工業(yè)建筑結構設計造價控制

金麗萍

中冶華天工程技術有限公司 馬鞍山 210019

摘要：土建部分造價在整個工業(yè)建設項目中占有相當比重，建筑結構設計階段是控制建筑結構造價的重要階段，為了節(jié)約成本降低工程造價，本文提出了建筑結構設計階段造價控制措施，供各結構設計人員參考。

關鍵詞：工業(yè)建筑；結構設計；造價控制

引言

工業(yè)建設項目與民用建設項目相比大多具有以設計為主導、涉及專業(yè)眾多、投資額巨大、技術復雜、管理難度大等特點。工程造價控制是工程項目建設的主要內(nèi)容，對于投資額巨大的工業(yè)項目為了將項目總投資控制在合理的范圍內(nèi)，必須對項目進行造價控制。文獻[1]、[2]中指出，在項目前期投資決策階段對工程造價的影響高達75%～95%；項目設計階段對工程造價影響程度為35%～75%，施工階段對工程造價影響程度為5%～35%；后期的竣工階段對工程造價影響則更小。

1.工業(yè)建筑結構設計造價控制存在問題

民用建筑尤其是由房地產(chǎn)開發(fā)商開發(fā)的民用建筑，開發(fā)商為了追求較高的收益，在請設計院做設計時就給設計單位提出了，層高、含鋼量，每平米用鋼量等一系列結構設計控制指標。設計單位在這些指標控制下進行設計就保證了整個結構造價得到控制。民用建筑建設項目相對簡單，有經(jīng)驗的開發(fā)商根據(jù)自己以往的經(jīng)驗都可以給設計院提出結構設計控制指標。工業(yè)項目的甲方一般都是工業(yè)項目建成后的運營者，他們不同于長期從事地產(chǎn)開發(fā)的民用建筑開發(fā)商，他們沒有多少工業(yè)項目建設經(jīng)驗，他們所關心的是項目建成后能否正常運營，不可能對建筑結構設計提出各種造價控制指標。

2.工業(yè)建筑結構設計造價控制措施

2.1 轉(zhuǎn)變設計觀念，實行獎懲分明的限額設計

傳統(tǒng)的工業(yè)項目結構設計人員只關心所設計項目的安全性和是否滿足生產(chǎn)工藝的要求，很少考慮結構的造價因素，設計人員造價意識淡薄。為了降低工程造價，務必使設計人員拋棄“我只負責做好設計，工程造價與我無關”的觀念。限額設計是增強設計單位、設計人員造價控制意識節(jié)約工程造價行之有效的方法。限額設計就是給整個工業(yè)項目的建筑結構工程量提出限額，并對項目中的各單體分別提出限額。這一限額由甲方和設計單位根據(jù)以往工程經(jīng)驗共同協(xié)商確定。在實行限額設計的同時應實行獎懲機制，對超越限額的部分給予懲罰，對低于限額的部分給予獎勵。設計單位對從事結構設計的設計人員也應實行獎懲機制，只有這樣才能激發(fā)設計人員的造價控制積極性。通過實行獎懲分明的限額設計，甲方雖然向設計方多支付了一部分設計費用，卻節(jié)省了更多的工程費用，有利于總造價的降低。

2.2采用合理的結構形式降低建筑結構造價

每一種建筑結構形式都有其優(yōu)點和不足，各有其適用范圍，合理的選擇結構形式是降低建筑結構造價的重要手段。工業(yè)建筑結構形式受生產(chǎn)工藝的約束較多，為了滿足生產(chǎn)工藝的要求，常常造成一些不規(guī)則的、不利于抗震的結構形式出現(xiàn)，這就造成了建筑結構造價的提高。為了避免不規(guī)則結構形式，降低工程造價，結構設計人員需要與工藝設計人員加強溝通，在滿足生產(chǎn)工藝的前提下或通過適當調(diào)整工藝布置使建筑結構趨于合理。

文獻[3]報道了漣鋼3200m3高爐爐頂剛架的優(yōu)化設計，最初根據(jù)煉鐵工藝要求高爐爐頂剛架吊車吊裝側(cè)不允許設置框架梁，框架立面形式。為了增加爐頂剛架在該平面的剛度，往往將爐頂剛架柱設計成雙肢柱。這樣的結構體系顯然不利于降低用鋼量。在結構專業(yè)要求下，煉鐵工藝專業(yè)對工藝流程做了一定的調(diào)整，在增加少量吊裝設備的情況下允許爐頂剛架中間層平臺拉通1～2層框架梁。通過結構調(diào)整節(jié)省鋼材41.8t。

2.3 正確取用荷載值降低建筑結構造價

民用建筑荷載大多數(shù)是按照《建筑結構荷載規(guī)范》取值，而工業(yè)建筑荷載主要是由工藝專業(yè)提供。工藝專業(yè)提供的荷載包括設備自重、設備運行荷載、平臺正常操作荷載、平臺檢修荷載等荷載。工藝專業(yè)提供荷載時，出于安全考慮提供的荷載往往大于實際荷載值，由于工藝專業(yè)對結構專業(yè)不了解，其提供的荷載作用方式與設備實際作用于結構的作用方式往往存在差異，荷載作用方式不同對結構的影響相當大，結構設計人員應主動與工藝設計人員核實工藝提供的荷載值，并確定荷載實際作用方式，這不但有利于降低造價，還有利于結構安全。工藝專業(yè)提供平臺檢修荷載時，由于其不確定設備檢修時的設備擺放位置而習慣將整個平的活荷載都提為設備檢修荷載。實際設備檢修時僅占用平臺一小部分，平臺其余部分的活荷載應是正常操作荷載，設備檢修荷載通常是正常操作荷載的2倍以上，若整個平臺均按照檢修荷載取值，勢必增加平臺梁、板、柱、基礎結構設計造價。為降低結構造價，結構設計人員可與工藝設計人員協(xié)商在平臺上劃定設備檢修區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的活荷載為檢修荷載，區(qū)域外的平臺活荷載即為正常操作荷載，這將大大降低結構造價。

2.4 合理選用材料降低建筑結構造價

材料費是建筑結構造價的重要組成部分，在建筑結構設計中合理選用材料是降低造價的有效途徑。目前建筑結構涉及到的材料主要為鋼筋、鋼材、混凝土。對于混凝土《混凝土結構設計規(guī)范》雖然給出了C15～C80不同強度等級的多種混凝土，但在實際應用中大多只選用C25、C30、C35、C40這幾種強度等級的混凝土，對于一般結構可選用C30，對荷載較大的結構可選用C35、C40。對于混凝土結構主要起配重作用防止設備震動的大塊式設備基礎（例如風機基礎），其混凝土強度等級可選用C25。鋼筋在鋼筋混凝土結構中用量與其強度有關，應優(yōu)先選用強度等級高的鋼筋。HPB300鋼筋的抗拉強度設計值為：270N/mm2，HRB400鋼筋的抗拉強度設計值為：360N/mm2，HRB400鋼筋的抗拉強度是HPB300抗拉強度的1.33倍，當設計中鋼筋的抗拉強度被充分利用時，HPB300鋼筋的用量是HRB400鋼筋的1.33倍，可見采用高強度鋼筋降低造價的效果明顯。對于基礎、臥置于地基上的混凝土板等構件其鋼筋的抗拉強度未被充分利用，鋼筋用量由最小配筋率控制時可選用低強度等級鋼筋。工業(yè)建筑中鋼結構建筑眾多，鋼材用量相當大，適當?shù)倪x用鋼材可以有效降低工程造價。建筑結構鋼材常用的品種主要有Q235和Q345兩種強度等級的鋼材，對于構件的截面大小由強度控制的梁、柱其材質(zhì)應選用Q345，對于構件的截面大小由位移或撓度控制的梁、柱其材質(zhì)應選用Q235。因為Q345鋼材的強度遠高于Q235鋼，強度控制時選用Q345可大大節(jié)省鋼材用量。位移、撓度的計算與構件的剛度有關而剛度與材料的強度無關，因此構件截面大小由位移或撓度控制時可選用Q235鋼材。

3 結語

工業(yè)建筑結構設計階段的造價控制是整個項目造價控制的重要組成部分，通過提高結構設計人員的造價控制意識，實行限額設計，在設計中采用合理的結構形式，正確的取用荷載，合理選用結構材料可以達到在設計階段控制結構造價的目的。

參考文獻：

[1]林莉.工程總承包模式下設計對造價的控制研究[M].西安：西安建筑科技大學，2011.

[2]徐春媛，董 菲.工程總承包模式下設計對造價的控制研究[J].長沙鐵道學院學報，2013，14（4）：221～222.

[3]馬洌海，卲同平，龔宗宜.漣鋼3200m3高爐爐身、爐頂剛架優(yōu)化設計[J].鋼結構，2009，24（10）：52～56.

[4]蔣根謀，熊燕.基于建筑結構設計的工程造價控制[J].長春工業(yè)大學學報（自然科學版），2008，29（4）：468～472.