黃柱玲

摘要：隨著建筑工程的不斷發(fā)展，如何科學(xué)地、正確地進行工程造價的控制已經(jīng)成為了當前建筑業(yè)亟待解決的一大難題。從建筑的整體方案來看，建筑結(jié)構(gòu)的材料成本占了總成本的60～70%，另外的30～40%為結(jié)構(gòu)設(shè)計成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計會選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，能夠降低無效成本。本文針對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化設(shè)計的重要性做了簡單論述，探討了房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的基本內(nèi)容，深入分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和經(jīng)濟性之間的關(guān)東，提出了一些房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用措施，以期提升相關(guān)工作。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計階段；工程造價控制；價值工程；限額設(shè)計

引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，任何一個施工項目都要有相應(yīng)的目標和具體的實施要求，對于造價而言，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計是造價控制的重要內(nèi)容。因此業(yè)主在各階段設(shè)計及單項設(shè)計中都要多次進行方案優(yōu)化這項工作，評比各個不同設(shè)計方案在產(chǎn)品品質(zhì)、效果、成本、效益等多方面的優(yōu)劣。在工程的方案設(shè)計，施工圖設(shè)計進行中，成本控制人員要進行全過程成本跟蹤、優(yōu)化對比，這項工作對控制項目的工程造價有很大的功效。本文現(xiàn)僅就工程設(shè)計階段的控制工程造價的要點做下列探討。

1建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的根本準則

1.1確保結(jié)構(gòu)安全，具備科學(xué)的經(jīng)濟性

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵目的為達到結(jié)構(gòu)滿足的豎向和水平荷載的抵抗程度，讓它擁有極佳的變形性能，耗能減震水平與抗震承載水平。于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全耐用的先期目的的基礎(chǔ)之上，還要合理優(yōu)化，讓建筑物經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計，降低建材的損耗，獲得良好的經(jīng)濟性。

1.2提升建筑舒適程度，盡量實現(xiàn)建筑使用性能的原則

真正質(zhì)量優(yōu)良的建筑物，應(yīng)當是從建筑、結(jié)構(gòu)、裝潢到給排水、暖通、空調(diào)、燃氣、電氣安裝等每一環(huán)節(jié)的總體優(yōu)化設(shè)計組合。假設(shè)只有一個環(huán)節(jié)設(shè)計得好，是無法被當成質(zhì)量優(yōu)良的建筑物的，結(jié)構(gòu)設(shè)計亦包含其中。

1.3美觀實用原則

目前，人們的生活水平越來越高，對居住的觀念也發(fā)生了極大的變化，不但應(yīng)當保障房屋結(jié)構(gòu)的實際使用價值，堅固性與安全性，還必須具有美感，只有在設(shè)計的時候就考慮到該原則，方可達到人們對外觀的要求。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與造價之間的關(guān)系

2.1綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與造價的關(guān)系

從工程造價方面分析，建筑施工階段大約決定了建安造價的20%，建筑設(shè)計階段大約決定了建安造價的80%。而建筑設(shè)計階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計就決定了整個建安造價的40%到60%以上，對于住宅來說大概是60%以上，對于公建大概是50%以上。由此可見，在節(jié)省建設(shè)資金方面，綠色建筑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是綠色建筑設(shè)計，綠色建筑設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。所以，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是實現(xiàn)綠色建筑的重要途徑。

2.2建筑結(jié)構(gòu)外觀與造價之間的關(guān)系

房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計主要是在保證房屋建筑安全性的前提下進行的，但是，僅憑安全性尚顯不夠，在全民審美情趣不斷提升的背景下，還需通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計改善房屋建筑外觀效果，使其能夠符合普通民眾的審美情趣，加強對民眾的吸引力。結(jié)構(gòu)外觀設(shè)計主要是指房屋建筑呈現(xiàn)出的整體外觀效果，根據(jù)目前的實際情況而言，房屋建筑主要是以圓形或方形作為主要的外觀設(shè)計標準，圓形或方形的外觀結(jié)構(gòu)有利于房屋建筑整體保持良好的穩(wěn)定狀態(tài)，并且呈現(xiàn)出對稱美。但是，房屋建筑外觀結(jié)構(gòu)中部分結(jié)構(gòu)過于厚重，既沒有使用價值，又影響房屋建筑整體外觀效果。對于這些結(jié)構(gòu)就可以進行優(yōu)化設(shè)計，弱化房屋建筑外觀的厚重感，優(yōu)化其外觀效果。

3工程概況

某工程由20棟高層建筑（24～33層）及7棟多層建筑（2～3層）、一層地下室構(gòu)成；根據(jù)現(xiàn)場測定，基地南北長600多米，東西長300多米，基地方正；基地北面比南面高4米，西面比東面高3米；根據(jù)地勘單位實際勘察情況表明：場地土質(zhì)情況較為良好，但水位較高，東面地勢較低，根據(jù)原方案設(shè)計總平布置，東面局部范圍存在抗浮不夠；本項目開工在即，故本著投資、技術(shù)、工期多方面因素對地下室頂板結(jié)構(gòu)進行分析。

4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法

4.1地基基礎(chǔ)優(yōu)化方面

地基基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)主要的組成部分，關(guān)系到整個建筑結(jié)構(gòu)安全性與經(jīng)濟性，多高層建筑下的基礎(chǔ)厚重、混凝土和鋼筋用量都很大，優(yōu)化空間也很大，通過優(yōu)化設(shè)計在建筑基礎(chǔ)設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性之間尋求一個合理的平衡點是結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)優(yōu)化的目的，首先從基礎(chǔ)造型和布置開始，通過結(jié)構(gòu)計算來驗證基礎(chǔ)方案的準確性和可行性，再根據(jù)規(guī)范和實際工程經(jīng)驗對建筑材料的選用進行合理的分析，使其得到充分的利用?；A(chǔ)工程的造價在整個建筑工程造價中所占的比例較高，尤其在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的情況下。因此在建筑基礎(chǔ)優(yōu)化中遵循合理造型、計算準確、材盡其用、符合規(guī)范的原則，對建筑基礎(chǔ)設(shè)計進行合理、細致的優(yōu)化，能夠起到降低工程造價、節(jié)約資源的作用。

例如實例工程中，對于層高、及抗浮的選擇和要求。

本王程地下水位較高，經(jīng)計算，當采用3.9米層高、1.2米覆土?xí)r，局部需要采用抗浮措施。

4.2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計模型

建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時，首先要從建筑過程中各種變量參數(shù)中選擇出重要的參數(shù)，此時就要建立起相應(yīng)的函數(shù)模型，然后利用先進、科學(xué)的計算方法分析計算出函數(shù)模型的最優(yōu)解，選擇最優(yōu)參數(shù)。

由于在建筑工程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，各種設(shè)計變量的選擇與設(shè)計要求有著直接的關(guān)系，所以在進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，可以將所選擇的設(shè)計變量按照其本身的性質(zhì)以及重要性進行相應(yīng)的分類，將其中一些基本不發(fā)生變化的設(shè)計變量定位預(yù)訂參數(shù)，這樣就可以大大的減少建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作的工作量。

4.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)化方面

結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計比較具體，可定量分析，把握單體構(gòu)件的設(shè)計也是實現(xiàn)總體優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。鋼筋的強度、混凝土的性能、構(gòu)件的高度和寬度、箍筋的間距等方面的設(shè)計都影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能。不具備實用功能裝飾性構(gòu)件在建筑中大量應(yīng)用，在施工中較少采用工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，都影響工程的造價。建筑功能、柱網(wǎng)跨度、荷載大小等因素對整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有影響。最后，需要重點查看結(jié)構(gòu)優(yōu)化文件中構(gòu)件的應(yīng)力比或柱軸壓比、層間位移角等是否合理。

5案例分析

通過建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，取得了非常顯著的效果，其中包括：（1）建筑基礎(chǔ)拉梁設(shè)計優(yōu)化，針對樓層較少，設(shè)計較大基礎(chǔ)拉梁，保障建筑抗震結(jié)構(gòu)、拉梁正負彎矩及建筑上部混凝土框架相一致。（2）基礎(chǔ)荷載設(shè)計優(yōu)化，由于本項目樓層不高，于做出優(yōu)化的時候，僅需考慮風(fēng)荷載問題。（3）框架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，運用準則法，利用遞推公式，最后得到優(yōu)化結(jié)構(gòu)。㈧計算周期設(shè)計優(yōu)化，對房屋結(jié)構(gòu)計算周期做出一定的折減。

結(jié)束語

總之，設(shè)計圖紙的優(yōu)劣.直接決定了項目的成敗，設(shè)計階段是控制工程造價的最重要的階段，所以在設(shè)計階段要通過對各個控制點的有效控制，從而達到設(shè)計方案既安全、使用又經(jīng)濟的目的，為項目的獲得更大利潤打下堅實的基礎(chǔ)。