談對(duì)經(jīng)濟(jì)適用房設(shè)計(jì)方案的分析

張海波

摘要：經(jīng)濟(jì)適用房工程造價(jià)低，如何控制工程造價(jià)是關(guān)系到建筑質(zhì)量與建設(shè)項(xiàng)目投資方經(jīng)濟(jì)收益的決定因素之一，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在保證結(jié)構(gòu)安全并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范構(gòu)造要求的前提下，如何實(shí)現(xiàn)降低工程造價(jià)，是本文研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工程造價(jià) 問(wèn)題 分析

0 引言

在設(shè)計(jì)中若能精心設(shè)計(jì)每一構(gòu)件，在多個(gè)可行的方案中進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，使各個(gè)構(gòu)件的造價(jià)降下來(lái)，則整個(gè)工程造價(jià)就會(huì)降下來(lái)。一棟單體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物，其單位面積用鋼量的大小不僅反映出設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平，更重要的是成為投資方最為關(guān)注的指標(biāo)，它將直接影響房產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)此設(shè)計(jì)方應(yīng)給予充分的理解和配合。設(shè)計(jì)部門(mén)和設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格遵守"經(jīng)濟(jì)、適用、合理"的原則，精心設(shè)計(jì)，選擇合理的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用現(xiàn)代科技成果，是可以實(shí)現(xiàn)降低工程造價(jià)取得經(jīng)濟(jì)效果的目的。一般的民用建筑物由基礎(chǔ)、墻體、柱、樓層及地層、樓梯、屋蓋、門(mén)窗等基本構(gòu)件組成。如何控制建筑造價(jià)，搞好建筑設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

1 建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

影響建筑的工程造價(jià)宏觀因素，首先是建筑物的體型（平面長(zhǎng)度尺寸及長(zhǎng)寬比、豎向高寬比、立面形狀等），其次是柱網(wǎng)尺寸、層高以及主要抗側(cè)力構(gòu)件所在位置等。平面長(zhǎng)度尺寸：即結(jié)構(gòu)單元是否超長(zhǎng)，當(dāng)建筑物較長(zhǎng)，而結(jié)構(gòu)又不設(shè)永久縫時(shí)就成為超長(zhǎng)建筑。超長(zhǎng)建筑由于必須考慮混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，它相對(duì)于非超長(zhǎng)建筑主要對(duì)待的僅是荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，其單位面積鋼量顯然要多些。平面長(zhǎng)寬比：平面長(zhǎng)寬比較大的建筑物，不論其是否超長(zhǎng)，由于兩主軸方向的動(dòng)力特性（也即整體剛度）相差甚遠(yuǎn)，在水平力（風(fēng)力或地震）作用下，兩向構(gòu)件受力的不均勻性造成配筋不均勻，使得其單位面積用鋼量相對(duì)于平面長(zhǎng)寬比接近的建筑物要多，這是不言而喻的。豎向高寬比：這主要針對(duì)高層建筑而言，高寬比大的建筑其結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性肯定不如高寬比小的建筑，為了保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定并控制結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移，勢(shì)必要設(shè)置較剛強(qiáng)的抗側(cè)力構(gòu)件來(lái)提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，這類(lèi)構(gòu)件的增多自然使得用鋼量增多。立面形狀：這是指豎向體型的規(guī)則性和均勻性，即外挑或內(nèi)收程度以及豎向剛度有否突變等。如側(cè)向剛度從下到上逐漸均勻變化，則其用鋼量就較少，否則將增多，較典型的有豎向剛度突變的設(shè)轉(zhuǎn)換層的高層建筑。平面形狀：若平面較規(guī)則、凹凸少則用鋼量就少，反之則較多，每層面積相同或相近而外墻長(zhǎng)度越大的建筑，其用鋼量也就越多，平面形狀是否規(guī)則不僅決定了用鋼量的多少，而且還可衡量結(jié)構(gòu)抗震性能的優(yōu)劣，從這點(diǎn)上分析得知用鋼量節(jié)約的結(jié)構(gòu)其抗震性能未必就低。柱網(wǎng)尺寸：包括柱網(wǎng)絕對(duì)尺寸及其疏密程度，它直接影響到樓蓋梁板的結(jié)構(gòu)布置。一般而言柱網(wǎng)大的樓蓋用鋼量較多，反之雖則較少，但同時(shí)因柱數(shù)增多而使柱構(gòu)件用鋼量增加，其中柱端及梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)加密箍筋的增加量幾乎占全部增加量的50%。柱網(wǎng)尺寸較均勻一致不僅使結(jié)構(gòu)（包括柱和梁）受力合理，而且其用鋼量要比柱網(wǎng)疏密不一的要節(jié)省。層高：對(duì)于高層建筑而言，層高與用鋼量之間很難確定某種關(guān)系，換言之不能肯定層高對(duì)用鋼量的影響究竟有多大。就柱的箍筋而言，總高度相同的建筑物，層高較小即層數(shù)較多，其配筋量反而較多，但按單位面積攤銷(xiāo)后其用鋼量可能反而更少。至于跨層柱，由于其受力的復(fù)雜性以及截面較大，用鋼量一般比正常層高的柱要多。抗側(cè)力構(gòu)件位置：剛度中心與質(zhì)量中心相重合或靠近，或者抗側(cè)力構(gòu)件所在位置能產(chǎn)生較大的抗扭剛度，結(jié)構(gòu)的抗扭效應(yīng)小，因而結(jié)構(gòu)整體用鋼量就少，反之則多。

影響建筑物結(jié)構(gòu)用鋼量的微觀因素主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)工程師對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體操作上。

1.1 首先是結(jié)構(gòu)布置，其次是構(gòu)件的配筋構(gòu)造。豎向構(gòu)件布置：有關(guān)柱網(wǎng)大小和疏密，基本上在建筑方案階段已經(jīng)確定，抗震墻的合理數(shù)量及合適位置一般也在結(jié)構(gòu)工種介入方案設(shè)計(jì)過(guò)程中得到確定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體操作就是合理地確定墻柱截面，墻柱一般是壓彎構(gòu)件，其配筋量在多數(shù)情況下至少是多數(shù)部位都采用構(gòu)造配筋，因此在其混凝土強(qiáng)度等級(jí)合理取值且滿(mǎn)足軸壓比要求的前提下，墻柱截面不宜過(guò)大，否則用鋼量將隨其截面增大而增加。

1.2 水平構(gòu)件布置：通常指的是樓層梁板構(gòu)件，其布置原則首先是受力傳力合理，其次是使用效果（包括視覺(jué)效果）良好，最后才是用鋼量的節(jié)省，設(shè)計(jì)中不能本末倒置。對(duì)于公共建筑的樓層，如結(jié)構(gòu)單元兩向主軸尺寸相近，則以?xún)上蚓执瘟翰贾?；如兩向主軸尺寸相差甚大，則區(qū)分主、次框架，以典型的交梁樓蓋布置，其中板跨控制在約3m板厚取100mm，對(duì)于住宅建筑，在3.5m-4m正常開(kāi)間情況下，樓板厚度為100-120mm應(yīng)盡量增大板跨，而沒(méi)必要也不應(yīng)凡遇隔墻就設(shè)梁。當(dāng)采用高強(qiáng)鋼筋時(shí)，應(yīng)使板的配筋由內(nèi)力控制而非按構(gòu)造配筋，否則將得不償失。當(dāng)板跨小、布梁多時(shí)肯定用鋼量會(huì)增多，而且可能使樓面荷載多次傳遞，造成受力不合理。

1.3 構(gòu)件的配筋構(gòu)造：由于設(shè)計(jì)規(guī)范中有明確具體的規(guī)定，故設(shè)計(jì)中通常都不應(yīng)違反，但在符合規(guī)范規(guī)定的前提下，仍有不少設(shè)計(jì)技巧能達(dá)到節(jié)省用鋼量的目的。

墻的加強(qiáng)部位和非加強(qiáng)部位，對(duì)鋼筋用量而言是具有很大意義的，而隨意擴(kuò)大抗震墻的加強(qiáng)部位肯定會(huì)增加用鋼量?？拐饓θ缒芎侠淼夭贾谩⒔孛婧侠砣≈?，其配筋多半不是內(nèi)力控制配筋而是構(gòu)造配筋，這樣其節(jié)點(diǎn)區(qū)主筋、箍筋以及墻段的水平分布筋的配筋率都可按規(guī)范規(guī)定的最小配筋率配置。即使因建筑物的重要性等級(jí)較高而需要提高其配筋率，也應(yīng)控制在較小的幅度內(nèi)，否則將大幅增用鋼量。

結(jié)構(gòu)用鋼量的多少還與建筑物抗震等級(jí)有關(guān)，相同的建筑物，設(shè)計(jì)-度抗震的肯定比。度抗震的用鋼量多，這是不言而喻的，因此比較用鋼量時(shí)應(yīng)在相等或相近的條件下進(jìn)行，否則將無(wú)法得出準(zhǔn)確答案。

2 地基的選擇

目前，建筑物逐步走向多層、高層、甚至超高層。既使抗震烈度相同，相同類(lèi)型的建筑物所處的場(chǎng)地情況和基礎(chǔ)型式不同，其用鋼量也有相當(dāng)大的差別。當(dāng)場(chǎng)地地質(zhì)條件較好時(shí)，其基礎(chǔ)用鋼量就很少，相反則較多，這“多”與“少”的差別有時(shí)為十幾或幾十個(gè)百分點(diǎn)，有時(shí)則可能是數(shù)倍。建筑物能采用天然地基基礎(chǔ)而不必采用樁基礎(chǔ)，從技術(shù)角度衡量是先進(jìn)的，但從材料耗用量特別是用鋼量方面，有時(shí)采用樁基礎(chǔ)反而更經(jīng)濟(jì)，對(duì)這一點(diǎn)許多有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師都有切身體會(huì)。事實(shí)上，各方案造價(jià)往往有較大差距，選擇經(jīng)濟(jì)好的方案能大大降低造價(jià)。

3 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在目前高層建筑中非承重墻對(duì)工程造價(jià)有著較大的影響。傳統(tǒng)的做法是粘土空心磚，自重大，保溫性能也差?，F(xiàn)在有許多輕質(zhì)、隔音、隔熱且價(jià)格較經(jīng)濟(jì)的新型建材可供選用。如加氣砼、砼空心砌塊、水泥玻璃纖維板、石膏條板、膨脹珍珠巖空心條板等。

4 層高控制

在滿(mǎn)足建筑功能的前提下，適當(dāng)降低層高，會(huì)使工程造價(jià)降低。有資料表明:層高每下降10厘米，工程造價(jià)降低1%左右，墻體材料可節(jié)約10%左右。

5 小結(jié)

降低工程造價(jià)，就必須全方位行動(dòng)，宏觀上給予定性掌握，微觀上給予定量控制。首先，建筑體型在滿(mǎn)足使用功能的前提下，要為結(jié)構(gòu)合理布局創(chuàng)造條件；其次，結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件截面選擇在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)和構(gòu)件受力變形合理的前提下要有利于節(jié)約配筋量；最后在構(gòu)件具體配筋上，在滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求前提下以節(jié)省用鋼量為目標(biāo)，要仔細(xì)推敲，科學(xué)合理地作出選擇，達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。