建筑结构设计成本优化研究

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  摘要:建筑造价成本是控制工程建设中非常重要的环节。它既是工程人员关注的一个技术指标,也是关系到企业经济效益的一个重要因素。要想实现对建筑造价成本的有效控制,必须从设计环节开始抓起。鉴于此,本文主要对建筑结构设计与建筑造价成本之间的关系进行了探讨,旨在不断提高建筑设计的合理性,减少工程建设的成本,并为同行提供参考与借鉴。
  关键词:建筑结构;设计;造价成本;影响
  中图分类号:TU3文献标识码: A
  引言
  在一切建筑工程动工之前,都需要对于建筑成本做出估算与控制,而对于建筑成本的控制工作,从建筑结构设计的过程当中就已经能够展开。只有从基础工作做起,才能够在最大程度上控制建筑成本。
  一、建筑结构设计和造价成本间的关系分析
  1、建筑结构设计的相关分析
  结构设计是工程项目建设过程中的一个不可或缺的环节,它为项目提供了全面、具体的实施意图,也是企业控制与确定造价成本的重要时期。在进行建筑结构的设计时,必须以最大限度地满足工程建设方案为基础,并要结合相关规范与政策进行,保证建筑的安全性、适用性及经济性。在建筑工程的造价成本中,主要包括项目决策、设计及实施各个阶段的全部费用,故合理优化结构设计,也是有效控制工程造价的重要方式。
  2、结构设计和造价成本间的关系分析
  在建筑工程的建设过程中,工程与技术是两个非常重要的因素,两者能否实现有效结合,对建筑结构的设计有着重要影响。当一个工程项目被确定下来,其建设工作与造价成本的控制就变得尤为重要,而前提是建筑结构设计工作的开展。建筑造价成本在很大程度上是受结构设计影响的,约占40%-70%的比例,故认真做好建筑结构的设计工作非常必要。结构设计与建筑造价成本之间的关系,具体主要有以下几方面的表现:
  2.1 设计方案与工程投资间的关系。研究发现,在一个单项建筑工程的设计中,选择的材料、方案与建筑投资紧密相关,如基础类型、结构形式等。如果设计方案合理,所需的各种建筑材料用量则会减少,投资也会相对减少。
  2.2 设计过程与成本之间的关系。在建筑结构的具体设计阶段,设计者会结合建筑项目的实际情况对设计过程进行掌控。设计期间,任何一个细小环节,都会直接与工程造价挂钩,如钢筋形式、钢筋连接方式等的选择都会影响到投资成本,故在设计过程中必须谨慎考虑每一个设计环节,既要保证设计的合理性,也要坚持经济性原则。
  2.3 设计质量与造价成本间的关系。在当前的建设工程中,经常发生质量事故。导致工程质量事故的原因较多,但设计方面的因素最多,约占50%的比例。由于结构设计的不合理,一些建筑结构的受力情况明显达不到施工规范的要求,故引起了质量事故。此外,如果设计较差,则可能导致工程成本的重复投资,进而造成停工、浪费资金等不良现象,也增加了造价成本。
  二、建筑结构设计成本优化的关键技术
  1、控制建筑物的层高是进行成本优化的关键所在在建筑结构中,会随着层高的增加而使得控制梁的高度和设备管道的长度增加。在进行设计的过程中采用十三分之一的梁高取值能够对建筑的层高进行有效地控制。在设计的过程中,如果不能够对使用的设备的管道所占空间进行准确的计算,就会使得建筑内的可用空间大大减少。因此,在进行设计的过程中,要充分考虑到外在环境的影响进行设计的优化,对建筑的层高进行有效控制,从而减少建筑结构的设计成本投入。
  2、结构的不合理会影响到整体的设计成本
  建筑物的结构设计如果超过了限制要求就需要采取一定的措施对结构进行加强,在这种情况下就会产生结构设计的成本增加,同时也会增加设计的难度。因此,就需要采取相应的措施对建筑结构超限后产生的投入进行有效控制,从而减少结构超限造成资金的使用。
  3、钢筋材料的选择对于成本的优化有着重要的影响
  在进行建筑材料的采购工作中,要进行价格的严格控制,例如:一级钢材的价格约为每吨4000元,二级钢材的价格约为每吨4200元,三级螺纹钢材的价格约为每吨4400元,将各级钢筋进行使用强度的从低到高排列依次为一级<二级<三级,按照配筋率从低到高依次为三级<二级<一级,因此,在进行综合考虑的过程中,其性价比依次为三级、二级、一级。在进行钢筋的使用种类的确定时,三级钢筋的性价比较高,在建筑中板使用的钢筋由于直径较小,因此就要选择性价比较高的冷轧带肋钢筋,在对钢筋的承载能力有特殊要求时,就需要使用三级钢筋。
  4、混凝土對于成本优化的影响
  在进行混凝土的选择时,如果其标号越高,产生的成本费用就越高,随着标号成本的逐级增加,单价就会增加8%左右。在设计过程中对于混凝土的选择要根据其具体使用到的部位进行确定。例如:在剪力墙中使用到的混凝土由于要承受较大的承压比,因此就需要选择标号较高的混凝土进行使用,在梁中的混凝土标号对于梁的整体影响较小,因此就可以选择标号较低的混凝土。在房顶的板中使用标号较高的混凝土虽然能够显著提高整体部分的承载力,但同时也会相应增加最小配筋率,使得楼板在使用的过程中容易产生开裂,因此,在对其进行综合分析后,就需要选择标号较低的混凝土。在进行混凝土结构的设计过程中,由于设计人员不能够准确的确定最优混凝土标号,因此在设计时应进行多次试算选择最合理的方案。
  三、建筑结构成本优化的思路和方法
  在进行结构成本优化的过程中,需要对建筑结构的设计和优化继续进行严格的控制,其中包括:建筑设计的策划、地址的勘查、规划阶段的勘查、制定方案阶段的勘查、施工图阶段的勘查以及临时变更和签证的管理。
  1、施工图设计阶段的成本优化
  首先,在进行建筑结构的设计过程中,要对设计团队进行综合的考察,以保证其设计的质量。其次,要加强对于长期合作伙伴的选择和培养,同时要进行多方的选择。再次,在进行设计的过程中,要针对不同阶段的设计结果进行严格的审查和评估。最后,要加强对于专业负责人的选择,保证其能够对设计起到良好的监督作用。
  2、确定合理的设计费用
  在进行设计费用的确定时,可以将其设置在当地的平均水平值之上,但要保证其合理范围,这样就能够有效调动设计人员的积极性,提高设计的质量。
  3、合理确定设计周期
  在项目的设计过程中,设计周期越短,工程所得的效益就越高。在缩短周期时要能够保证工程的质量和投入的成本,采用合理的工序和标准化的设计。
  但应注意设计周期过短,往往造成设计图纸质量不高,应避免方案优化不到位、图纸错误及深度不够的情况。
  4、考虑施工环境,合理设计方案
  建筑工程的施工环境在很大程度上决定着工程的周期以及预算,因此在建筑结构设计上,就不得不根据施工环境在作出相应的选择或调整。例如对于软土地基,就可能需要在结构设计上选择短肢剪力墙结构,而基础形式就尽量选择条形基础或筏板型基础;而对于桩型的选择,可以选择承载能力较强的桩型和沿轴线布置。合理的建筑结构设计方案不仅能够在施工的过程当中,降低施工难度,还能够在一定程度上缩短工程周期,从而降低整个建筑工程的成本造价。
  结束语
  由上述可知,工程造价是建筑工程项目建设的重要组成部分之一,对项目的经济效益有着非常重要的影响。在造价成本的控制工作中,施工图设计阶段的结构设计则是一个关键环节。建筑结构的设计是否合理,不但会影响到工程的质量,还会影响到工程的造价成本。因此,在进行建筑结构设计时,设计人员必须严格根据相关规定及施工规范的要求,合理优化结构结构设计,从而实现施工图设计阶段对建筑工程造价成本的控制,为社会创造更多的经济利益,促进建筑事业的健康发展。
  参考文献
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