談建筑經濟性與結構經濟性

劉 炳 寅

(廣東鏵建設計有限公司，廣東 江門 529000)

1 概述

建筑是人們為了滿足社會生活需要，利用所掌握的物質技術手段，并運用一定的科學規律、風水理念和美學法則創造的人工環境。改革開放后，大批農業勞動力涌向城市，中國城市化快速發展，從中國建筑業協會發布的《2018年建筑業發展統計分析》報告可以看到，全國建筑業企業(指具有資質等級的總承包和專業承包建筑業企業，不含勞務分包建筑業企業)完成建筑業總產值235 085.53億元，同比增長9.88%，中國建筑業發展勢頭強勁。我們知道，一個建筑物不論是公共建筑還是居住建筑，除了要解決立項前的資金問題，后續土建建設投資一般都是巨大的，高層和超高層的建筑投資更是天文數字，且資金回報期長，開發商若想在激烈的市場競爭中處于優勢，就必須要重視建筑工程經濟成本的控制，要節約成本或為項目創造條件提高利潤，這也是企業提高市場核心競爭力的關鍵因素之一。本文從一個設計師的角度對建筑經濟性和結構經濟性兩個方面展開探討，提出一些控制成本的方法或措施，供同行參考。

2 建筑經濟性

建筑設計主要包括三大內容：平面設計、立面設計和剖面設計。平面功能設計要合理，立面造型設計要新穎美觀，剖面設計(含場地豎向設計)要因地制宜。筆者認為平、立、剖設計要結合好地方政策，這對建筑工程經濟成本的控制有著舉足輕重的意義。下面從建筑的平、立、剖延伸出來的幾個設計要點談談建筑設計對建筑工程造價的影響。

2.1 建筑平面設計對建筑工程造價的影響

1)節省容積率，提高地塊可建設面積，實現總利潤最大化，降低均攤成本。根據江門市當地政策規定，江門市建筑單體面積需采用“江門市建筑單體電子報批軟件”核算，對于住宅樓，每個標準層，每層的陽臺總面積超過該層套型面積的18%的部分按全面積計入計容面積(即當陽臺總面積不超過18%時，所有陽臺均可只計算一半面積)。軟件對于住宅戶型設計的“空中花園”的屬性可以指定為“陽臺”，所以空中花園面積可只計算一半，戶型設計圖如圖1所示。

圖1陰影區，建筑平面設計定義為“空中花園”，實際上該戶型為(3+1)房兩廳兩衛住宅單元，圖中的“空中花園”很輕易就可以改造為書房或小臥室。8 m2的實際使用面積，在計算容積率時只需計算一半，即4 m2。容積率是個“寶”，一般項目地塊的容積率是一個限值，不允許突破，這點在住宅項目限制得尤其嚴格。我們可以假設，一個住宅小區有1 000戶，每戶可以節省4 m2的計容建筑面積，則整個項目可以節省4 000 m2的計容建筑面積，根據以往的建筑設計經驗，一般一棟住宅塔樓的標準層面積約為400 m2，這意味著省下的容積率可以再多建10層住宅，其經濟性是非常顯著。故此，我們在住宅戶型設計時一定要緊抓當地的利好政策，如上例，用盡這個“18%”面積計半的福利。

2)在戶型建筑面積不變的前提下，利用平面設計為空間擴大創造條件，提高居住品質，為今后銷售單價的溢價打下堅實基礎，做到小投入，大產出。筆者建議，只要條件允許，在廣東地區，建筑設計中應盡量采用大飄窗或全景落地窗的設計方案(如圖2所示)，因為這樣可以有效的擴大視覺感官空間，讓購房者一下子覺得房子大了很多。

雖然從節能計算的角度來說，的確開窗面積越大，對節能就越不利，這一點在北方的夏熱冬冷地區會尤其突出。但是，在南方，在江門這樣的夏熱冬暖地區，采用大飄窗或全景落地窗的設計方案，對節能計算的不利影響是相對較小的，而“大房子”的住宅在江門地區市場認可度高，容易溢價，房企回收資金周期短，利潤上升空間大，從某種意義上說相當于建筑工程成本降低了。

2.2 建筑立面設計對建筑工程造價的影響

1)立面設計選材宜積極采用成熟的新材料、新工藝。不同的立面材質其價格往往是相差甚遠，如干掛石材與真石漆。大家都知道掛石的立面高檔大氣，但外墻采用干掛石材造價較高，筆者認為如果立面設計確有需要，設計在經業主同意后可以考慮采用真石漆代替。實際上近年來真石漆的工藝水平提高了很多，真石漆作為一款新型仿石涂料，具有節能低耗、安全、仿真度高等多項優點。國內采用真石漆產品取代了石材干掛案例不勝枚舉，筆者認為只要采購，施工現場監管到位，用一個精品的真石漆工程取代干掛石材，節約工程造價，是可行的。假如業主或設計師確實對干掛石材“情有獨鐘”，石材也應該優先考慮采用人工石材，因為人工石材的價格一般都會比天然石材低，且可供選擇的款式會更多。

2)建筑立面設計應盡量避免采用大懸挑、大凸、大凹的設計手法，這點在做高層建筑的立面設計時尤其要注意。高層建筑的豎向體型宜規則、均勻，避免有過大的外挑和收進[1]。雖然這是在國家結構規范中提到的，但實際上能做到有效控制的人應該是建筑立面設計師，因為一旦建筑立面定好后，想控制工程造價，留給結構工程師優化的空間是非常有限的。大懸挑結構對結構計算是非常不利的，雖然按照目前的技術水平這并不是什么難題，但結構設計往往是要通過采取多種加強措施來保證結構的安全性，加強措施采取得越多，工程造價也就越高，這是必然的。一個項目的開展，我們首先就要落實定位，建筑立面采用大懸挑的設計手法的確能收到新、奇、特的視覺效果，但這種立面設計手法付出的經濟代價會比較大。除非這個項目可以為開發商創造出大量附加經濟價值(如地標工程、公司標志性建筑作品等)，否則這種非常規的、夸張的大懸挑、大凸、大凹的立面設計手法應該受到控制，這對節約工程造價，降低建安成本意義重大。

3)建筑立面材質顏色的合理選取。近年來國家大力推廣綠色建筑，其中建筑節能更是重中之重，建筑立面材質使用的顏色會直接決定建筑物對太陽“熱量”吸收的多少程度。一般情況下，顏色越深，吸收的“熱量”就越多。故此，在夏熱冬暖地區，在保證建筑立面新穎美觀的前提下，建議盡量采用淺色外墻材料以減少建筑物對太陽熱量的吸收，減少保溫材料的使用，降低能耗，降低工程造價。

2.3 建筑剖面設計對建筑工程造價的影響

1)建筑層高要合理選取。筆者認為在滿足使用功能的前提下，建筑層高應該合理選取，“夠用”就好。一般情況下，建筑層高越小，建安成本就會越小。現在幾乎所有項目的設計，其地塊規劃條件都會有限高要求，可能是80 m,100 m或150 m等等。對于一棟30層的住宅樓，如果能把建筑層高由3 m修改為2.9 m，則總建筑高度就可以壓縮3 m，這就相當于在限高的情況下可以多建1層住宅。但壓縮層高要謹慎，要因地制宜，如廣州、深圳等超級城市用地緊張，房價高企，大多數為小戶型設計，住宅層高采用2.9 m甚至2.8 m都沒問題，買家可以接受，但一些三四線城市可能因生活習慣，設計戶型多數為大戶型，居住品質要求高，住宅層高少于3 m是接受不了的，僅為了降低成本而強行壓縮層高可能會導致后期銷售困難，得不償失。

2)建筑剖面設計若能做好山地建筑的開發與利用，會有效節約工程造價。山地開發與利用往往是設計師需要面對的一大難題，其規劃結合了建筑學、規劃學、地理學、生態學、工程技術等學科的內容，工程技術要求、山體的保護和開發、造價控制、容積率控制等都成了設計的重點與難點[2]。一般來說，土方平衡是山地建筑開發與利用的重點和難點，場地剖面的設計要盡量少挖土方或做到挖填平衡，以達到節約工程造價的目的。在做建筑剖面設計時，也可以利用特殊的山體條件，把配電房、水泵房等設備用房安排到當地規劃部門認可的“負一層”(實際上設備用房已露出地面)，達到節省容積率的目的。

3 結構經濟性

建筑設計與結構設計是相輔相成，相互協調，相互制約的。有關房屋造價數據表明，結構造價占房屋總造價的25%左右[3]。一個優秀的建筑作品往往需要一個好的結構體系才能實現，做好結構設計可以有效降低工程成本，因此，我們的結構成本控制意識應該貫穿整個設計全過程，對于一般高層建筑的結構成本控制，筆者認為我們可以著重做好以下幾方面。

3.1 注重設計周期，嚴格控制結構超限

做結構設計首選就要把握住一個大的方向，那就是控制住結構不要超限。結構超限，按規定要做超限審查的，而超限審查必然會導致設計周期延長，結構主要構件的抗震等級會被提高，結構薄弱部位需要特殊加強處理，結構總含鋼量必然會明顯提高。結構設計應通過優化結構體系、結構平面布置和豎向來避免超限的出現，必要時應與建筑專業協商，局部修改建筑方案。

3.2 合理確定結構剛度

結構剛度應該是以適用為原則，而不是越大越好。一般情況下，結構剛度越大，結構吸收的地震力就越大，為之付出的結構成本也就會越高。我們應該參考規范對結構體系最大適用高度的規定來依次選取框架、框架—剪力墻、剪力墻、框架—核心筒和筒中筒等結構體系。筆者認為，結構剛度以剛好滿足規范對結構樓層層間最大位移與層高之比的限值或稍大為最佳(見表1)。值得一提的是，框架結構體系在類似住宅等有較高美觀要求的建筑方案中使用是受到限制的。

表1 樓層層間最大位移與層高之比的限值

3.3 把控樓蓋跨度大小

在滿足建筑使用功能的前提下，樓蓋跨度應控制在6 m～8 m，一般跨度越大，用鋼量也會越大，不利于節約結構成本。

3.4 降低結構自重

這里的結構自重既包括樓蓋體系的結構重量和結構豎向構件重量，也包括建筑圍護及建筑內隔墻的重量。設計中采用輕質圍護及內間墻材料可以降低結構自重，降低基礎造價，對提高結構經濟性很有意義。

3.5 結構材料選取

在結構設計過程中，在當地材料供給充足的前提下，應優先選用高強混凝土和高強鋼筋，這對于節約結構材料用量，降低工程造價有重要意義，這一舉措也符合國家現在大力推行的綠色建筑設計原則。

3.6 減少結構高度

減少結構高度最直接的影響就是建筑的使用凈高可以增加，或者說當建筑要求凈高為固定值時，建筑層高可以壓縮。在結構設計中，可以采用變截面梁、寬扁梁、無梁樓蓋等設計方法來節約層高，這點在地下室結構工程設計中經濟效益最為明顯，當結構高度減少，地下室建筑層高就可以減少，地下室埋深、水浮力、建筑用鋼量、土方量和基坑支護費用也會同步減少。

3.7 優化結構基礎形式

結構的基礎形式眾多，差異化大，選對基礎形式能顯著降低結構造價。如鉆孔灌注樁與預應力管樁，兩者的造價相差較大，且鉆孔灌注樁施工速度慢，成樁周期長，不環保，故結構設計應謹慎選用。而預應力管樁沒有以上缺點，且其使用工藝特別是在廣東地區已非常成熟，應是首選的樁基礎形式。

3.8 注重細節控制

這里以鋼筋配置方式為例談談如何控制細節降低工程造價。合理的鋼筋配置方式能節約用鋼量或降低施工難度。現在結構設計基本上都是采用軟件電算，但國內部分軟件對鋼筋配置方式不是很合理，需要結構設計師對電算結果進行一定的人工干預，以達到降低結構含鋼量的目的，筆者認為結構配筋要注意以下三點：

1)梁鋼筋直徑盡量控制在25 mm以內，當大于25 mm時，其錨固長度要求為1.1La；

2)主次梁相交處，盡量使用加密箍筋的配筋方式，少用或不用吊筋；

3)對于一些跨度小且支座配筋不大的結構梁，梁支座負筋應選用小直徑鋼筋，角筋兼做通長筋，減少搭接。

4 結語

本文從一個設計師的角度去探討建筑經濟性和結構經濟性，提出一些控制成本的方法或措施，但必須指出，個別方法或措施是具有項目的一些特殊性，不能一概而論。好的建筑設計和結構設計是有效降低工程造價的關鍵因素之一，故此，項目的開發選取一間負責任、經驗豐富的設計單位是很重要的，因為這能有效的避免“隱性浪費”。