楊華鋒

（重慶市渝中區(qū)　400042）

論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對工程造價的影響

楊華鋒

（重慶市渝中區(qū)400042）

本文主要是從建筑工程造價的角度淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，從而希望通過對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化使其更經(jīng)濟(jì)合理，避免不必要的冗余和浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不應(yīng)該僅僅單純考慮建筑安全和美觀還應(yīng)該結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)然結(jié)構(gòu)受力的合理性和可行性是必須優(yōu)先考慮的，在滿足結(jié)構(gòu)承載能力和美觀的情況下，需要分析其對造價的影響，并對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較，從而避免建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不合理浪費(fèi)，最終得到具有最佳的設(shè)計(jì)方案。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工程造價；經(jīng)濟(jì)意義；價值工程；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

1　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾種不合理的浪費(fèi)現(xiàn)象

1.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過深

基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載，通過較弱地層或水傳遞到深部較堅(jiān)硬的、壓縮性小的圖層或巖層，必須滿足承載力高、穩(wěn)定性好、沉降小等，為防止建筑滑移和傾覆，減少整體傾斜，對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有明確的規(guī)定。在滿足地基承載力和穩(wěn)定性前提下，基礎(chǔ)應(yīng)做到盡量淺埋。能使用天然地基的建筑，就不必采用樁基做基礎(chǔ)；能滿足上層荷載，基礎(chǔ)持力層埋深較小，就不必用埋深較大的較硬巖層。因此如果不作經(jīng)濟(jì)比較，在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時直接選擇深基礎(chǔ)的方案，或者不根據(jù)實(shí)際情況加大埋深，往往會造成建筑結(jié)構(gòu)的不合理浪費(fèi)。

1.2隨意提高混凝土強(qiáng)度和加大鋼筋型號

混凝土的強(qiáng)度等級是指混凝土的抗壓強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)保證結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性等來決定所用材料的強(qiáng)度等級，在滿足規(guī)范要求和強(qiáng)度要求情況下，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)的角度考慮材料規(guī)格型號，比如：用C30混凝土就能滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的就不必使用C35，能用直徑20mm的鋼筋就不要用直徑25的鋼筋，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算獲得，而不能隨便提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，不然就不經(jīng)濟(jì)也不合理，甚至有可能對建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性造成不良影響。一些框剪結(jié)構(gòu)用混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C30，而圖紙上卻提高為C35或C40等，這樣表面上是提高了強(qiáng)度，而實(shí)際上并不符合混凝土和鋼筋的配合比，并且也增加了成本開支。

1.3柱網(wǎng)布局不合理

柱網(wǎng)布局即確定柱子的間距和行距，一般來說，柱網(wǎng)間距在6～12m之間，柱間距小則傳力路線短，上部結(jié)構(gòu)會節(jié)省材料，但可能基礎(chǔ)花費(fèi)較高，因而柱網(wǎng)布局合理與否，對工程造價有很大影響。此外，柱子大小及截面形狀的選擇也對工程造價有直接的影響。如果我們對結(jié)構(gòu)柱的鋼筋連接進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，也可以降低成本，使其更合理。更具經(jīng)驗(yàn)樓高98m的高層建筑，若柱子的鋼筋連接從綁扎搭接設(shè)計(jì)為電渣壓力焊，可節(jié)省至少8%的主筋。

2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中影響建筑工程造價的因素分析

2.1建筑結(jié)構(gòu)

不同的結(jié)構(gòu)形式工程造價是不同的，采用何種形式必須要對不同形式的造價差與可多獲得的利益進(jìn)行綜合比較，同時考慮當(dāng)?shù)氐氖┕つ芰σ约笆┕すて?。一個合理的結(jié)構(gòu)形式，除了要考慮建筑物的使用功能，還要考慮結(jié)構(gòu)上安全，以及施工難度等，同時兼顧經(jīng)濟(jì)上可行和外形美觀。

2.2建筑總高度

建筑物的樓層高度對總造價有一定的影響。當(dāng)建筑物高度增加時，造價也會相應(yīng)增加，但建筑物的層數(shù)增加時，對造價的影響卻不大。因此若能降低樓層高度，可使建筑物的造價變化不大的情況下，獲得可觀的使用面積。比如住宅的層高3m降為2.9m，這樣每層就降低了10cm，造價可相應(yīng)的降低8%左右。高層建筑的結(jié)構(gòu)側(cè)移也可能影響工程造價，建筑物的總高度增加，其水平荷載的側(cè)向變形會快速增大。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有足夠剛度，避免產(chǎn)生較大的位移，從而影響結(jié)構(gòu)承載力和穩(wěn)定性，同時必須考慮對造價的影響。

2.3建筑高寬比

建筑物的高度與寬度比對其造價影響非常大，有的時候比建筑物的總高度影響還大，并且建筑物造價與高寬比是成正比關(guān)系。結(jié)構(gòu)柱的荷載力隨高寬比的變化而變化，從而工程造價也會相應(yīng)變化。其次，高寬比對混凝土影響較小，而對鋼量影響較大。通常高寬比大的建筑比高寬比小的建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性小一些，因此為了保證建筑物的穩(wěn)定性，也為了提高側(cè)向剛度，必須設(shè)置較大的抗側(cè)向力構(gòu)件，但這類構(gòu)件增多必然導(dǎo)致用鋼量增加，從而導(dǎo)致造價提高。

2.4建筑平立面

建筑物平面形狀越簡單，鋼筋用量就越少，當(dāng)各樓層面積相同時，建筑的外墻長度的增減會導(dǎo)致其鋼筋用量的增減，它們之間是成線性關(guān)系。建筑平面結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了鋼筋用量的多少，同時影響建筑物抗震性能。當(dāng)平面的長度與寬度比較大時，當(dāng)建筑物受水平力作用時，水平和垂直方向構(gòu)件會受力不均，需要增大鋼筋尺寸，從而導(dǎo)致工程造價的提高。當(dāng)豎向結(jié)構(gòu)比較規(guī)則時，若剛度沒有太大變化，則側(cè)向剛度是均勻變化的、受力均勻，鋼筋用量就小，反之則大，因此建筑物的柱網(wǎng)尺寸合理降低柱、梁、剪力墻和板的鋼筋量，使其更經(jīng)濟(jì)、更合理。

3　應(yīng)用平衡機(jī)制降低工程造價

3.1價值工程對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

經(jīng)多方驗(yàn)證的價值工程理論是提高工程價值的可行辦法，它能以較低的成本實(shí)現(xiàn)基本功能，計(jì)算公式為V=F/C（其中：V為價值，F(xiàn)為使用功能，C為使用成本），從公式可發(fā)現(xiàn)價值V與使用功能F與使用成本C的比值有關(guān)，要提高價值V，可以有幾種方式：①功能不變、降低成本；②成本不變、功能提高；③提高功能、成本降低；③成本少量提高、功能大幅度提高；⑤降低少量功能，成本大幅度降低。所以，價值工程理論的目的是使成本與功能的達(dá)到最優(yōu)，最終，利用價值工程優(yōu)化設(shè)計(jì)可有效控制工程造價。

3.2結(jié)構(gòu)類型選擇合理

①應(yīng)盡量做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足結(jié)構(gòu)效應(yīng)，剛度中心與傳力中心盡量重合，傳力路線應(yīng)力盡量簡單直接，不然空間關(guān)系越復(fù)雜，就會出現(xiàn)較多轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，如此會造成造價增加，并容易出現(xiàn)安全與質(zhì)量問題。支撐構(gòu)件可以根據(jù)傳力線路是否合理來進(jìn)行變換。用最簡單最直接的傳力線路，將省去過程中的傳力構(gòu)件，從而減少安全風(fēng)險(xiǎn)，受力更加直接，成本也也相對降低。②基礎(chǔ)類型要選擇合理，地基基礎(chǔ)必須高度重視，它是建筑物非常重要的組成部分，有的所占資金達(dá)到總結(jié)構(gòu)造價的1/3以上，為降低工程造價，必須選擇合理的基礎(chǔ)類型。縮短工期，確保質(zhì)量和安全。③根據(jù)建筑功能用和類型，使用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而較優(yōu)的方案，既要保證質(zhì)量安全，同時又可降低工程造價。③鋼筋類型的選擇對造價影響也非常重要，設(shè)計(jì)時需綜合考慮，同樣的需在滿足結(jié)構(gòu)安全下，選擇低造價的方案，從而降低工程造價。

3.3限價設(shè)計(jì)

限價設(shè)計(jì)是按照業(yè)主認(rèn)可的投資估價來控制初步設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)的概算用來控制施工圖設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)。各部分必須優(yōu)先保證使用功能，其次才根據(jù)投資的限價來控制設(shè)計(jì)，嚴(yán)格避免不合理的變更，保證不會超過總的投資限價。限價設(shè)計(jì)控制的是工程的靜態(tài)投資，控制工程量是實(shí)行限價設(shè)計(jì)的主要手段，將上階段審定的工程量先分解到各分項(xiàng)，然后再重重細(xì)分工程，通過對細(xì)分工程限價設(shè)計(jì)最終實(shí)現(xiàn)造價控制，滿足限價要求。

3.4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

隨著科技的發(fā)展與社會的進(jìn)步，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是大趨勢，并可讓設(shè)計(jì)周期縮短、工程材料配料統(tǒng)一、施工質(zhì)量和速度都能得到保證，從而降低工程成本。設(shè)計(jì)施工圖完成以后，若不做變更，投資金額也就固定下來。在設(shè)計(jì)中控制工程造價的關(guān)鍵是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制。將控制造價理念有效地應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，再結(jié)合限額設(shè)計(jì)、價值工程理論等措施，牢牢地控制概算、預(yù)算，最終達(dá)到降低工程造價、滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。總之，采用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)才能有效地控制工程造價。

4　結(jié)束語

如上所述，一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了保證工程質(zhì)量、安全、美觀外，還必須控制工程造價，用最少的錢做出合格的產(chǎn)品，這是設(shè)計(jì)結(jié)合造價的根本，最終達(dá)到項(xiàng)目最優(yōu)，避免不必要的浪費(fèi)。

[1]欒中海，黃韜.談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾方面的浪費(fèi)現(xiàn)象.森林工程，2000（2）.

[2]陳建國，高顯義.工程計(jì)量與造價管理（第三版）.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2010.

[3]何新華，胡文發(fā).設(shè)計(jì)階段建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)造價的優(yōu)化分析[J].建筑科學(xué)，2000（3）：58～60.

[4]劉學(xué)海.精心設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)——談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾方面的浪費(fèi)現(xiàn)象.成都建筑，2008（1）.

TU723.3

A

1673-0038（2015）02-0103-02

2014-12-25

楊華鋒（1979-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事工程造價方面的工作。