建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計對工程造價的影響分析

胡亞華

（大理州設(shè)計院有限公司，云南 大理 671000）

0 引言

經(jīng)過長期發(fā)展和摸索，我國建筑業(yè)在日益競爭的市場中逐漸形成了現(xiàn)代化發(fā)展模式。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)競爭也在加速推動行業(yè)發(fā)展。在建筑工程項目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是施工過程中必須考慮的問題之一，將直接影響施工整體質(zhì)量和安全，對工程成本造成很大影響。因此，在施工市場中，工程企業(yè)應(yīng)對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計進行更多研究，以期達到協(xié)同提升工程經(jīng)濟效益和社會效益的目標。

1 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，既要確保滿足建筑空間受力要求，又要保證施工的可行性及施工的安全。通過對工程項目的分析可以看出，在項目總投資中，施工費用占總投資的比重高達30%。在項目建設(shè)前，必須保證其科學(xué)、合理，避免不必要的損失，從而真正地減少投資，維護建設(shè)單位的投資，使項目的成本保持在合理的水平。若要建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計做到科學(xué)、合理，就必須對施工中遇到的問題進行全面分析，并在此基礎(chǔ)上通過圖紙、文檔等方法加以處理，以保證工程的科學(xué)合理性。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計時對施工組織設(shè)計工作進行科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計是十分必要的，其與整個工程的運營有著密切的聯(lián)系。

一般來講，建設(shè)工程施工結(jié)構(gòu)主要包括施工程序、施工工藝、施工方法、施工組織、施工安全及施工質(zhì)量和天氣情況等。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計對控制工程造價具有積極影響，屬于工程造價控制的重要環(huán)節(jié)。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計成本在總成本中所占比重不足1%，但其對后期施工的影響卻是100%。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中影響工程造價的因素

2.1 地基設(shè)計影響工程造價

在建筑工程中，地基是保證工程質(zhì)量的重要因素，可分為天然地基和人工地基。在成本控制方面，兩者之間存在顯著的差別。自然地基無須人為處理，可節(jié)約材料和人工，若在設(shè)計時與施工實際不符，則應(yīng)充分考慮場地地質(zhì)、土壤硬度等因素，對施工地基、基礎(chǔ)進行分析，確定以復(fù)合地基或樁為基礎(chǔ)。人工地基則是用人工方法來提高地基的承載力，在進行具體工程施工時，會耗費大量的人力和物力，從而導(dǎo)致工程造價的上升。人工地基的優(yōu)點是可以讓基礎(chǔ)與建筑物的真實狀況更接近。

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，地基基礎(chǔ)形式會直接影響建筑的工程成本，因此選取基礎(chǔ)形式時應(yīng)綜合考慮建筑本身的特性和土壤情況，確定最終的基礎(chǔ)形式；同時進行現(xiàn)場基礎(chǔ)審查，保證能滿足建筑的承載性，否則就需要進行人工基礎(chǔ)處理。在人工地基上，要注意混凝土樁安裝材料的選取，使樁的承載力最大化。

地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是整個建筑的關(guān)鍵，如果建筑基礎(chǔ)構(gòu)造出現(xiàn)問題，就無法保障建筑整體質(zhì)量和功能。所以，在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，應(yīng)注意對地基基礎(chǔ)的優(yōu)化，考慮建筑的總體結(jié)構(gòu)，并對其進行對比，從而確定最佳的方案。地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一般由獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏基、樁基等組成，為了使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)得到更好的優(yōu)化，設(shè)計者必須對其進行合理設(shè)計。

2.2 建筑物延伸度影響工程造價

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，增加抗震裝置，可提高建筑物安全性能。當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害時，由于受到強大的外力作用，易出現(xiàn)房屋倒塌、突發(fā)倒塌等情形，因此需要充分發(fā)揮建筑物延伸性作用。從經(jīng)濟觀點來看，建筑結(jié)構(gòu)具有更好的延展性能，可以增強本身變形能力和抗倒塌能力，使其具有更小的承載面，能夠經(jīng)受住強烈的地震，從而避免風(fēng)險的發(fā)生，同時也降低建筑綜合費用，從而降低工程造價。

2.3 建筑材料影響工程造價

在選擇建材時，要考慮的因素頗多。隨著社會發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展，綠色建材已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的重要組成部分，而隨著智能化建筑的出現(xiàn)，對建材的需求也隨之增加，所以在建筑工程中，需要根據(jù)實際情況選擇不同建材，避免盲目采購，以防資源浪費。在進行前期結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以對所需要的物料進行合理的估算，以確定可浮動的標準，最大程度節(jié)省開支，確保項目成本達到預(yù)期水平。

2.4 建筑平面設(shè)計影響工程造價

在建筑平面設(shè)計中，工程造價與平面長寬比有關(guān)。在長寬兩個方向上，主軸的動態(tài)性能存在很大差別，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)扭力系數(shù)增加，橫向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降。建筑物長寬比的改變，基本改變了主軸動程。在相同外壓作用下，長寬兩個方向的受力存在差異，使水平結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降。此時，提高平均應(yīng)力強度可以減少構(gòu)件數(shù)目，減小構(gòu)件配筋，間接地影響項目成本。另外，工程造價也與平面形狀有關(guān)。建筑規(guī)范中提出的要求（如抗震等級、平面形狀設(shè)計等）提高，工程費用就會隨之增加。一般來說，建筑物平面造型愈多變，其結(jié)構(gòu)設(shè)計愈困難，技術(shù)要求愈多。通過分析表1 可以發(fā)現(xiàn)，將地基處理結(jié)果與樁基相比，復(fù)合地基造價要低得多。從工程造價來看，樁基工程造價為117 元/m2，復(fù)合地基工程造價 78.7 元/m2。

表1 各種地基基礎(chǔ)方案造價

3 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計對工程造價的影響控制策略

3.1 加強建筑工程造價資本控制觀念

參與建筑工程的各單位應(yīng)充分發(fā)揮相關(guān)人員主觀能動性，使其在項目建設(shè)過程中發(fā)揮更大的作用。無論是設(shè)計師還是施工單位管理者，都應(yīng)重視在施工過程中對施工項目成本的有效控制，并將施工項目費用支出降到最低。項目成本控制理念的形成，有賴于企業(yè)日常宣傳和企業(yè)文化的塑造，可通過建立健全資金監(jiān)控體系，制定相應(yīng)評價指標和懲罰措施，以達到項目成本合理控制目標。

3.2 合理選取建筑工程結(jié)構(gòu)形式

建筑工程建設(shè)中所用的各種建筑結(jié)構(gòu)形式存在一定差異，直接影響著施工工藝、材料選用和規(guī)范制定等。因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須依據(jù)具體情況，合理地選用最符合建筑要求的建筑結(jié)構(gòu)。一方面，需要充分考慮業(yè)主對工程的需求[1]。另一方面，為了減少工程造價費用，避免浪費資源，在確保工程實際質(zhì)量和工期能夠按時完工情況下，采取比較低價的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，既能有效地減少項目的總成本，又能最大限度地優(yōu)化施工資源。

3.3 實施建筑工程限額設(shè)計體系

為充分發(fā)揮工程結(jié)構(gòu)設(shè)計在控制項目成本中的重要作用，建設(shè)單位要在具體施工階段構(gòu)建一套完整的結(jié)構(gòu)體系。建設(shè)單位可以選擇多種結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行公開競爭，從而使整個工程結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理、科學(xué)。在這種情況下，采用限額設(shè)計方法，可以有效地控制項目總成本。限額設(shè)計即用項目的成本來決定項目投入，再進行收費，從而有效控制和掌控項目成本。這種設(shè)計方法還可以讓施工方在進行設(shè)計時，根據(jù)工程實際成本，做出相應(yīng)調(diào)整和修改，從而有效地控制和掌握工程成本和材料費用。

3.4 加強建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員管理

作為項目主體責(zé)任者之一，設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)和綜合水平與整個項目的質(zhì)量有直接關(guān)系，所以，加強對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的管理就顯得尤為重要。在管理過程中，相關(guān)部門應(yīng)該加大對設(shè)計者專業(yè)知識的培訓(xùn)和考核，提高設(shè)計者的專業(yè)素質(zhì)，還要不斷增強建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的經(jīng)濟意識和成本意識。在實際的施工過程中，應(yīng)該根據(jù)工程的實際情況以及業(yè)主的要求科學(xué)設(shè)計施工方案，提前把握和考慮可能涉及的施工用料以及施工標準，進而從設(shè)計環(huán)節(jié)嚴格控制建筑工程的造價。

3.5 注重結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性及平衡成本

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計均從前期假設(shè)、推算、設(shè)計等多角度出發(fā)，得到的結(jié)果更多是理論結(jié)果，在施工項目中很難實現(xiàn)。目前，結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越注重實踐，在現(xiàn)場考察施工現(xiàn)場，從多方面比較建筑工程的材料，檢驗其可行性，最終得到一個最佳方案。在滿足建筑結(jié)構(gòu)要求前提下，施工單位要以建設(shè)項目的終極目的為指導(dǎo)，充分利用時間與空間，確保施工項目的順利進行，保障施工成本的合理，避免任何的投入和資源浪費。因此，在建筑行業(yè)中，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是衡量建筑企業(yè)能否達到節(jié)能、高效的關(guān)鍵，合理控制工程成本是設(shè)計、施工單位在激烈的市場競爭中的關(guān)鍵[2]。

3.6 加強對建筑施工組織的監(jiān)管和控制

需要加強對建設(shè)工程項目的預(yù)審、動態(tài)監(jiān)控，強化監(jiān)理人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力培訓(xùn)，提高各監(jiān)理人員的責(zé)任意識，使用數(shù)字化設(shè)備工具進行監(jiān)督管控，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時協(xié)助施工隊伍進行解決，避免造成較大影響，進而保證建筑工程質(zhì)量。同時，建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督體系是建設(shè)工程質(zhì)量的重要保障。在工程項目前期，既要有專業(yè)的監(jiān)理工程師監(jiān)督，又要對設(shè)計單位提出建議，形成一種一體化監(jiān)理模式，確保工程造價控制工作順利進行[3]。

3.7 創(chuàng)建專業(yè)造價控制系統(tǒng)

在工程造價管理中，若想達到理想化管理及控制目標，必須要建立科學(xué)專業(yè)的造價管理制度。具體而言，要做到以下3 點：①全員參與。全公司上下都要提高對成本的認識，真正認識到只有正確管理，才能提高建筑工程綜合收益。②強化各部門協(xié)作，以達到共同經(jīng)營目的。在有效地利用各個部門功能的基礎(chǔ)上，使其相互協(xié)作。企業(yè)的每一個環(huán)節(jié)都要考慮到人員的根本利益，通過建立獎勵機制，不但能達到任務(wù)完成的目的，還能起到交互作用。③事先強化預(yù)算管理。首先，通過對招標費用的控制，使中標概率最大化。其次，對方案進行優(yōu)化，將部分煩瑣的內(nèi)容盡可能地外包。再次，要對間接費用進行控制，以保證其在合理的限度之內(nèi)。最后，加強對物料的管理，杜絕浪費任何資源[4]。

3.8 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計控制造價

改善建筑工程結(jié)構(gòu)耐用性、安全性、舒適性和實用性，是建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及造價控制的首要目標。就技術(shù)層面而言，應(yīng)從現(xiàn)有基礎(chǔ)上，分析可能出現(xiàn)的多種方案，并對其進行控制，以保證工程的進度和具體的設(shè)計?？蓮囊韵聝牲c入手：①在進行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計前，需要搜集各類資料，并將其當(dāng)作一種可變方法。例如，在建筑物設(shè)計中，一般采用的參數(shù)有地質(zhì)資料、基礎(chǔ)風(fēng)荷載等。所以，在進行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)對參數(shù)精確度進行分析和判斷。②在保證結(jié)構(gòu)安全、使用壽命前提下，構(gòu)件尺寸和剛度是需要重點優(yōu)化的內(nèi)容。在優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)工程具體情況，對工程約束條件和測量條件進行分析，使其達到最優(yōu)，從而保證建筑工程穩(wěn)定性。

3.9 強化建筑鋼結(jié)構(gòu)

由于政府大力推進建筑工業(yè)化發(fā)展，鼓勵建造預(yù)制房屋，因此采用鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑日益普及。其優(yōu)化包括以下兩個方面：①對鋼筋的材質(zhì)進行控制。在鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計中，以型鋼為基礎(chǔ)。為確保工程結(jié)構(gòu)的安全，必須對型鋼進行全面的檢驗，確保其滿足有關(guān)的技術(shù)規(guī)范。②將最優(yōu)技術(shù)用于鋼結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。在優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)充分運用有限元軟件技術(shù)，并將其與傳統(tǒng)的理論技術(shù)有機地結(jié)合起來，從而使其在建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)揮更大的作用。例如，有關(guān)設(shè)計人員在計算工程結(jié)構(gòu)參數(shù)時，可利用有限元軟件對工程的具體情況進行分析，基于所得的參數(shù)需結(jié)合相關(guān)的設(shè)計規(guī)范進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以保證設(shè)計結(jié)果科學(xué)合理，符合工程要求[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代建筑業(yè)迅速發(fā)展的背景下，由于建筑市場競爭日趨激烈，施工單位必須認識到施工組織設(shè)計及建筑工程管理是控制工程項目造價和提高效益的關(guān)鍵。為此，這就需要相關(guān)單位根據(jù)業(yè)主需求和實際情況來優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并以此推動設(shè)計者專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能的進一步提升，以期確保工程質(zhì)量，有效控制和掌握項目總體成本。