梁霞

摘 要：結(jié)構(gòu)生命周期理論認為，土木工程結(jié)構(gòu)均是人們運用自然物質(zhì)和改造自然所產(chǎn)生的結(jié)果，因而不論是鋼結(jié)構(gòu)工程，抑或是混凝土結(jié)構(gòu)工程均存在使用期限。以生命周期理論為基礎(chǔ)，可將土木工程分為幾個階段，分別為：策劃、設(shè)計、施工、運營及報廢等。

關(guān)鍵詞：生命周期；土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工程生命周期設(shè)計

1 前言

本文主要通過以結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ)，構(gòu)建并闡明了工程生命周期設(shè)計價值體系，并以此為基礎(chǔ)，提出了關(guān)于工程生命周期設(shè)計流程及可行性方案，以供業(yè)內(nèi)人士交流探討之用。下文就以土木工程為例，細述以結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ)的土木工程其結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。

2 簡析基于結(jié)構(gòu)生命周期進行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的本質(zhì)

傳統(tǒng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計所關(guān)注的重點僅僅包含以下幾個方面：其一為土木工程設(shè)計至投入運營所需的成本；其二為工程質(zhì)量；其三為工期規(guī)劃。且我國目前均按照專業(yè)對工程設(shè)計予以劃分，因此實際上上述三大設(shè)計板塊于操作過程中是相互獨立的。顯然，三大板塊相互關(guān)聯(lián)也相互制約，加之結(jié)構(gòu)生命周期理論于工程中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計被工程生命周期設(shè)計理念所代替已經(jīng)成為了時代之必然趨勢。

工程生命周期設(shè)計理念同傳統(tǒng)設(shè)工程設(shè)計所秉承的理論存在顯著差異，該種設(shè)計方式是從工程結(jié)構(gòu)整體出發(fā)，綜合考量設(shè)計目標、設(shè)計流程及設(shè)計技術(shù)等要素的一種優(yōu)化方案。從本質(zhì)上而言，該種設(shè)計方式便是以設(shè)計目標為導向，遵從正確的價值體系，跳脫于傳統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)方案之外，將相互獨立的子工程系統(tǒng)和設(shè)計要素進行協(xié)調(diào)和整合，由此實現(xiàn)工程設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展。其中，所謂的正確價值體系是基于當前我國經(jīng)濟形式和相關(guān)政策而提出的，故而具有科學生態(tài)發(fā)展觀及可持續(xù)發(fā)展等指導思想方面的考量。

細述來說，工程生命周期設(shè)計的價值體系至少涵蓋經(jīng)濟價值、環(huán)境價值及可持續(xù)發(fā)展價值三個方面。其中，經(jīng)濟價值由工程的商業(yè)性所決定，因此土木工程設(shè)計目標應(yīng)當包含確保工程的安全性和可施工性。而環(huán)境價值則是遵從生命周期理論而提出的，工程壽命有限，用材均取自自然，因而工程設(shè)計目標應(yīng)當確保工程生命周期成為最優(yōu)方案，具有環(huán)保性和可回收性，以充分利用資源。此外，工程可持續(xù)發(fā)展價值是為了滿足人類持續(xù)變化需求而提出的一種價值觀，也是滿足工程、環(huán)境、人類三者之間和諧共存的一種高層次要求。

3 關(guān)于工程生命周期設(shè)計流程及可行性方案的探討

如上文所言，以接受生命周期為基礎(chǔ)進行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當秉承工程價值體系主要觀念。因此，在進行工程生命周期設(shè)計時，應(yīng)當以工程價值體系作為指導思想，再而結(jié)合工程指導思想，先行將工程生命周期總體目標按照目標設(shè)計方法予以結(jié)構(gòu)分解，而后以此為依據(jù)建立完整的土木工程分解結(jié)構(gòu)。最后以分解結(jié)構(gòu)為目標進行方案設(shè)計，協(xié)調(diào)和整合各項目標設(shè)計方案及分解結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，以推動工程生命周期設(shè)計方案的完善和形成。

可見，以結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ)進行土木工程的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計是一項復雜且龐大的作業(yè)。在工程生命周期設(shè)計方案的完善和形成之后，可以將設(shè)計方案交付于承包商或委托方，但是方案交付并非意味著工程周期設(shè)計方案的完成，只有工程施工過程中依照設(shè)計方案完成工程結(jié)構(gòu)建設(shè)，確保壽命周期等設(shè)計目標的實現(xiàn)，方可認定工程生命周期設(shè)計方案已完成。細化闡述工程結(jié)構(gòu)周期設(shè)計完成的實現(xiàn)手段，主要在于以下幾點：

第一，明確工程生命周期設(shè)計的價值體系，以便為工程生命周期設(shè)計方案的制定提供完備依據(jù)。目前，工程設(shè)計均是遵循專業(yè)而進行劃分的，而土木工程機構(gòu)設(shè)計便包含了結(jié)構(gòu)、受力等六個專業(yè)。因此，為了確保六個專業(yè)設(shè)計項目與工程生命周期設(shè)計的價值體系觀念相符，則應(yīng)當要求每一個專業(yè)在以結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ)進行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對本設(shè)計方案是否符合設(shè)計理念的目標要求，從而確保目標的安全性和可施工性。

第二，以專業(yè)目標為制定工程設(shè)計方案的基石。在確定各個專業(yè)已經(jīng)符合設(shè)計理念的目標要求之后，即可根據(jù)這些設(shè)計目標制定土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并予以逐步完善。

第三，集成個專業(yè)設(shè)計力量以組建專業(yè)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計團隊。如上文所言，土木工程設(shè)計共涉及六個專業(yè)，因此為確保各個專業(yè)之間建立良好的協(xié)作關(guān)系，各個專業(yè)的設(shè)計團隊應(yīng)當保持有效的溝通交流，從而完善各個專業(yè)之間的配套關(guān)系，促使設(shè)計工作的順利開展，以為工程生命周期設(shè)計方案的實現(xiàn)提供保障。

第四，聽取和吸納工程承包商及業(yè)主對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的建議。土木工程的業(yè)主是指在工程投入運營之后的使用者，其意見或建議通常反映了該群體人員的需求，因此為了契合工程設(shè)計應(yīng)當具有經(jīng)濟價值這一價值觀念，在設(shè)計階段或完善設(shè)計階段可以聽取業(yè)主要求，適當吸取其建議。工程承包商是指設(shè)計方案的施工方，他們是施工方案的實施者，對于施工方式是否具有可施工性最具有發(fā)言權(quán)。因此為了保障設(shè)計方案的可行性應(yīng)當方案設(shè)計過程中，咨詢承包商，吸取其施工經(jīng)驗，最大限度地提升工程設(shè)計計劃實現(xiàn)的可能性。

第五，在工程施工階段，設(shè)計單位應(yīng)當同工程承包商保持良好的共同交流關(guān)系，以便隨時協(xié)商，確保設(shè)計方案的順利實現(xiàn)。確保承包商依據(jù)工程生命周期設(shè)計方案來進行施工是實現(xiàn)生命周期設(shè)計目標的重要途徑，而工程施工過程中時常會出現(xiàn)一些意外情況。因此，設(shè)計單位應(yīng)當與承包商保持溝通協(xié)作關(guān)系，對于因為客觀原因需要更改設(shè)計方案的情況，應(yīng)當及時同對方溝通給出解決方案，對于施工過程中出現(xiàn)的各類疑問也應(yīng)當及時給予回復，以便承包商可依據(jù)設(shè)計方案完成作業(yè)，實現(xiàn)壽命周期的設(shè)計目標。

4 結(jié)束語

綜上所述，以結(jié)構(gòu)生命周期為基礎(chǔ)進行土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要以工程生命周期設(shè)計的價值體系為指導目標，而保障該項設(shè)計方案的目標實現(xiàn)，則需通過多方協(xié)作，集合各方力量，規(guī)避傳統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的諸多弊端。

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