建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究

林偉恒

（鶴山市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 江門 529700）

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究

林偉恒

（鶴山市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 廣東 江門 529700）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也迅速發(fā)展起來，相關(guān)建筑企業(yè)在保證工程質(zhì)量的前提下還需要保證工程的整體造價(jià)在預(yù)估的范圍內(nèi)，這就要求相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師能以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省工程成本為首要目標(biāo)開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文將通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討如何優(yōu)化設(shè)計(jì)成本。

建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)成本；優(yōu)化

現(xiàn)代建筑企業(yè)中對(duì)房屋建筑的側(cè)重點(diǎn)在于如何有效的降低生產(chǎn)成本，并使經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)最大化，這就需要采取科學(xué)合理的成本管理對(duì)建筑施工中的各種行為進(jìn)行調(diào)控。其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目最終設(shè)計(jì)成果會(huì)對(duì)建筑施工中的整體費(fèi)用產(chǎn)生直接的影響，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本進(jìn)行優(yōu)化，有利于從根本上減少建筑成本的消耗，從而提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本概況

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念

一般情況下，可以將建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理解為相關(guān)設(shè)計(jì)人員通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成果向建筑施工中的建筑內(nèi)容進(jìn)行表達(dá)的過程。在國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的現(xiàn)在，人們對(duì)于建筑物更側(cè)重的是其觀賞價(jià)值，導(dǎo)致許多建筑中對(duì)于其形式表達(dá)很充分，但是對(duì)于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不予以重視。建筑結(jié)構(gòu)貫穿于整個(gè)工程建設(shè)中，在整個(gè)工程的投資中占據(jù)著較大的比重，因此需要相關(guān)人員能夠在注重對(duì)建筑物形式表達(dá)的基礎(chǔ)上，對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)也能加以關(guān)注，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本作為建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)減少成本投資的關(guān)鍵之處。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)成

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由建筑結(jié)構(gòu)的方案制定階段、計(jì)算階段以及施工圖設(shè)計(jì)階段三個(gè)部分構(gòu)成的。其中建筑結(jié)構(gòu)的方案制定階段主要是通過該項(xiàng)工程的建筑意義、施工場地的實(shí)際地質(zhì)情況、建筑所在地區(qū)的抗震力度以及建筑工程的總體高度等各方面進(jìn)行綜合考慮來敲定建筑物的結(jié)構(gòu)大體模式。在將基本建筑結(jié)構(gòu)確定后，可以按照結(jié)構(gòu)形式不同之處中的特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)受力構(gòu)件和承重關(guān)系的安排。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)或詳細(xì)設(shè)計(jì)的階段，需要采用幾何特征法和時(shí)間定額法兩種來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于提高設(shè)計(jì)的精確度，使設(shè)計(jì)信息能夠得到清晰的表達(dá)可以使用幾何特征法。另外針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的成本預(yù)算，可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和專家系統(tǒng)法，使其減小存在的偏差進(jìn)而促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完成。

1.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮到工程建筑中可能涉及到的各方面內(nèi)容，并進(jìn)行合理的融合，對(duì)于提高整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和建筑結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)固有著重要的意義。但是在實(shí)際的工程建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)于建筑設(shè)計(jì)較為落后的情況，進(jìn)而對(duì)建筑設(shè)計(jì)的效果產(chǎn)生影響，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作需要在完善自身內(nèi)容的同時(shí)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的整體特征進(jìn)行把握，減少負(fù)面影響。另外在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體情況進(jìn)行研究，對(duì)于違反建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則和不能保證經(jīng)濟(jì)效益及安全的設(shè)計(jì)行為嚴(yán)格禁止。從上文中可以看出，建筑工程設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著相輔相成的關(guān)系，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要落實(shí)每一個(gè)細(xì)節(jié)工作，為建筑工程的整體施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化中存在的問題及優(yōu)化

2.1建筑結(jié)構(gòu)成本優(yōu)化中的問題

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，不能將其重點(diǎn)只放在設(shè)計(jì)上，還需要對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行考慮，以合理有效的成本優(yōu)化管理進(jìn)行管控，同時(shí)在進(jìn)行節(jié)約成本的設(shè)計(jì)方面，不能過于苛刻，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以遵循建筑工程的實(shí)際需要和功能特征以及實(shí)際的施工技術(shù)水平等方面開展設(shè)計(jì)工作，使設(shè)計(jì)的效果能達(dá)到最佳。通常情況下可以將建筑施工的工程建設(shè)過程劃分為項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)規(guī)劃和施工建設(shè)等階段。其中項(xiàng)目決策階段對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)劃，以及成本控制等方面的造成的影響最為明顯。在決策階段結(jié)束后，設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段就成為會(huì)對(duì)投資成本造成直接影響的中心部分，并且該項(xiàng)工作完成的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)建筑工程的總投資和工程造價(jià)方面有著重大影響。然而在實(shí)際的工程建筑中，存在部分建筑開發(fā)商不能充分理解對(duì)成本進(jìn)行合理管控的意義，在這部分開發(fā)商看來工程在建設(shè)的初期做好工程總體造價(jià)的估算和竣工后驗(yàn)收階段的成本管控就能行，因此整個(gè)建筑工程的成本優(yōu)化不能得到相關(guān)的重視，對(duì)于將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的重要性也得不到清晰的認(rèn)識(shí)，在這樣的情形下容易造成施工中的成本管理，成為一項(xiàng)無法提高經(jīng)濟(jì)效益且管理方式落后的工作，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化受阻[1]。

2.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化內(nèi)容

對(duì)設(shè)計(jì)中會(huì)涉及到的因素進(jìn)行優(yōu)化，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)其影響因素進(jìn)行優(yōu)化，例如房屋建筑中的占地面積，日益增長的人口數(shù)量使土地資源呈現(xiàn)出欠缺的狀態(tài)，因此現(xiàn)代建筑多以高層建筑為主，從空間上緩解此類現(xiàn)象，這就要求設(shè)計(jì)人員需要將實(shí)際建筑占地面積和建筑物的高度進(jìn)行掌控，并展開優(yōu)化設(shè)計(jì)；另一個(gè)方面則是其工程耗費(fèi)的資金，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要在滿足其基本功能的情況下對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益也實(shí)現(xiàn)滿足，要求設(shè)計(jì)人員從建筑的層數(shù)和承重力方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要對(duì)設(shè)計(jì)中會(huì)涉及到的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化[2]。

3　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的成本優(yōu)化策略

3.1對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行合理的選擇

在建筑施工的過程中，采用不同的結(jié)構(gòu)方案，在同樣的建筑中使用會(huì)產(chǎn)生不同的效果，由此可以看出結(jié)構(gòu)方案對(duì)于施工的重要性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行相關(guān)方案的選擇：①需要將結(jié)構(gòu)方案中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件之間的關(guān)系進(jìn)行妥善處理，使結(jié)構(gòu)受力能達(dá)到最佳的狀態(tài)，讓建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度能達(dá)到一定的水平；②對(duì)方案中的受力情況進(jìn)行簡化，以確保在受力完全的條件下提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力，從而使工程的整體造價(jià)得以降低；③設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要將相關(guān)構(gòu)建的協(xié)調(diào)性放在首位，以確保設(shè)計(jì)在達(dá)到最佳效果的同時(shí)完成安全設(shè)計(jì)的最終目的。

3.2對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性進(jìn)行提高

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)對(duì)居民的居住效果產(chǎn)生直接的影響，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中為提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，除了依靠設(shè)計(jì)師本身的經(jīng)驗(yàn)外，還需要依賴計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和推算。同時(shí)還需要結(jié)合建筑過程中的實(shí)際狀況在計(jì)算機(jī)中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以免出現(xiàn)誤差的情況，另外對(duì)于設(shè)計(jì)人員使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)推算時(shí)，需要注意實(shí)際情況與模擬情況之間存在本質(zhì)差別，可以通過自身所學(xué)以及相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)等判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行合理的選擇

優(yōu)質(zhì)的建筑材料能提高建筑的承載力和建筑結(jié)構(gòu)的承載力。因此需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，根據(jù)工程建筑中實(shí)際的材料需要選擇優(yōu)質(zhì)材料。以工程建設(shè)中梁柱的承載力為例，設(shè)計(jì)人員可以通過選擇優(yōu)質(zhì)的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)能力較強(qiáng)的混凝土進(jìn)行工程建筑，以保證建筑的安全性能。另外設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行材料的選擇時(shí)還需要對(duì)材料的價(jià)格、質(zhì)量等方面進(jìn)行綜合考慮，以保證提高材料的使用率，從而降低生產(chǎn)成本。

3.4在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注重建筑的整體布局

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以稱之為一項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)建筑工程功能性、安全性以及提高經(jīng)濟(jì)效益等方面的系統(tǒng)工程。這就需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的過程中首先以全局為基本出發(fā)點(diǎn)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行合理的配置，并將優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)中的受力能力作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)提高整個(gè)工程建筑承重力的目的[3]。

4　結(jié)語

現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)中呈現(xiàn)的主要特點(diǎn)為占地面積廣，施工周期較長等，這也就要求建筑行業(yè)在對(duì)成本的管理和控制上面需要比其他行業(yè)更加優(yōu)化。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，建筑工程也逐漸向智能化和市場化發(fā)展，使得建筑工程的成本控制問題成為當(dāng)下相關(guān)企業(yè)所關(guān)注的話題。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的優(yōu)化對(duì)于解決成本控制問題有著重要的意義，因此需要建筑企業(yè)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以重視，最終實(shí)現(xiàn)在保證質(zhì)量的同時(shí)以最少的投資創(chuàng)造最多經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

[1]梁小莉.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究[J].科技與企業(yè)，2013，1（3）：63.

[2]黃逢萍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化分析[J].中華民居（下旬刊），2014，01（8）：93～94.

[3]郭曉霞.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化的研究[J].門窗，2013，06（2）：213～ 214.

F285

A

1673-0038（2015）18-0127-02

2015-3-12

林偉恒（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。