建筑結構設計階段工程造價控制的研究

黃柱玲

摘要：隨著建筑工程的不斷發展，如何科學地、正確地進行工程造價的控制已經成為了當前建筑業亟待解決的一大難題。從建筑的整體方案來看，建筑結構的材料成本占了總成本的60～70%，另外的30～40%為結構設計成本。結構設計會選擇合理的結構形式，能夠降低無效成本。本文針對房屋建筑結構設計優化設計的重要性做了簡單論述，探討了房屋建筑結構優化設計技術的基本內容，深入分析了房屋建筑結構優化設計和經濟性之間的關東，提出了一些房屋建筑結構優化技術的應用措施，以期提升相關工作。

關鍵詞：建筑結構；設計階段；工程造價控制；價值工程；限額設計

引言

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

1建筑結構優化設計的根本準則

1.1確保結構安全，具備科學的經濟性

結構優化設計的關鍵目的為達到結構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。于實現結構安全耐用的先期目的的基礎之上，還要合理優化，讓建筑物經過科學的設計，降低建材的損耗，獲得良好的經濟性。

1.2提升建筑舒適程度，盡量實現建筑使用性能的原則

真正質量優良的建筑物，應當是從建筑、結構、裝潢到給排水、暖通、空調、燃氣、電氣安裝等每一環節的總體優化設計組合。假設只有一個環節設計得好，是無法被當成質量優良的建筑物的，結構設計亦包含其中。

1.3美觀實用原則

目前，人們的生活水平越來越高，對居住的觀念也發生了極大的變化，不但應當保障房屋結構的實際使用價值，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建筑結構設計與造價之間的關系

2.1綠色建筑結構優化設計與造價的關系

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%，建筑設計階段大約決定了建安造價的80%。而建筑設計階段的結構設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，在節省建設資金方面，綠色建筑的關鍵環節是綠色建筑設計，綠色建筑設計的關鍵環節是結構優化設計。所以，結構優化設計是實現綠色建筑的重要途徑。

2.2建筑結構外觀與造價之間的關系

房屋建筑結構優化設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，還需通過結構優化設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。結構外觀設計主要是指房屋建筑呈現出的整體外觀效果，根據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計標準，圓形或方形的外觀結構有利于房屋建筑整體保持良好的穩定狀態，并且呈現出對稱美。但是，房屋建筑外觀結構中部分結構過于厚重，既沒有使用價值，又影響房屋建筑整體外觀效果。對于這些結構就可以進行優化設計，弱化房屋建筑外觀的厚重感，優化其外觀效果。

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）、一層地下室構成；根據現場測定，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；根據地勘單位實際勘察情況表明：場地土質情況較為良好，但水位較高，東面地勢較低，根據原方案設計總平布置，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、工期多方面因素對地下室頂板結構進行分析。

4建筑結構設計優化方法

4.1地基基礎優化方面

地基基礎是建筑結構主要的組成部分，關系到整個建筑結構安全性與經濟性，多高層建筑下的基礎厚重、混凝土和鋼筋用量都很大，優化空間也很大，通過優化設計在建筑基礎設計的安全性和經濟性之間尋求一個合理的平衡點是結構基礎優化的目的，首先從基礎造型和布置開始，通過結構計算來驗證基礎方案的準確性和可行性，再根據規范和實際工程經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。基礎工程的造價在整個建筑工程造價中所占的比例較高，尤其在地質條件比較復雜的情況下。因此在建筑基礎優化中遵循合理造型、計算準確、材盡其用、符合規范的原則，對建筑基礎設計進行合理、細致的優化，能夠起到降低工程造價、節約資源的作用。

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，經計算，當采用3.9米層高、1.2米覆土時，局部需要采用抗浮措施。

4.2建筑結構優化的設計模型

建筑結構進行優化設計時，首先要從建筑過程中各種變量參數中選擇出重要的參數，此時就要建立起相應的函數模型，然后利用先進、科學的計算方法分析計算出函數模型的最優解，選擇最優參數。

由于在建筑工程的結構優化設計時，各種設計變量的選擇與設計要求有著直接的關系，所以在進行優化設計的過程中，可以將所選擇的設計變量按照其本身的性質以及重要性進行相應的分類，將其中一些基本不發生變化的設計變量定位預訂參數，這樣就可以大大的減少建筑結構優化工作的工作量。

4.3結構構件優化方面

結構構件設計比較具體，可定量分析，把握單體構件的設計也是實現總體優化設計的基礎環節。鋼筋的強度、混凝土的性能、構件的高度和寬度、箍筋的間距等方面的設計都影響結構構件的性能。不具備實用功能裝飾性構件在建筑中大量應用，在施工中較少采用工業化生產的預制構件，都影響工程的造價。建筑功能、柱網跨度、荷載大小等因素對整體結構的優化具有影響。最后，需要重點查看結構優化文件中構件的應力比或柱軸壓比、層間位移角等是否合理。

5案例分析

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

結束語

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