陳興虎

摘要：建筑結構越復雜、材料要求越嚴格、設計質量越高，工程造價可能越高。在現代工程管理背景下，必須要在設計階段很好地平衡各類矛盾，確保建筑質量以及建筑結構合理性基礎上，要盡可能降低工程成本。因而，設計人員應明確建筑結構設計與造價成本關系、了解建筑結構影響因素、了解結構設計在成本控制中發(fā)揮的重要作用，才能最終形成系統的建筑結構設計來控制工程造價的方法。

關鍵詞：建筑結構;結構設計;設計工程;工程造價;造價成本;成本分析

一、建筑結構設計與造價成本的關系

1.建筑成本結構設計理念

之前設計單位成本管控能力較弱，但隨著時代變遷，設計公司紛紛改變了傳統業(yè)務模式，從建設單位角度為其節(jié)省成本成為了設計公司競爭的主要手段。這便是建筑成本結構設計理念誕生的基本背景。在建筑成本結構設計理念下，設計師在設計過程中要掌握建筑結構、施工工藝和建筑成本關系，進而調節(jié)各類影響因素，保證達成科學結構基礎上盡可能降低建筑成本。

2.結構設計與造價成本的關系

從行業(yè)數據可知，建筑基礎以及上部結構部分成本占造價成本的60%。若是土層結構復雜，成本還會進一步提升。而上層建筑砌筑部分，一般這一部分占造價成本的12%，水電工程部分占18%，措施費用占造價成本的10%。所以，建筑基礎以及上部結構部分形成科學設計，直接決定了建筑工程總造價成本水平[1]。

二、建筑結構影響造價的因素

1.建筑的常見結構形式

建筑最常見的結構形式包括混合結構、框架結構、剪力墻結構、筒體結構、桁架結構等。這幾種結構應用特點是：混合結構一般不超過6層，框架結構不得超過15層，剪力墻結構不得超過180m，筒體結構不得超過300m。

2.建筑的基礎形式

建筑基礎形式根據材料、埋置深度、受力性能、構造形式不同而不同，一共有十余種基礎。不同基礎不同造價。例如同一個工程剛性基礎和柔性基礎相比，柔性基礎成本較高。若是設計人員沒有認真分析材料、埋深、受力、構造形式等影響，就會出現基礎工程過度消耗材料、人力并且影響施工進度的情況，而最終也必然抬升建筑工程造價。

3.結構上部體系和構件

結構上部體系包括梁板、墻柱等。上部構件復雜，結構體系就越復雜，整個建筑造價成本會越高。結構體系復雜，構件容易發(fā)生碰撞，容易導致后期施工過程中出現施工變更。因此會導致材料浪費，最終會導致建筑成本明顯提高。

4.結構材料強度

如果建設單位所要求的結構材料品質越高，最終施工成本越高。尤其是建設單位要求融入綠色施工理念，要求融入綠色材料，此時形成的建筑造價成本便會越高。這是源于目前我國材料市場當中，綠色材料單價是普通材料的1.5-3倍。

5.設計質量

如今在節(jié)省投資理念之下，建設單位一般都會要求結構設計師對同一個項目給出不同方案，不同方案對應著不同工程成本造價。另外，設計質量也指設計師的設計方案是否科學合理，如果不科學的設計方案指導施工必然導致施工過程中出現材料浪費、人力浪費、設備浪費情況，就會直接增加造價成本。

三、結構設計在成本控制中的重要性

科學的結構設計能夠讓整個工程成本下降6%-34%。這是因為在合理設計前提下，結構設計和建筑設計彼此依存彼此借鑒，能有效地降低施工成本。尤其是在如今節(jié)能減排的大環(huán)境下，更需要結構設計和建筑設計關聯起來，目的是保證建筑結構科學性、藝術性的基礎上，有效降低工程造價。結構設計師如果擁有結構優(yōu)化思維，就會直接降低建筑施工成本。例如結構設計時及時利用BIM技術來做碰撞實驗，將多余的結構去除，進一步保證結構的科學性、合理性，在減少構件同時不影響建筑穩(wěn)定性[2]。同時在剪力墻配筋時正確計算，有效避免過量配筋。不管是保證結構合理性還是避免過量配筋，都能節(jié)省大量材料，直接有效降低工程造價。另外，科學的結構設計直接對施工現場有良好影響，可以加快施工進度，縮短工期，這一點也能夠有效降低工程造價。

四、結構設計階段控制造價成本方法

1.采用合適的結構形式

前文所述幾種結構形式并非是隨意使用的，結構設計師必須要隨著建筑高度不同而選擇不同的結構形式。換言之，如果針對六層以下多層建筑采用框架結構設計、筒體結構設計，就會增加工程造價。誠然，結構設計師也必須要認真了解建筑用途、建筑造型、建筑具體組成，要做到全面考慮，這樣才能避免因為結構不合理造成的材料浪費。在選擇結構形式時需要考慮到層高對建筑含鋼量影響、考慮到層高增加以后會不會導致總高超過100m。若是超過100m還需要在地面全面匹配消防系統，這也會增加建筑造價。建筑戶型結構設計同樣會影響建筑造價，例如一般T字型結構、品字型結構不存在結構扭曲現象，無需在一些受力關鍵點增加配筋。而一些風車型、長條型的建筑存在扭曲現象，需要在受力關鍵點增設配筋，最終會增加建筑造價成本。所以想要控制建筑造價成本，結構設計師必須要采取最合適的結構形式。

2.基礎形式的確定

基礎形式之所以決定造價是源于需要根據不同土質情況來選擇不同的基礎形式。如果土質情況不佳，基礎形式就要復雜一些，成本自然會明顯增加。另外，同一地質情況可選擇的基礎形式有多種，此時，還需要綜合分析哪一種能夠滿足抗壓等要求，同時也能夠降低施工成本。結構設計師在確定基礎形式時要參考土質條件、建筑高度等情況。地基承載力較大而且建筑層數不高且規(guī)模不大，此時便可以采用剛性基礎;地基承載力小且建筑層數較高時選用軟性基礎。誠然，具體選擇哪一種基礎形式，需要充分結合地質報告。另外，基礎形式確定還需要考慮到工程復雜與否，若是工程較為復雜必須要出具多個基礎形式方案，經過專家組反復研究后最終選定性價比最佳的方案。

3.合理選擇上部體系和構件

上部體系必須要符合基礎形式，同時需要結合不同建筑對抗震、抗剪、抗風方面的要求，合理分配墻、柱、梁、樓面屋面的重量、強度、

4.構件截面以及配筋率的選取

在現代建筑當中構件大小和配筋率有著一定的比例關系，即在截面尺寸越小的情況下，配筋率是越大的，而且構件作用功能不同，配筋率不同。這其中的標準和規(guī)范十分詳盡，只要結構設計師能夠做到因地制宜，有效根據構件位置、功能來有效配筋，就會解決構件截面、配筋率和建筑質量、建筑成本的矛盾問題。例如受彎構件配筋率在0.25-0.5%，梁構件配筋率需要處在0.5-1.2%，剪力墻等配筋需要盡可能選擇規(guī)定配筋率的中限[3]。通過以上數據可以看到配筋率都存在一個區(qū)間，而結構設計師需要根據具體情況來選擇固定的配筋率，一般建筑構件可以選擇下限，而重要構件則需要選擇上限，通過這樣的綜合調整，最終能夠保證構件截面以及配筋率的合理性，達到工程成本控制的目的。

5.控制混凝土強度等級

一般混凝土構件由于強度一般，構件一般都比較厚重。而強度較高的混凝土構件比較輕巧。所以在考慮到建筑整體重量對基礎壓力以及建筑成本控制基礎上，需要綜合考慮控制混凝土強度等級的方案。相同條件下，使用高強度混凝土會減少構件截面尺寸，減少結構自重，又能減少施工過程中的相關費用。實驗證明混凝土強度從C30提升到C60時，受壓構件混凝土量能夠節(jié)省30-40%，受彎構件混凝土用量可以節(jié)省10-20%。因此，在現代綠色施工理念下最好選擇強度合理的混凝土，避免出現建筑肥梁胖柱的現象，要將內部空間節(jié)省出來能夠有效改善業(yè)主居住體驗。深圳市賢成大廈原本計劃采用C40混凝土，后來改為C60混凝土，內部空間節(jié)省了千余平方米。

6.提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)

上述幾個結構設計因素節(jié)省建筑造價的方法都需要結構設計師擁有充足行業(yè)經驗以及設計能力。建筑工程的結構設計主要是設計師，結構設計是一個建筑的靈魂，建筑結構設計師專業(yè)素養(yǎng)的高低在一定程度上決定了建筑結構的優(yōu)劣。所以，想要達成結構設計節(jié)省建筑成本這一目的，必須要提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)、總結經驗。設計人員在加強書本知識學習的同時，還要與時俱進，開拓眼界，不斷開拓思維邏輯。需要其在設計中秉持人文設計這一理念，能夠在降低工程造價同時，保證建筑結構合理性、建筑質量的安全性，這需要其擁有社會責任感以及較高的職業(yè)素養(yǎng)。

結束語：在結構設計階段通過科學的綜合安排能夠有效減少建筑工程成本，最大可以節(jié)省34%成本。故而提高結構設計科學性對于我國建筑業(yè)綠色發(fā)展有著積極促進作用。在具體的成本控制中，結構設計師需要抓住結構形式、基礎形式、上部體系以及構件、構件截面以及配筋率、混凝土強度等級五個抓手，來有效統籌安排，調整建筑質量、建筑成本間矛盾，讓施工圖紙擁有最佳性價比。

參考文獻

[1]李萍. 建筑結構設計階段優(yōu)化工程造價成本的方法[J]. 門窗， 2021（3）：2.

[2]張灝臨. 建筑結構設計中工程造價控制分析[J]. 建材發(fā)展導向， 2020， 18（11）：1.

[3]韓燕. 探析建筑工程中結構設計對工程造價的影響[J]. 建筑與裝飾， 2020（30）：2.