優(yōu)化設(shè)計(jì)與造價(jià)控制
【 信息發(fā)布時(shí)間：2007-04-02 閱讀次數(shù)：】
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方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合新工藝和設(shè)備的使用、新材料的投入，進(jìn)行局部設(shè)計(jì)改變。在滿(mǎn)足功能要求的條件下，使技術(shù)更可行，同時(shí)又節(jié)約材料，使工程造價(jià)明顯降低。
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對(duì)工程造價(jià)會(huì)有較大影響，如基礎(chǔ)類(lèi)型選用、進(jìn)深與開(kāi)間的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿(mǎn)足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，可降低工程造價(jià)10%～20%。建筑結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、柱、墻體、梁、樓板、屋面板等部分組成，各部分占工程總造價(jià)的比例不同，結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化時(shí)對(duì)工程造價(jià)的影響也就不一樣。下面就主要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行舉例說(shuō)明：
基礎(chǔ)：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造價(jià)與工程所在地的地質(zhì)條件密切相關(guān)，其工期約占整個(gè)建筑物主體工程的25%～30%，造價(jià)約占總造價(jià)的10%～20%。所以設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視地質(zhì)勘察報(bào)告交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)形式，控制基礎(chǔ)的截面尺寸與埋深。如兩座相鄰住宅樓工程，根據(jù)地質(zhì)勘探資料，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)承載力及埋深相同，地面以上部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也相同，均為6層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積3236平方米，地面以下部分選用兩種基礎(chǔ)形式。1號(hào)樓過(guò)于考慮安全性，設(shè)計(jì)時(shí)選用鋼筋砼條形基礎(chǔ)，C20砼澆筑，M10水泥砂漿、MU10磚砌筑，基礎(chǔ)總造價(jià)為16.13萬(wàn)元。在2號(hào)樓設(shè)計(jì)中，將基礎(chǔ)改為毛石條形基礎(chǔ)，用MU20毛石、M10水泥砂漿砌，基礎(chǔ)總造價(jià)為10.35萬(wàn)元。通過(guò)對(duì)比，1號(hào)樓基礎(chǔ)建筑面積造價(jià)每平方米為49.86元，2號(hào)樓每平方米僅為31.98元。在兩樓樓型、結(jié)構(gòu)及使用功能相同和地質(zhì)條件滿(mǎn)足安全使用的前提下，只將鋼筋砼條形基礎(chǔ)改為毛石條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)部分的造價(jià)減少了35.88%。這對(duì)整座住宅樓工程造價(jià)的控制起到積極作用。
柱網(wǎng)布局與柱子：柱網(wǎng)布局是確定柱子的行距和間距的依據(jù)。一般柱網(wǎng)尺寸在6米～12米之間，柱距小則傳力路線(xiàn)短，能節(jié)省上部結(jié)構(gòu)的材料，但基礎(chǔ)費(fèi)用可能增高，因而柱網(wǎng)布局是否合理，對(duì)工程的結(jié)構(gòu)造價(jià)有很大影響。如果我們對(duì)柱子鋼筋連接方式進(jìn)行方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，有時(shí)也能節(jié)省大量資金。例如設(shè)計(jì)某綜合樓時(shí)，柱子鋼筋采用電渣壓力焊接技術(shù)，可比搭接方法節(jié)省10%以上的主筋，僅此一項(xiàng)可節(jié)省數(shù)十萬(wàn)元。此外，柱子截面形狀及大小的選擇也對(duì)工程造價(jià)有著直接的影響。
梁：矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)常使用，但材料利用率很低。一是因?yàn)榭拷泻洼S的材料應(yīng)力較低；二是梁的彎矩沿梁長(zhǎng)是變化的。由于等截面梁大部分區(qū)段應(yīng)力低，材料得不到很好利用，只有在軸心受力時(shí)，材料利用率才可提高。因此，設(shè)計(jì)時(shí)可采用平面桁架代替矩形梁，這樣既經(jīng)濟(jì)，自重又可減輕。
砼及鋼筋的選用：除了要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)需求外，還要力求施工方便，盡量減少砼標(biāo)號(hào)與鋼筋型號(hào)的種類(lèi)。有的工程梁、板、柱采用不同標(biāo)號(hào)，使施工難度加大，既浪費(fèi)材料，又加大成本。鋼管砼結(jié)構(gòu)是將砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的一種新型結(jié)構(gòu)，它將兩種材料有機(jī)地結(jié)合，可借助內(nèi)填砼增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，借助鋼管對(duì)核心砼的套箍作用，使核心砼處于三向受壓狀態(tài)，從而具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。鋼管砼與鋼結(jié)構(gòu)相比，在自重相近和承載力相同條件下，可節(jié)約鋼材近50%，并節(jié)約大量的焊接工作量。與普通砼相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下，構(gòu)件截面面積可減少約50%，材料用量和構(gòu)件自重相應(yīng)減少約50%。
方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，要把握好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)階段設(shè)計(jì)市場(chǎng)的情況，筆者有三項(xiàng)建議。
加大行政監(jiān)督和加快設(shè)計(jì)監(jiān)理工作。首先，政府主管部門(mén)要重視優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，通過(guò)行政手段來(lái)保證優(yōu)化工作的實(shí)施，加大對(duì)設(shè)計(jì)市場(chǎng)的管理力度，建立和完善相應(yīng)法律法規(guī)，規(guī)范設(shè)計(jì)市場(chǎng)。其次，建立設(shè)計(jì)監(jiān)理制度已迫在眉睫。目前還沒(méi)有客觀公正的“第三方”負(fù)責(zé)監(jiān)理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以通過(guò)監(jiān)理方式可以打破設(shè)計(jì)單位自己“控制”自己的單一局面。
建立必要的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。為保證設(shè)計(jì)市場(chǎng)的公平競(jìng)爭(zhēng)，招標(biāo)時(shí)要對(duì)投標(biāo)單位的資質(zhì)、信譽(yù)、技術(shù)等方面進(jìn)行必要的資格審查，設(shè)立健全的評(píng)標(biāo)機(jī)構(gòu)，對(duì)備選方案進(jìn)行優(yōu)化選擇。設(shè)計(jì)單位為提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，在內(nèi)部管理上應(yīng)把設(shè)計(jì)質(zhì)量同個(gè)人效益掛鉤，促使設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)觀念，把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一起來(lái)。
推廣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，可以對(duì)一些重要的部位采取設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)限額制度，對(duì)一些設(shè)計(jì)部位使用“宜”或“不宜”等引導(dǎo)性語(yǔ)言來(lái)提示設(shè)計(jì)人員對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化。 《建筑時(shí)報(bào)》