分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制

方迪

摘要： 本文以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的工程造價(jià)控制為主要研究對象和內(nèi)容，探討在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段針對工程造價(jià)控制的特點(diǎn)策略，以為后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。

Abstract： In this paper， the project cost control involved in the design of building structure is taken as the main research object and content， and the characteristics and tactics of engineering cost control in the design phase of building structure are discussed in order to provide references for the subsequent design of building structure.

關(guān)鍵詞： 建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；工程造價(jià)；控制策略

Key words： building structure；design；project cost；control strategy

中圖分類號：TU201.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）11-0063-02

1 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念及內(nèi)容闡述

伴隨我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)及交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平和質(zhì)量的進(jìn)一步提升和加強(qiáng)，我國的建筑產(chǎn)業(yè)也得到了飛速提升和發(fā)展。在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，涉及到的建筑設(shè)計(jì)大體上可劃分為三個基本階段，即：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案階段、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工圖繪制階段及施工圖審核階段。在上述三個基本階段中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案階段的主要內(nèi)容就是依照建筑結(jié)構(gòu)的重要性和特定功能性，為工程建設(shè)提供具體、詳實(shí)的設(shè)計(jì)方案和報(bào)告，此外，還必須包括建筑結(jié)構(gòu)所在地的地震抗震強(qiáng)度、設(shè)防能力及建筑結(jié)構(gòu)高度和樓層設(shè)計(jì)層數(shù)，以此來確定建筑結(jié)構(gòu)的基本形式。一旦確定了建筑結(jié)構(gòu)的基本形式后，接下來就必須嚴(yán)格依照不同的建筑結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造特點(diǎn)來確定和布置建筑結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件及主要的結(jié)構(gòu)承重體系，以達(dá)到完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的基本工作流程和程序。在此基礎(chǔ)上，順利完成了建筑結(jié)構(gòu)方案的基本設(shè)計(jì)及建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算工作后，便可以進(jìn)行到下一步的施工圖設(shè)計(jì)階段，施工圖設(shè)計(jì)及繪制就是將之前確定的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)及采用的各類結(jié)構(gòu)形式通過具體的參數(shù)表現(xiàn)出來。需要注意的是，在進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)施工圖繪制過程中，有一個問題無法回避，那就是通過計(jì)算軟件及模擬軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算時(shí)，對于建筑結(jié)構(gòu)中涉及的簡化模型選取，約束類型的選取及荷載布置問題是否準(zhǔn)確缺乏必要的論證，各設(shè)計(jì)參數(shù)能否切實(shí)反應(yīng)出建筑結(jié)構(gòu)真實(shí)的受力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)工程師的真實(shí)意圖和想法并不是非常明確。例如，在設(shè)計(jì)和計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的坡面及確定坡面角度的過程中，結(jié)構(gòu)選用的主要處理方式有梁板模式和折板模式，到底采用何種形式需要和建筑師溝通和協(xié)調(diào)。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同工程造價(jià)工程的相關(guān)影響分析

在具體的工程實(shí)踐中，通過長期的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與具體的工程造價(jià)控制有著非常緊密的聯(lián)系，工程造價(jià)工作對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響程度不可忽略。通常意義上講，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目施工技術(shù)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)開支對立與統(tǒng)一的各過程的合理安排。一旦擬建的建筑工程項(xiàng)目通過決策，設(shè)計(jì)階段就成為整個工程建設(shè)和控制工程造價(jià)的關(guān)鍵所在。其中需要注意的是，對于不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例而言，不同的建設(shè)條件、建設(shè)環(huán)境及當(dāng)?shù)氐耐獠恳蛩赜绊?，對于工程造價(jià)的控制能力和程度也不盡相同，勢必可以相應(yīng)地降低對應(yīng)的工程造價(jià)費(fèi)用比例，從而擴(kuò)大工程造價(jià)的盈利空間。

2.1 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案對工程造價(jià)的控制影響研究

在具體的工程建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中，具體的建筑方案設(shè)計(jì)選取及使用直接決定了后續(xù)的施工需要選用何種施工方案和施工技術(shù)及需要使用的施工設(shè)備和設(shè)備對應(yīng)的規(guī)格和指標(biāo)。需要注意的是，上述提及的具體工程建設(shè)投資的主要應(yīng)用對象主要針對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，在具體的工程實(shí)踐中，能夠遴選出最佳的設(shè)計(jì)方案對于后續(xù)的施工能夠順利完成意義深遠(yuǎn)，除此以外，對于控制和提升施工性價(jià)比，提升建筑施工企業(yè)的投資能力通過也意義重大。

2.2 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段對工程投資過程的影響分析

此處特別提及的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對工程建設(shè)投資的影響分析主要來源于建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計(jì)方面，若想提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力對工程建設(shè)投資的控制指標(biāo)，降低施工成本，最大程度擴(kuò)展盈利空間，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格依照施工具體情況進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，而上述調(diào)整都會對工程造價(jià)造成不小的影響。例如，在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，依照建筑工程的實(shí)際需求以確定正確的鋼筋綁扎及焊接方式，此外，對于鋼筋骨架的截面形式和尺寸也有較大的影響，上述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)必將對整個施工工程質(zhì)量產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的影響，進(jìn)而影響到后續(xù)的施工造價(jià)及成本控制。

2.3 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量對后續(xù)施工造價(jià)的影響分析

依照相關(guān)部門的不完全統(tǒng)計(jì)顯示，在影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各類因素中間，由于設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)的失誤最終導(dǎo)致嚴(yán)重的建筑工程質(zhì)量事故占到的比例超過了其他因素，有的區(qū)域和部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，甚至超過了全部因素的總和。通過分析各種導(dǎo)致質(zhì)量事故的因素，很多都是由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠缺合理、荷載選取及組合偏小等問題，嚴(yán)重影響了后續(xù)的工程建設(shè)質(zhì)量和建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。此外，除了上述因素外，針對設(shè)計(jì)圖紙本身的問題也不容忽視，由于設(shè)計(jì)圖紙精確度較低，且部分圖紙質(zhì)量較差嚴(yán)重影響了圖紙的設(shè)計(jì)及繪制，此外，人為因素的影響也直接造成了不可忽視的停工、返工問題，尤其是不斷返工，嚴(yán)重浪費(fèi)了大量施工材料和資源，降低了建筑結(jié)構(gòu)的盈利比例。

2.4 影響案例分析

伴隨建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，高強(qiáng)度材料的大量出現(xiàn)深刻地影響著建筑行業(yè)的發(fā)展。其中，HRB400鋼筋的廣泛使用及HRB335鋼筋的全面淘汰就是典型的例子之一。但高強(qiáng)度鋼筋在具體使用過程中也存在一定的局限性，以下就現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為例，建筑結(jié)構(gòu)的上部荷載較小時(shí)，或者樓板跨度較低時(shí)，高強(qiáng)度鋼筋的性能優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，但在造價(jià)上卻嚴(yán)重超過普通鋼材，性價(jià)比總體較低，以下舉例說明。

假定某工民建由一個單向板構(gòu)成，板厚度為10公分，上部恒載集度為8kN/m2，活載集度為4kN/m2，混凝土材料強(qiáng)度等級為C30，受力主筋可選用HRB400級鋼筋，支座條件可以設(shè)定為活動支座，單向板跨徑介于2-4m之間，通過計(jì)算不同跨徑下的板的配筋情況，可知，跨徑超過3m時(shí)，板的計(jì)算配筋值高于構(gòu)造要求，此時(shí)高強(qiáng)度鋼筋HRB400發(fā)揮了作用，按照等強(qiáng)度替代原則，替代比例為：

As1：As2=fy2：fy1=250：340=1：1.36

相差值超過40%以上，且板的跨徑小于3m時(shí)，板的計(jì)算配筋量低于構(gòu)造配筋量，此種條件下，板的實(shí)際配筋情況取決于構(gòu)造要求，高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度無法得到充分發(fā)揮，導(dǎo)致較為嚴(yán)重的浪費(fèi)。所以，使用高強(qiáng)度鋼筋不一定能夠降低工程造價(jià)，在使用不恰當(dāng)?shù)臈l件下，很可能增加造價(jià)成本，對于工程施工造價(jià)控制極為不利。

3 關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的工程造價(jià)控制方式研究

通過之前論述可知，在具體的建筑工程及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，必須重視在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的工程造價(jià)控制能力和意義；但需要注意的是，所謂的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于一項(xiàng)涉及學(xué)科門類眾多的復(fù)雜性系統(tǒng)工程。因此，針對于其特定的工程造價(jià)控制而言，單純通過控制建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工程并非能夠起到至關(guān)重要的作用，必須著力于從宏觀方面來整體加強(qiáng)和提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)控制工作，以最大程度降低工程的整體造價(jià)，為此，必須從涉及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多方面提供和選取針對性的解決措施，加強(qiáng)各個部門之間的合作，多管齊下，齊心協(xié)力，如此，必將取得很好的效果。經(jīng)借鑒國內(nèi)外多家建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位及部門的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本人多年的實(shí)踐總結(jié)，我們可以從以下幾方面加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工程造價(jià)控制。

3.1 進(jìn)一步優(yōu)化和提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型選取

對于不同建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言，不同的結(jié)構(gòu)類型所選取的施工相關(guān)技術(shù)、建筑材料類型和種類及施工技術(shù)人員而言存在著較大的差異，最終引發(fā)的成本支出也不盡相同。但需要注意的是，不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型導(dǎo)致的最終建筑質(zhì)量和業(yè)主的居住體驗(yàn)也是完全不同的。例如，對于相同的一棟建筑結(jié)構(gòu)，選用轉(zhuǎn)換梁施工技術(shù)建造的現(xiàn)代高層寫字樓，若選用部分框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，施工成本能夠顯著降低，但建筑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的空間較為狹小，嚴(yán)重影響了建筑空間的利用率。因此，必須進(jìn)一步加強(qiáng)對居住業(yè)主的需求調(diào)查，綜合分析當(dāng)?shù)貥I(yè)主的需求，以針對性制定相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)形式。

3.2 進(jìn)一步優(yōu)化和加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)整體質(zhì)量

上述提及的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要針對于建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，對于建筑結(jié)構(gòu)而言，合理科學(xué)的建筑地基設(shè)計(jì)能夠顯著降低建筑結(jié)構(gòu)的施工成本，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工的優(yōu)化。對于建筑結(jié)構(gòu)而言，若想提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，必須保證建筑結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定地建立在既定的地基基礎(chǔ)之上，所以，在進(jìn)行具體的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，必須保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于建筑結(jié)構(gòu)而言，尤其是位于地質(zhì)條件較差的區(qū)域，地基造價(jià)往往占據(jù)了施工成本的一半以上。因此，對于管理建筑結(jié)構(gòu)地基部分設(shè)計(jì)的相關(guān)人員而言，必須因地制宜地制定相關(guān)的設(shè)計(jì)方案。

3.3 進(jìn)一步優(yōu)化和提升建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力

對于建筑結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，作為項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員可以通過下述方式和措施提升和優(yōu)化該部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和質(zhì)量。建筑層高低于六層的建筑結(jié)構(gòu)或小區(qū)的物業(yè)建筑，通常會采用混合結(jié)構(gòu)，從而降低鋼筋和混凝土的使用量，在滿足建筑結(jié)構(gòu)承載能力的基礎(chǔ)上，最大程度降低施工造價(jià)。對于層高高于六層的建筑結(jié)構(gòu)而言，一般選用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，隨著建筑層數(shù)的提升，可以逐步增加框架-剪力墻的強(qiáng)度，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度。選取質(zhì)量較輕的建筑材料主要針對于用來構(gòu)建建筑物墻體的墻體材料，通過采用優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)墻體材料，可有效控制工程造價(jià)。混凝土墻體及各種板層的厚度不能過多過大，增加建筑物荷載也不能過少過小，否則會因?yàn)榻ㄖ锏膭偠?、?qiáng)度不達(dá)標(biāo)而影響到整體質(zhì)量，應(yīng)該按照實(shí)際需求將工程所用的物料控制在合理的范圍內(nèi)，保證物料供應(yīng)充足，同時(shí)要杜絕浪費(fèi)。

4 總結(jié)

綜合上述分析可知，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力能夠極大地提升建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量并有效控制建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)，對于控制建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)意義深遠(yuǎn)。在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和水平，降低施工成本和造價(jià)成為建筑設(shè)計(jì)單位爭相討論的話題。作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，必須秉承造價(jià)最低，質(zhì)量最優(yōu)的設(shè)計(jì)理念，以實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)的高效控制。

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