建筑结构设计阶段优化工程造价成本的方法及对策

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第6期   作者:陈晓龙
[导读] 控制建筑工程成本不仅控制建筑和装饰成本,还包括建筑结构设计的优化
        陈晓龙
        身份证号码23010319890324****,黑龙江省哈尔滨市 150000
        摘要:控制建筑工程成本不仅控制建筑和装饰成本,还包括建筑结构设计的优化。为了制定更详细材料计划和施工计划,控制工程造价,有必要做好建筑结构设计阶段的造价控制工作。在此基础上,对建筑结构设计阶段优化工程造价的途径及相应对策进行了简要探讨,以期为相关人员提供参考。
        关键词:建筑结构;设计阶段;优化造价;成本
建筑结构设计阶段对工程造价的影响
1.1设计方案对工程造价的影响
        在建筑结构设计过程中,所采用的结构设计方案主要受以下因素影响:①结构设计中选用的建筑材料;②结构设计中选用的施工设备;③实际施工中选择的施工工艺。这些因素在整个工程造价的总成本中占有非常大的比例。整个建筑工程造价的成本控制是否有效,工程验收工作能否顺利进行,很大程度上取决于建筑结构方案的设计。
1.2设计过程对工程造价的影响
        在建筑结构的设计和选择中,工程造价还会受到以下因素的影响:①工程结构细部的处理;②掌握和了解施工现场条件的程度。例如,在设计建筑结构时,需要根据实际工程设计要求选择最合理的钢筋尺寸、截面形状和焊接方法,这些因素通常对施工过程中使用的混凝土量有影响。截面积越大,使用的混凝土越多,最终会对建筑工程的整体造价产生影响。
1.3设计质量对工程造价的影响
        在实际施工过程中,存在各种质量问题和安全隐患,主要表现为:①建筑结构设计质量差;②建筑结构设计存在诸多不合理之处;③施工图设计精度差;④实际施工适应性差。这些都会导致工程返工或停工,造成不必要的资源浪费,从而增加施工成本。
2.建筑结构设计阶段工程造价的成本控制方法
2.1生命周期控制方法
        建设项目主要有以下几个阶段:①规划阶段;②设计阶段;③施工阶段;④使用阶段;⑤维护阶段。一般来说,一个项目的成本控制主要是控制施工阶段的成本。但是,通过对成本控制因素的研究,发现设计阶段的一般成本控制主要是控制施工阶段的成本。但不难知道,工程设计阶段的成本占工程总成本的30% ~ 70%,工程成本会受到工程设计阶段成本的影响。在这个过程中,生命周期法不仅可以有效控制工程设计和施工阶段的成本,还可以控制和处理后期建筑投入使用后的维护成本预算,避免建筑结构设计中的不合理问题,影响项目的整体成本。
2.2系统控制方法
        在建筑工程中,工程造价、施工质量、施工进度等一系列因素是相互对立但又统一的。比如对于那些质量要求高或者功能设备齐全的建设项目,在设计和施工过程中会选择较好的建筑材料,所以相对于类似的建设项目,工程造价必然会增加。然而,如果在建筑结构设计中盲目控制工程造价,在实际施工中就会出现使用劣质材料和偷工减料的问题,影响工程施工质量。
3建筑结构设计阶段工程造价优化方法
3.1优化建筑结构设计类型
        建筑师和结构工程师应密切配合,建筑师制定的建筑方案不应违反力学规律,结构工程师应根据建筑功能和立面效果提出结构类别和方案布置。原因在于项目的结构类型不同,建筑材料和施工工艺不同,施工所需的人员数量也不同,这也会使工程造价不同。因此,为了有效降低项目的整体成本,有必要不断优化建筑结构设计的类型,以满足业主的需求。选择的结构类型成本要最低,有的建筑结构类型要有针对性,避免不规则的建筑形式,要做各种比较,保证建筑结构类型的优化。
3.2优化建筑结构的基本设计
        在整个建筑工程中,基础属于建筑结构的基础,其设计对工程建筑的整体设计有着至关重要的影响。因此,在建筑工程的结构设计过程中,应优化基础结构。

建筑工程的结构基础一旦设计不合理,建筑工程的整体结构就会不合理。一旦投入使用,将影响整个建筑结构的安全,大大增加施工成本,难以有效控制整个工程结构的成本。
        在整个结构设计阶段,基础工程费用约占总费用的10% ~ 20%。因此,要控制建筑工程造价,必须优化建筑结构基础的设计。这就要求工程设计人员综合全面地分析建筑力学和建筑结构形式的知识,有效地结合施工现场的环境,做好施工现场的分析调查工作,在了解项目区的地质结构和周围环境后,合理地优化基础设计,从而选择最优的基础设计结构。
3.3优化结构设计成本
        由于客户的需求不同,目前建筑外观不规则复杂,在建筑结构设计中应分析以下因素,以确保符合建筑的外观要求和建筑的平面、内部和空间高度的使用功能。主要因素有:①建筑结构体系;②建筑材料的使用;③组件的排列;④组件的选择;⑤力传递路径。建筑结构设计时,一旦设计者设计不当,建筑就会受到规则的限制,难以满足客户的需求。因此,设计人员应掌握建筑结构的设计理论,确保设计的建筑满足外观要求,保证建筑结构的安全稳定,从而有效降低工程成本。此外,设计师应不断学习现行设计规范和相关强制性设计规定等。在设计建筑结构时,应实事求是,科学设计,科学调整施工中的钢筋数量和混凝土用量,以减少工程投资,缩短工期,保证建筑安全。。
3.4选择灵活的结构形式
        建筑规模和建筑类型不同,结构形式也不同。因此,设计人员应灵活选择工程结构。一般来说,底层建筑,即六层以下的住宅建筑,采用混合结构,对钢筋混凝土的用量最少,能有效满足建筑强度和安全性的要求,从而更好地控制工程造价。对于那些高层建筑,即楼层高于6层的建筑,为了使其结构更加规则,应选择复杂的高层结构。此外,值得注意的是,高层建筑的结构形式一旦确定,就不能随意改变,设计过程中要考虑各种因素。一般比较经济适用的结构是多层支撑的公共建筑施工框架结构,宜选用合适的矩形柱和异形柱。特殊情况下,如12层以上20层以下的住宅楼,也可考虑框架剪刀墙结构。对于大跨度屋盖,也可以根据实际情况选择预应力结构。
3.5基础形式和结构形式的优化
        建筑结构设计阶段基础形式的选择对工程造价总成本影响很大,甚至可以占到工程造价总成本的1 /3。因此,合理选择基础形式不仅可以实现成本控制的优化处理,还可以有效节省工期,使维护过程更加高效和简单。其次,结构形式的选择直接影响建筑工程的地质条件。在结构形式设计过程中,应加强地质勘察和处理,重点控制基础埋深和截面积,以达到成本优化控制的目的。对于结构形式的选择,应在对比分析不同结构的受力体系、布置方案和经济性能的基础上,选择最合理的结构形式。比如混合结构,更适合7层以下的建筑,其造价仅为钢筋混凝土框架结构造价的60%-70%左右。
3.6构件截面和配筋率的选择
        一般情况下,构件的截面与配筋率成反比,即截面尺寸越小,配筋率越大,在这种情况下,钢筋和混凝土的用量必然增加,反之亦然。但是,当截面变大时,钢筋的消耗量会相应减少,而混凝土的消耗量只会增加,这也会导致建筑物荷载的增加。其次,对于配筋率的控制,要在保证工程质量安全、结构稳定和耐久性满足标准要求的基础上,对配筋率进行优化,以达到控制工程造价的目的。特别是在目前钢筋和混凝土材料价格不断上涨的情况下,在保证满足建筑整体施工布局的同时,将长、宽、高比以及平面凹凸尺寸控制在结构规范的范围内,避免立面刚度的变化,达到减少钢筋用量,优化工程造价的目的。
4结束语
        综上所述,建筑工程的成本控制应该贯穿于整个施工过程,由于建筑结构的设计对工程的整体成本有着非常重要的影响,所以整个设计和施工过程中最重要的是结构设计过程中的成本控制。因此,为了更好地控制工程投资金额,防止成本超标,有必要做好建筑结构设计成本,从而提前控制整个工程的成本,有效提高施工质量。
参考文献:
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[2]刘秀玲.工程造价与建筑结构设计的关系及优化措施研究[J].科技信息,2011,28(35):23-23.
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