。接縫間距是 ACI 360R 所處理的設計輸入,但估算的交付成果是依類型計的延長長度。錨栓、預埋與底板、插筋、套筒、支承墊等澆置內附配件,依類型與尺寸逐一列計,且絕不從體積中扣除。
整平墊層,即板與基礎下方的薄層貧配比整平層,是一個獨立的水平混凝土項目,有其自身的厚度與較低等級的配比;RICS NRM2 將其列在水平構件之內,因此不得併入結構板。模板材料與接觸面積也並非一對一的關係,因為模板夾板會在數次澆置間重複使用;ACI 347 將重複使用次數視為成本的關鍵槓桿,並將重複使用次數留作專案輸入。
預鑄與依用途劃分的三種工程量基準
預鑄與預力混凝土打破了現場澆置的模式:沒有現場模板項目,主要的量測基準是「件」,即按構件計。PCI 的指引明確指出吊裝按件投標,而非按噸或按平方英尺,因為搬運與吊車成本與吊裝的次數和規模相關。雙 T 板、空心板、牆板、柱與梁依類型與尺寸計數,並交叉呈報:就外牆或樓板範圍而言呈報為已吊裝面積,就運輸與吊車選型而言呈報為重量。
最後,務必將依用途劃分的三種工程量分開,因為同一道牆會產生三個不同的數字。淨量測量(用於投標、進度計價與成本控管)是量至模板面、已套用孔洞門檻且不含損耗的就位實體。訂購量(用於採購)是淨量加上損耗與超量訂購,向上進位至預拌混凝土的增量單位,並計入鋼筋搭接與廢料。計價量測量(用於土木與公路的進度計價)是依計價項目至今已澆置的淨量,不含損耗,因為損耗已包含在承包商的單價之中。將訂購量當作計價量呈報,會向業主溢計;將淨量當作訂購量呈報,則會使澆置供料不足。
各區域的差異
量測標準因市場而異。當你在 Exayard 中設定所在區域時,這些預設值會隨之切換。
| 差異之處 | 區域 | 預設值 | 依據 |
|---|---|---|---|
| 混凝土體積邊界(澆置邊緣量測之處) | 英國 | 模板外側面(澆置實體) | RICS NRM2 工項章節 11;CESMM4 F 類 |
| 混凝土體積邊界(澆置邊緣量測之處) | 澳洲/紐西蘭 | 模板外側面(澆置實體) | ANZSMM 2018/AIQS ASMM |
| 混凝土體積邊界(澆置邊緣量測之處) | 歐洲 | 模板外側面(澆置實體) | VOB/C DIN 18331 §5.1.1(Abrechnung nach tatsächlichen Maßen) |
| 混凝土體積邊界(澆置邊緣量測之處) | 美國 | 模板外側面(澆置實體) | ACI 347 模板實務;ACI 360R 地坪板 |
| 從混凝土體積中扣除的最小孔洞/開口尺寸 | 英國 | 0.05 m3 | RICS NRM2 WS11 |
| 從混凝土體積中扣除的最小孔洞/開口尺寸 | 歐洲 | 0.5 m3 | VOB/C DIN 18331 §5.1.2.1 |
| 從混凝土體積中扣除的最小孔洞/開口尺寸 | 澳洲/紐西蘭 | 0.05 m3 | ANZSMM 2018(淨量量測);微量門檻數值有爭議 |
| 從混凝土體積中扣除的最小孔洞/開口尺寸 | 美國 | 0.05 m3 | 慣例(無法定 SMM);ACI 360R |
| 混凝土體積單位與進位 | 美國 | 立方碼(CY/yd3) | 美制單位;ASTM C94/C94M |
| 混凝土體積單位與進位 | 英國 | 立方公尺(m3) | RICS NRM2 WS11(單位 m3) |
| 混凝土體積單位與進位 | 加拿大 | 立方公尺(m3) | CIQS/公制圖面 |
| 混凝土體積單位與進位 | 澳洲/紐西蘭 | 立方公尺(m3) | ANZSMM 2018 |
| 混凝土體積單位與進位 | 歐洲 | 立方公尺(m3) | VOB/C DIN 18331 |
| 混凝土超量訂購/損耗寬放 | 美國 | 5-10% | ASTM C94/C94M(逐項列出應變因素,未訂百分比);ACI 360R;NRMCA |
| 混凝土超量訂購/損耗寬放 | 歐洲 | 5-10% | VOB/C DIN 18331(損耗含於單價) |
| 混凝土超量訂購/損耗寬放 | 英國 | 5-10% | RICS NRM2(淨量量測;損耗含於單價/風險) |
| 加厚邊緣、下翻邊、托肩與地梁分開量測 | 英國 | 是 | RICS NRM2 WS11 |
| 加厚邊緣、下翻邊、托肩與地梁分開量測 | 歐洲 | 是 | VOB/C DIN 18331 §5.1.1(separate Bauteile) |
| 加厚邊緣、下翻邊、托肩與地梁分開量測 | 美國 | 是 | ACI 360R;慣例 |
重要術語
- 混凝土體積邊界(澆置邊緣量測之處)
- 混凝土填充至模具的外緣,因此淨體積必須量至模板的外側面。
- 從混凝土體積中扣除的最小孔洞/開口尺寸
- 混凝土按淨量量測,但小型孔洞(單管穿孔、錨碇凹槽、套管)予以忽略,因為成型這些孔洞的成本抵銷了所省下的混凝土,且為其扣量並不值得耗費估算工夫。
- 混凝土體積單位與進位
- 混凝土體積以立方碼(美制/英制)或立方公尺(公制)呈報。
- 混凝土超量訂購/損耗寬放
- 量測(淨)體積是就位後的實體;訂購體積則增加一筆應變寬放,以涵蓋溢漏、攪拌鼓內損失、沉陷、模板撓曲,尤其是不平整路基的超挖。
- 加厚邊緣、下翻邊、托肩與地梁分開量測
- 加厚邊緣/下翻邊/整體式基腳具有不同的混凝土厚度、需要邊緣模板,並有其自身的鋼筋,因此是一個獨立的成本項目,而非均勻平板區域的一部分。
- 混凝土構件分類(依位置/方向/厚度分列項目)
- 大體積混凝土的特性與垂直牆不同(重力、模板壓力、澆置人工),因此各套量測法依位置(下部結構/上部結構/外部)、依方向(大體積/水平/傾斜……)來劃分混凝土。
- 模板以接觸面積量測(SFCA/成型面的 m2)
- 模板自成一個獨立的計價項目,有別於混凝土體積,以混凝土表面與模具接觸的平方英尺/平方公尺來量測(SFCA,接觸面積平方英尺;VOB 中稱為「abgewickelte Schalungsflaeche」)。
- 從模板面積中扣除的最小開口尺寸
- 在牆上成型一個開口(門、窗、大型穿孔)既會減少接觸面積,又會增加成型側壁的人工。
- 鋼筋工程量單位(依鋼筋尺寸計重量/噸數)
- 鋼筋在各地普遍按重量(公噸/短噸)而非長度計價與訂購:每種尺寸的鋼筋總長度乘以該尺寸的標準標稱單位長度重量,加總後換算為噸數。
- 鋼筋搭接/續接長度計入噸數
- 鋼筋以定尺出貨(常見為 20/40/60 英尺或 12 公尺),在接合處必須重疊,因此實際安裝的鋼材在每一續接處都比中心線展開長度多出一段搭接長度。
- 鋼筋裁切損耗/廢料寬放
- 將定尺鋼筋裁切至所需長度會留下零料;訂購的鋼材會比明細表上的鋼材多出一筆裁切損耗寬放,鋼筋通常約為 5% 至 10%,鋼線網(裁片)的寬放則更高。
- 板/鋪面的面積對體積換算與依花樣計的鋪面損耗
- 平面工項以平面面積描繪至外緣,再依厚度換算為混凝土體積。
引用標準
- RICS NRM2
- ANZSMM 2018(澳紐標準量測法)
- VOB/C DIN 18331 Betonarbeiten
- ACI PRC-347《混凝土模板指南》
- ANZSMM 2018
- ASTM C94/C94M《預拌混凝土標準規範》
- NRMCA TIP 8《混凝土產出率》
- ACI 360R《地坪板設計指南》
- Associated Schools of Construction(ASC)《結構混凝土估算中的模板比率》
- ASTM A615/A615M《混凝土用竹節與光面碳鋼鋼筋標準規範》
- CRSI《鋼筋混凝土術語》(鋼筋號數;鋼筋明細表/材料清單)
- ACI 318《結構混凝土建築規範要求》
- CRSI《搭接續接》(鋼筋基礎)
- CRSI《鋼筋混凝土術語》(鋼筋明細表/材料清單)
常見問題
混凝土的邊界停在哪裡:模板的外側面、模具的內側,還是中心線?
混凝土填充至模具的外緣,因此淨體積必須量至模板的外側面。若描繪至模具內側線、結構中心線或建築完成面,板的體積會被低估約 2% 至 5%,薄構件的低估幅度更大。所有正式的量測法都以「就位後的淨量」量測混凝土,即實際澆置後的實體;對有模板的工項而言,這等同於模板外側的外廓,而對澆置貼合土壤的混凝土而言,則等同於整齊的開挖/整平墊層線。
從混凝土體積中扣除開口/孔洞/穿孔的尺寸門檻是多少?
混凝土按淨量量測,但小型孔洞(單管穿孔、錨碇凹槽、套管)予以忽略,因為成型這些孔洞的成本抵銷了所省下的混凝土,且為其扣量並不值得耗費估算工夫。每一套量測法都設定一個最小尺寸,低於此尺寸者一律不扣除,而此門檻因區域而有顯著差異:NRM2 忽略體積小於 0.05 m3 的孔洞;德國 VOB 忽略單一尺寸達 0.5 m3 以內的開口(溝槽/管道每延公尺達 0.1 m3 以內)。鋼筋……
你以什麼單位與進位方式呈報混凝土體積?
混凝土體積以立方碼(美制/英制)或立方公尺(公制)呈報。預拌混凝土以固定增量單位拌製與銷售(常見為 0.25 yd3/0.5 m3 的車載增量),訂購時於加計損耗後向上進位至增量單位。板的體積由平面面積乘以厚度求得:CY = 面積(ft2) x 厚度(ft) / 27;m3 = 面積(m2) x 厚度(m)。
訂購預拌混凝土時,你在淨混凝土體積上加計多少損耗/超量訂購百分比?
量測(淨)體積是就位後的實體;訂購體積則增加一筆應變寬放,以涵蓋溢漏、攪拌鼓內損失、沉陷、模板撓曲,尤其是不平整路基的超挖。ASTM C94/C94M 將這些列為採購方必須預留的應變因素。平板的預設值約為 5%(絕不低於此值),遇不規則澆置時升至 7% 至 8%,在多孔/超挖底基層上則達約 10%。此係數適用於採購訂購量,而非淨投標/計價……
你會把加厚的板緣、下翻邊、托肩與一體式地梁從平板中分開估算嗎?
加厚邊緣/下翻邊/整體式基腳具有不同的混凝土厚度、需要邊緣模板,並有其自身的鋼筋,因此是一個獨立的成本項目,而非均勻平板區域的一部分。估算人員以平板的固定厚度估算,再將加厚部位所增加的混凝土以獨立的線性項目(邊緣延英尺 x 增加的斷面)或其自身的體積計入。NRM2 將這些歸類為獨立的水平/垂直混凝土項目(地梁、基礎……)。
你把混凝土分列成獨立計價項目時劃分得多細(大體積對水平對傾斜對垂直,並依厚度分級)?
大體積混凝土的特性與垂直牆不同(重力、模板壓力、澆置人工),因此各套量測法依位置(下部結構/上部結構/外部)、依方向(大體積/水平/傾斜 <15 度/傾斜 >15 度/垂直)以及依厚度分級(例如 <=300mm 對 >300mm)來劃分混凝土,因為每一種組合的計價各不相同。此劃分決定了 AI 如何將板/牆/柱/基腳的工程量分組以供計價。
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自動量測此工項
Exayard 會判讀你的圖面,並產出內建這些規則的已計價估算。設定你的所在區域,它便會套用正確的標準。
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