優(yōu)化設(shè)計與造價控制

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方案優(yōu)化設(shè)計，就是在原設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合新工藝和設(shè)備的使用、新材料的投入，進行局部設(shè)計改變。在滿足功能要求的條件下，使技術(shù)更可行，同時又節(jié)約材料，使工程造價明顯降低。 
　　在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響，如基礎(chǔ)類型選用、進深與開間的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等。據(jù)統(tǒng)計，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟合理的設(shè)計，可降低工程造價10%～20%。建筑結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、柱、墻體、梁、樓板、屋面板等部分組成，各部分占工程總造價的比例不同，結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化時對工程造價的影響也就不一樣。下面就主要結(jié)構(gòu)部分進行舉例說明：基礎(chǔ)：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造價與工程所在地的地質(zhì)條件密切相關(guān)，其工期約占整個建筑物主體工程的25%～30%，造價約占總造價的10%～20%.所以設(shè)計時，應(yīng)重視地質(zhì)勘察報告交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)形式，控制基礎(chǔ)的截面尺寸與埋深。如兩座相鄰住宅樓工程，根據(jù)地質(zhì)勘探資料，設(shè)計基礎(chǔ)承載力及埋深相同，地面以上部分結(jié)構(gòu)設(shè)計也相同，均為6層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積3236平方米，地面以下部分選用兩種基礎(chǔ)形式。1號樓過于考慮安全性，設(shè)計時選用鋼筋砼條形基礎(chǔ)，C20砼澆筑，M10水泥砂漿、MU10磚砌筑，基礎(chǔ)總造價為16.13萬元。在2號樓設(shè)計中，將基礎(chǔ)改為毛石條形基礎(chǔ)，用MU20毛石、M10水泥砂漿砌，基礎(chǔ)總造價為10.35萬元。通過對比，1號樓基礎(chǔ)建筑面積造價每平方米為49.86元，2號樓每平方米僅為31.98元。在兩樓樓型、結(jié)構(gòu)及使用功能相同和地質(zhì)條件滿足安全使用的前提下，只將鋼筋砼條形基礎(chǔ)改為毛石條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)部分的造價減少了35.88%.這對整座住宅樓工程造價的控制起到積極作用。 
　　柱網(wǎng)布局與柱子：柱網(wǎng)布局是確定柱子的行距和間距的依據(jù)。一般柱網(wǎng)尺寸在6米～12米之間，柱距小則傳力路線短，能節(jié)省上部結(jié)構(gòu)的材料，但基礎(chǔ)費用可能增高，因而柱網(wǎng)布局是否合理，對工程的結(jié)構(gòu)造價有很大影響。如果我們對柱子鋼筋連接方式進行方案優(yōu)化設(shè)計，有時也能節(jié)省大量資金。例如設(shè)計某綜合樓時，柱子鋼筋采用電渣壓力焊接技術(shù)，可比搭接方法節(jié)省10%以上的主筋，僅此一項可節(jié)省數(shù)十萬元。此外，柱子截面形狀及大小的選擇也對工程造價有著直接的影響。 
　　梁：矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件，在設(shè)計時常使用，但材料利用率很低。一是因為靠近中和軸的材料應(yīng)力較低；二是梁的彎矩沿梁長是變化的。由于等截面梁大部分區(qū)段應(yīng)力低，材料得不到很好利用，只有在軸心受力時，材料利用率才可提高。因此，設(shè)計時可采用平面桁架代替矩形梁，這樣既經(jīng)濟，自重又可減輕。 
　　砼及鋼筋的選用：除了要滿足結(jié)構(gòu)需求外，還要力求施工方便，盡量減少砼標號與鋼筋型號的種類。有的工程梁、板、柱采用不同標號，使施工難度加大，既浪費材料，又加大成本。鋼管砼結(jié)構(gòu)是將砼填入薄壁圓形鋼管內(nèi)而形成的一種新型結(jié)構(gòu)，它將兩種材料有機地結(jié)合，可借助內(nèi)填砼增強鋼管壁的穩(wěn)定性，借助鋼管對核心砼的套箍作用，使核心砼處于三向受壓狀態(tài)，從而具有更高的抗壓強度和抗變形能力。鋼管砼與鋼結(jié)構(gòu)相比，在自重相近和承載力相同條件下，可節(jié)約鋼材近50%，并節(jié)約大量的焊接工作量。與普通砼相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同條件下，構(gòu)件截面面積可減少約50%，材料用量和構(gòu)件自重相應(yīng)減少約50%.方案進行優(yōu)化設(shè)計，要把握好技術(shù)和經(jīng)濟的對立統(tǒng)一關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)階段設(shè)計市場的情況，筆者有三項建議。 
　　加大行政監(jiān)督和加快設(shè)計監(jiān)理工作。首先，政府主管部門要重視優(yōu)化設(shè)計工作，通過行政手段來保證優(yōu)化工作的實施，加大對設(shè)計市場的管理力度，建立和完善相應(yīng)法律法規(guī)，規(guī)范設(shè)計市場。其次，建立設(shè)計監(jiān)理制度已迫在眉睫。目前還沒有客觀公正的“第三方”負責(zé)監(jiān)理結(jié)構(gòu)設(shè)計，所以通過監(jiān)理方式可以打破設(shè)計單位自己“控制”自己的單一局面。 
　　建立必要的設(shè)計競爭機制。為保證設(shè)計市場的公平競爭，招標時要對投標單位的資質(zhì)、信譽、技術(shù)等方面進行必要的資格審查，設(shè)立健全的評標機構(gòu)，對備選方案進行優(yōu)化選擇。設(shè)計單位為提高自身競爭力，在內(nèi)部管理上應(yīng)把設(shè)計質(zhì)量同個人效益掛鉤，促使設(shè)計人員加強經(jīng)濟觀念，把技術(shù)與經(jīng)濟統(tǒng)一起來。 
　　推廣設(shè)計標準規(guī)范。在標準規(guī)范中，可以對一些重要的部位采取設(shè)計經(jīng)濟指標限額制度，對一些設(shè)計部位使用“宜”或“不宜”等引導(dǎo)性語言來提示設(shè)計人員對方案進行優(yōu)化?？荚嚧笫占?