【摘要】：任何工程的造價直接決定了該項工程是否可行，一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要滿足建筑物的功能需求，還要盡可能的降低造價提高經(jīng)濟效益。做好工程造價的控制、優(yōu)化設(shè)計方案是設(shè)計人員必須認(rèn)真研究的問題，本文通過研究當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程造價控制現(xiàn)狀，分析結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制中存在的問題，對結(jié)構(gòu)工程造價控制中應(yīng)完善的投資控制和配套管理制度提出建議，為結(jié)構(gòu)工程造價控制的發(fā)展提供新思路。

【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)設(shè)計;工程造價;優(yōu)化方法

建設(shè)工程項目包括投資決策、設(shè)計、實施和竣工等不同階段，設(shè)計階段影響著工程價值，是工程造價控制的關(guān)鍵階段。在建設(shè)項目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要宗旨是實現(xiàn)建筑功能要求，結(jié)構(gòu)造價的多少極大的影響著建筑的總造價，做好結(jié)構(gòu)工程造價控制能有效降低工程總投入，從而帶來可觀的經(jīng)濟效益。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計與工程造價的概念及關(guān)系

工程項目中的結(jié)構(gòu)設(shè)計是指對建設(shè)項目進行全面系統(tǒng)的規(guī)劃，具體描述實施意圖的過程，是工程項目的靈魂。工程造價是指完成一項建設(shè)工程所需花費的全部費用總和。工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計是決定工程造價的關(guān)鍵，一是設(shè)計方案直接影響投資，具有關(guān)研究表明，項目設(shè)計對投資的影響占比高達75%，如在結(jié)構(gòu)設(shè)計中對基礎(chǔ)類型的選用、對結(jié)構(gòu)形式的選擇對項目的投資都有很大的影響;二是設(shè)計方案影響經(jīng)常性費用，項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅影響工程的一次性投資，對能源消耗、清潔保養(yǎng)、維修方面的經(jīng)常性費用也存在一定影響，優(yōu)秀的設(shè)計方案可以使一次性投資和經(jīng)常性費用達到最優(yōu)配比，使得項目建設(shè)的全壽命費用達到最低水平;三是設(shè)計質(zhì)量間接影響投資，設(shè)計質(zhì)量的好壞影響著工程質(zhì)量，功能設(shè)計的不合理會影響建筑的正常使用，甚至造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，施工返工會提高工程的造價，導(dǎo)致投資的浪費。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價的影響因素

建設(shè)項目結(jié)構(gòu)設(shè)計階段對工程造價的影響因素主要包括宏觀和微觀兩個方面。宏觀影響因素包括建筑總長度、平面長寬比、豎向高寬比、立面形狀、平面形狀、柱網(wǎng)尺寸、建筑層數(shù)、層高和抗側(cè)力體系。微觀影響因素包括結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件尺寸、剪力墻加強部位、混凝土設(shè)計強度、鋼筋種類選擇、減輕結(jié)構(gòu)自重、基礎(chǔ)形式的選擇。建筑的主體結(jié)構(gòu)是工程造價的主要影響因素，配套設(shè)施的價格由市場而定，相對比較固定，減少鋼材、混凝土等主體結(jié)構(gòu)用材是降低工程造價的主要途徑。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制理論及方法

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的工程造價

建設(shè)項目主要包含方案設(shè)計階段、初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段三個階段，大型項目中除上述三個階段還包括總體規(guī)劃設(shè)計階段。方案設(shè)計階段主要編制各專業(yè)方案設(shè)計說明書，設(shè)計總平面圖、建筑平面圖、模型等，開展投資估算。初步設(shè)計階段主要編制各專業(yè)初步設(shè)計說明書，對總平面設(shè)計、各專業(yè)平面圖等技術(shù)指標(biāo)進行初步設(shè)計，編制設(shè)計概算。施工圖設(shè)計階段主要編制各專業(yè)施工圖設(shè)計說明書，對各專業(yè)平面圖、系統(tǒng)圖、結(jié)構(gòu)詳圖等技術(shù)指標(biāo)進行設(shè)計，編制施工圖預(yù)算。

2.限額設(shè)計在結(jié)構(gòu)工程造價控制中的運用

限額設(shè)計是指在建設(shè)項目設(shè)計階段從整體上對項目投資進行有效控制的投資控制方法，是一種事前主動控制的手段。限額設(shè)計利用投資分解和工程量控制來實現(xiàn)對項目投資限額的控制與管理，通過層層限額設(shè)計控制工程設(shè)計的靜態(tài)投資項目。在實施限額設(shè)計過程中，可以從工程項目推進各個階段的縱向控制和設(shè)計與建設(shè)單位間的橫向控制兩方面來加以控制，最終實現(xiàn)限額設(shè)計目標(biāo)。但是，限額設(shè)計方法在實際應(yīng)用方面還存在不足，一是缺乏操作性，傳統(tǒng)限額設(shè)計理論沒有明確的限額設(shè)計值分配方法和操作技術(shù)，工程造價會因為時間、地點和技術(shù)的不同而造成顯著差異，缺少普適性的工程投資各組成部分比例;二是缺乏創(chuàng)造性，受限額設(shè)計的影響，一些新材料和新技術(shù)無法應(yīng)用到工程項目中，可能造成后期運維成本的增加;三是缺少對項目壽命周期成本的考慮，投資估算、設(shè)計概算等限額設(shè)計常常是建設(shè)項目的一次性投資，缺乏對項目建設(shè)全壽命費用的計算，使得限額設(shè)計效果不佳。

3.價值工程在結(jié)構(gòu)工程造價控制中的運用

價值工程是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費用進行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，旨在提高所研究對象價值的思想方法和管理技術(shù)。價值工程以使用者的功能需求為導(dǎo)向，更加注重對功能的分析，探索功能和成本的關(guān)系，在實現(xiàn)所需功能的基礎(chǔ)上探究最優(yōu)方案。價值工程從工程項目的全壽命周期進行考慮，旨在降低生產(chǎn)和使用的總成本，提高產(chǎn)品競爭力，同時充分調(diào)動發(fā)揮各方面的創(chuàng)造性，采納產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)等方面的合理意見，提高產(chǎn)品價值。

4.壽命周期成本分析法在結(jié)構(gòu)工程造價控制中的運用

項目設(shè)計階段的工作質(zhì)量影響著工程項目的全壽命周期成本，片面的追究較低造價可能導(dǎo)致后期維修成本的增加，運營維護和回收報廢成本的提高將導(dǎo)致資源的浪費。壽命周期成本分析法是從整個項目的壽命周期角度對工程項目的全壽命費用進行控制的方法，是一種綠色環(huán)保的技術(shù)方法，這種技術(shù)方法是實現(xiàn)壽命周期成本的最小化，以更加科學(xué)的設(shè)計方案和合理的建材選擇，實現(xiàn)建造成本和運維成本總和最低。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計階段工程造價控制優(yōu)化方法

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法主要有準(zhǔn)則法和數(shù)學(xué)規(guī)劃法兩種。準(zhǔn)則法利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理使結(jié)構(gòu)形式達到最優(yōu)，進而選擇結(jié)構(gòu)的最優(yōu)方案，其優(yōu)點在于收斂時間短，但缺乏嚴(yán)格的理論支撐，只能更加接近于最優(yōu)解，無法得出真正意義上的優(yōu)化解。數(shù)學(xué)規(guī)劃法利用高等數(shù)學(xué)求極值的方法得出結(jié)構(gòu)設(shè)計相應(yīng)參數(shù)的最優(yōu)解，其優(yōu)點是以嚴(yán)格的理論為基礎(chǔ)，適應(yīng)性強，但最優(yōu)解的求解易受限制且求解速度較慢。逼近概念法將上述兩種方法合二為一，將力學(xué)概念與逼近法有機統(tǒng)一，使得非線性問題轉(zhuǎn)變?yōu)楸平鼛э@示的約束問題，該方法充分發(fā)揮數(shù)學(xué)規(guī)劃法的優(yōu)點，將有限元結(jié)構(gòu)分析融入其中，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中對參數(shù)進行優(yōu)化。結(jié)構(gòu)優(yōu)化不能僅停留在對參數(shù)的優(yōu)化，方案的系統(tǒng)優(yōu)化將是將是我們在結(jié)構(gòu)工程造價控制優(yōu)化方面更高層次的目標(biāo)。

2.概念設(shè)計優(yōu)化

科技的進步讓計算機融入到建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計者不再為繁瑣復(fù)雜的公式運算而苦惱，他們可以將更多的精力放到概念設(shè)計方面。設(shè)計者的主要任務(wù)是解決固定公式無法解決的問題，他們需要借助自己專業(yè)的理論知識和實踐經(jīng)驗做出主管的判斷和選擇，選擇出更為經(jīng)濟合理、適用的設(shè)計方案，概念設(shè)計的主要內(nèi)容更多的是設(shè)計者對不同結(jié)構(gòu)方案進行主觀選擇的過程。如在結(jié)構(gòu)布置時，除了保證整體結(jié)構(gòu)的工作原理和抗震設(shè)計原則外，還必須減少內(nèi)耗，從單個構(gòu)件的力學(xué)性能等方面考慮細(xì)部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)構(gòu)件的物盡其用。又例如地基基礎(chǔ)的概念設(shè)計，因為地基土存在極強的不確定性，并且沒有具體的模型能精確描述地基，在設(shè)計過程中就必須要求設(shè)計者更具基本理論知識和工程實踐經(jīng)驗對可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)判和分析，從而找到合理的應(yīng)對方案。

3.實施有效的造價控制

實現(xiàn)有效的造價控制就必須形成良好的投資控制機制和完善的配套制度，建立良好的設(shè)計管理體制能對項目造價實現(xiàn)有效的管理，引入招投標(biāo)機制、進行設(shè)計方案優(yōu)選工作能使設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟效果達到最佳，改變設(shè)計收費辦法，執(zhí)行設(shè)計質(zhì)量優(yōu)獎劣罰制度能有效形成激勵機制，促進工程造價的降低，配備專業(yè)造價人員，落實造價控制責(zé)任制，重視設(shè)計概算的編制，推行設(shè)計監(jiān)理制度，實行設(shè)計階段造價控制第三方咨詢制度為實施有效的造價控制提供了堅強的保障。

五、結(jié)束語

工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計階段是工程項目建設(shè)能夠成功實施的前提條件，對整個項目的質(zhì)量、工期和成本控制有著決定性的作用。建筑工程的造價控制應(yīng)從項目整體上綜合考慮最優(yōu)方案，將結(jié)構(gòu)專業(yè)與其他相關(guān)學(xué)科融匯貫通，工程的優(yōu)化設(shè)計上除了定性的概念設(shè)計還應(yīng)包含定量分析，在設(shè)計周期較短情況下進行定量的經(jīng)濟性設(shè)計，把短期經(jīng)濟效益與長期經(jīng)濟效益相結(jié)合，找出最優(yōu)設(shè)計方案才是建筑工程設(shè)計者的不斷追求。

參考文獻：

[1]許英.控制建設(shè)工程造價實踐與探索[J].中國科技信息，2014（23）.

[2]葉華.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)狀與展望[J].基建優(yōu)化，2010.

[3]沈蒲生.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].中國建筑工業(yè)出版社，2006.