廣州美術館項目設計與造價事前控制研究

許愛斌

隨著生活水平的提高，人們對精神文化的需求日益增長。美術館是城市文化空間的一類，承載文化的精神容器，是收集、保存、展覽和研究美術作品的機構。美術館能夠讓公眾的文化藝術修養有效提升，同時也為國家積累藝術財富。

1 工程概況

廣州美術館項目位于廣東省廣州市海珠區，南面為廣州科技館，西面為嶺南廣場，東面為赤崗北路，北面為雙塔路。項目設計以“水中盛放的英雄花”為題，反映嶺南建筑風格和廣州地域特色[1]。項目由藏品庫區、展陳區、文化教育與公共服務區、業務科研與管理區、設備及地下停車庫5 個區域組成，建筑平面長117.5 m，寬117.5 m，檐口高度40 m，總建筑面積為80 000 m2。其中，地下兩層，建筑面積為37 500 m2；地上5 層，局部6 層，建筑面積為42 500 m2。

2 設計方案

2.1 建筑工程

本項目地下1 ～2 層為藝術品庫房區、停車場、設備房以及部分公共服務功能區，如多功能報告廳、演講廳以及貫穿地下一層和二層星光畫意的穹幕展廳。首層為入口大廳、主展廳、咖啡廳，并在首層的夾層布置了部分服務功能，如書店、紀念品商店、志愿者之家等。2～4層是展覽空間，5 層和5 層夾層布置了圖書館和業務管理區，還有結合天棚采光的多功能展廳和室外展場。主體建筑實體的外表面采用固定模數的金屬隔熱外墻掛板外飾印刷玻璃，立面外側在內層墻體上形成落影，共同構成美術館現代、典雅，獨具吸引力的鮮明個性。裙房立面采用石材肌理，與主體統一，屋頂為彩色太陽能板，整體為花朵造型。

2.2 基坑支護工程

本工程基坑長145 m，寬132 m，周邊總長約580 m，2 層地下室基坑開挖深度19 m。基坑支護底邊線距道路邊線的最近距離20 m，距軌道邊的最近距離約9 m，采用“支護樁+預應力錨索”進行支護，支護樁外設置攪拌樁擋淤止水。

2.3 結構工程

根據地勘資料，除個別鉆點底板底標高為中風化或強風化巖層外，其余均為微風化粗砂巖，地質條件較好。上部結構采用“鋼管混凝土框架+型鋼混凝土框架—混凝土核心筒”組合結構的形式。

2.4 供配電及電氣工程

本工程采用兩路10 kV 電源供電，變壓器裝機容量8 000 kVA，柴油發電機組功率1 200 kW。

2.5 給排水工程

給排水工程包含給水系統、熱水系統、直飲水系統、排水系統、雨水系統以及雨水回收利用系統，其中熱水系統和直飲水系統主要用于本建筑物內觀眾休息區、母嬰室、業務管理區等區域。本項目收集、利用屋頂雨水，作為室外綠化、景觀、道路澆灑以及地下車庫沖洗用水。

2.6 通風空調工程

藏品庫區、展陳區設置全年恒溫恒濕空調，其余區域設置舒適性空調，冬季不采暖?？照{制冷主機采用2 臺2 110 kW（600 RT）和1 臺1 055 kW（300 RT）的常溫水冷離心式冷水機組。地下室車庫、設備用房、衛生間設平時通風系統，全樓設防排煙系統。

2.7 弱電智能化工程

根據本項目的使用功能和管理、服務需求，設置以下智能化系統：綜合布線系統、信息網絡系統、電話交換系統、公共廣播系統、信息發布系統、電子會議系統、自動消防報警系統、視頻安防監控系統、出入口管理系統、入侵報警系統、無線調度及電子巡查系統、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）人員及藏品定位系統、停車場管理系統、建筑設備監控系統、能效管理系統（含電力監測系統、用電分項計量系統）、智能照明控制系統、展廳環境控制系統以及系統集成。

2.8 消防工程

包括室外消防供水系統、室內消火栓系統、濕式自動噴水滅火系統、大空間智能型主動噴水滅火系統、高壓細水霧滅火系統、氣體滅火系統、超細干粉自動滅火裝置、廚房自動滅火裝置以及建筑滅火器。

3 設計階段的造價事前控制

工程設計是建設項目從抽象到具象的過程，設計階段對工程造價的影響達到75%以上，是造價控制的重點階段。設計階段的造價事前控制主要包括多方案經濟性比選、價值工程分析、太陽能光伏的效益分析、先定標準再定方案等方式[2]。廣州美術館項目通過對樁基礎工程、主體結構工程、空調末端工程的多方案經濟性比選，通過太陽能光伏的效益分析、室內裝修的造價預判及糾偏等方式，將項目造價控制在限額范圍內，實現設計階段工程造價的有效控制。

3.1 多方案經濟性比選

3.1.1 抗拔區域基礎選型的多方案經濟性比選

本項目抗拔結構面積13 473 m2，設計方案一為天然基礎+錨桿基礎，設計方案二為人工挖孔樁基礎。通過定量分析不同抗拔措施的造價差異，選擇更加經濟的設計方案。比選方案的造價包含基礎、底板的造價，人工挖孔樁的抗拔抗壓、天然基礎的檢測和錨桿的抗拔檢測造價，實際施工時間的對比3 個方面。兩個方案的造價如表1、表2 所示。

表1 方案一的造價

表2 方案二的造價

對比兩個方案，其中，方案一的造價3 785 萬元，方案二的造價3 989 萬元，兩方案的造價相差204 萬元。由此可見，方案一不僅更經濟，而且建設工期也更短，因此本項目抗拔區域基礎選型采用“天然基礎+錨桿基礎”。

3.1.2 主體結構的多方案經濟性比選

根據建筑物的特點，本項目采用框架核心筒結構體系。由于上部結構存在大跨度樓蓋、大懸挑結構、斜柱等問題，結構受力復雜，在保證安全性的前提下，合理的結構選型將直接影響項目的經濟性。通過定性對比分析混凝土框架核心筒結構、鋼管混凝土框架—混凝土核心筒組合結構和“鋼管混凝土框架+型鋼混凝土框架－混凝土核心筒”組合結構3種方案，綜合考慮建筑的使用功能要求、結構主體造價、工期、結構受力特點等，選擇本項目的主體結構形式[3]。

3.2 價值工程分析

根據原設計方案，展陳區空調末端采用地板冷輻射和全空氣系統加新風系統。在設計深化階段，基于投資控制角度，提出展陳區空調末端采用全空氣空調系統方式。利用價值工程原理，進行2 個方案的經濟性分析，通過分析2 個方案的優缺點和造價，選擇技術性更優、造價更低的方案[4]?？照{末端系統方案比選分析見表3。價值工程是用最低的成本實現產品的必備功能，從而提高產品的價值。價值工程的公式如下：

表3 兩種空調末端系統方案的優缺點

式中，V指價值，F指功能，C指成本。提高價值工程的方法之一是在功能少量下降的情況下，大大降低造價。在上述兩種空調末端系統方案中，方案一的舒適性更好，但造價是方案二的2 倍。采用方案二可在少量降低舒適性的情況下，大大降低造價。因此，本項目空調末端系統方案采用方案二。

3.3 太陽能光伏的效益分析

本項目建筑立面幕墻系統由12 片整體形成花瓣形的玻璃幕墻構成，4 個立面的幕墻均安裝太陽能光伏板，外立面光伏采用薄膜電池組件。在建筑標高40 m的屋面位置也安裝光伏系統，屋面光伏系統總面積為3 475 m2，采用彩色薄膜電池組件，通過排列組合4 種不同顏色的組件來實現花瓣形的藝術效果。

通過分析本項目太陽能光伏的系統造價以及收益得知，美術館光伏系統造價4 341 萬元，25 年各項收益造價合計2 455 萬元。光伏發電是太陽能應用中最尖端、最先進、最具潛力的一種技術，美術館使用大規模光伏產品將引領全省綠色建筑的發展，對建筑節能技術創新帶來很好的示范和研究價值。在美術館這樣的公共建筑上使用光伏發電產品，民眾能直觀感受到建筑與低碳技術的結合，喚起人們的節能意識，對于宣傳城市形象具有積極意義[5]。雖然美術館項目使用光伏產品產生的經濟效益無法覆蓋其建設造價，但其社會效益遠大于經濟效益，因此本項目保留太陽能光伏方案。

3.4 先定標準再定方案

由于室內裝修工程造價與設計標準和選材密切相關，采用先定標準再定方案的方式可以有效控制項目造價。

在本項目設計過程中，對每一個主要空間均采用裝修做法、效果圖、單方指標3 個維度合而為一的方式確定裝修標準，用標準指導限額設計，達到控制造價的目的。展廳裝修做法及單方指標表如表4 所示。

表4 展廳裝修做法及單方指標表

4 結語

限額設計項目的造價控制是一個動態、復雜的過程，本項目抓住設計階段這個造價控制的關鍵階段，通過多方案經濟性比選方式，選擇造價低、工期短的方案；通過價值工程分析，在少量降低功能的情況下，大大降低造價，實現項目價值的提高；對于雖然經濟效益不高，但具有較大社會效益的內容，通過效益分析，確定方案；室內裝修工程則以先定標準再定方案的方式，用造價指導設計。

通過上述系列舉措，在設計階段做到造價的事前控制，將造價控制在限額范圍內，實現項目造價的控制目標。