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浅谈建筑结构设计的工程造价控制

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摘要:建筑工程造价控制是现代建筑业所要长期面临的一个十分具有现实意义的重要课题,一份合理的建筑结构设计,将对工程建筑的可行性及经济效益带来最为直观的影响。在现代建筑工程造价的各个环节中,处于设计阶段的工程造价可控性远远大于工程实施过程中的造价把控,因此优化建筑结构,节约工程造价便成了工程建设中一个至关重要的研讨环节。本文主要从工程结构设计的造价控制切题,做深入研讨,以供众位学者交流指正。

关键词:建筑结构设计;工程造价

中图分类号:TU723.3文献标识码: A 文章编号:

前言

工程造价与建筑结构设计息息相关,建筑结构设计的安全与合理是工程建设进行的前提,而工程建设的造价控制及效益价评估值则是工程建设顺利进行的基本保证。另一方面,优化建筑结构能有效的降低造价成本,从这一方面来讲,优化建筑结构与工程造价控制二者又是相辅相成的。众所周知,工程造价控制贯穿于工程建设的各个环节,一份有效的工程造价控制应该是贯穿于工程建设始终,并且是针对工程决策阶段、设计阶段、施工建设阶段、竣工验收阶段的全方位系统性综合考虑。但处于设计阶段的工程造价可控性及效益型明显高于其他阶段,所以可以这样说,建筑设计的优劣将直接影响整个工程的造价预算。

建筑结构优化设计的目的及意义

影响工程造价的因素有很多,主要包括:建筑主体;水电、通风等基础设施支出;绿化、景观等环境设施支出。而其中建筑主体结构造价在建筑整体造价中所占比例最大,对于工程整体成本对于工程造价的影响尤为关键。建筑结构设计是在充分满足建筑功能性的前提下,综合考虑建设成本、环境效益、经济效益、建筑创造性及建筑生命力等各方面因素的一项综合性设计研究。优化建筑结构、节约工程造价,其现实意义绝非一味的降低工程成本,就建筑本身而言:建筑安全性、舒适度、美感度是建筑结构设计所要考虑的首要因素,而从城市发展、投资者经济效益角度而言,优化建筑结构则又涉及到了社会效益、环境效益、经济效益等方方面面。因此对于建筑工程造价的把控,找到各方影响因素的完美契合点将使得工程建设的各项利益最大化。

一、建筑结构设计的综合性因素分析

现代建筑结构设计主要分为三个阶段:结构方案阶段,结构计算阶段与施工图制作阶段。而其中,结构方案对于工程造价的影响尤为关键。建筑结构设计的方案成型是基于建筑的重要性、工程地质勘查报告、建筑所在地的抗震设防烈度、建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。建筑结构设计的前期介入及全方位综合考虑,能很好的避免工程实行阶段的较大规模修改以及为应对其他各方要求而添加的各种加强、完善措施,并能在工程建设前期很好的避免工程建设中可能出现的方案反复,从而最大程度降低工程实施过程中不必要的成本浪费。

二、合理选择建筑结构形式及建筑结构体系

1.建筑结构形式的选择

就目前而言,全球范围内普遍采用钢框架和钢筋混凝土框架结构作为建筑的结构方式。

两种结构方式都有各自的适用范围,其整体造价差异也相对较大。因此,对于建筑结构设计的工程造价控制,结构方式是首要考虑因素。一般而言,钢结构强度高、自重轻、抗震性能好,是现代建筑比较理想的材料,但与此同时,全钢结构造价高昂相对高昂并在建筑防火性能方面有着明显的劣势。钢筋混凝土结构在综合性能上无明显缺陷,并有着钢结构难以比拟的性价比优势,多适用于一般的高层建筑结构体系。在建筑结构方式选择上,工程因充分考虑建筑自身的具体情况,从而选择最为合理的结构方式,从根本上控制工程造价成本。

2.建筑结构体系的选择

就全球范围内而言,目前建筑设计所常运用的结构体系包括:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。四种结构体系均有着自己独特的优势及适用范围,其工程造价成本也不尽相同,因此,综合考虑建筑特点,选择最为合理的建筑结构体系对于工程总体造价的控制有着至关重要的作用。而建筑结构体系的选择应根据建筑工程的功能要求、建筑高度、抗震等级、场地地基等实际情况做综合考虑。

一般而言,建筑层数为6到15层的办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库等工程建设适用于采用框架结构。在这种情况下,框架结构建筑平面布置灵活,建筑立面易于处理,自重轻,造价低等优势将得到最有效的发挥,并且,框架结构有着较为成熟的计算理论。

剪力墙结构主要用于提升整个房屋的抗剪度及刚度,其基本原理为在高层建筑中设置钢筋混凝土墙体,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,通常情况下,剪力墙呈现为多轴线布置或横纵正交叉布置。剪力墙结构体系刚度较大,空间整体性能较好,且呈现出良好的抗震性能,因而,剪力墙结构在住宅和旅馆客房中被广泛采用,剪力墙结构体系便于分割,能很好地适应多墙体、多房间的建筑工程,且能很好地保证房屋的整体美观度。

基于框架结构及剪力墙结构各自的特点及优劣势,一种新的结构体系:框架—剪力墙结构体系应运而生,而框架—剪力墙结构体系也是目前最为常用的建筑结构体系。从原理上而言,框架—剪力墙结构体系综合了框架结构及剪力墙结构的优点,并形成重新组合构建,及基本原理为在框架结构中布置一定数量的剪力墙,这种结构综合了框架结构布置灵活、使用方便的特点,更在刚度及抗震能力上有着明显的提升,因此,框架—剪力墙结构体系相较于框架结构、剪力墙结构而言,他能适用于更多楼层,更高高度的建筑施工。目前,该种结构体系多用于高层建筑中的办公楼及旅馆。

随着现代建筑对于建筑层数,建筑高度的需求越来越高,高层建筑对建筑结构体系提出了更多更复杂的要求,这时候筒体结构体系便很好的满足了现代建筑这一需求。筒体结构体系的基本原理为:由剪力墙构成空间薄壁筒体成为竖向悬臂箱形梁,加密柱子,从而增强梁的刚度,并能形成空间整体受力的框筒。

上述四大建筑结构体系为目前现代建筑比较常见的几种结构体系,而除此之外,世界范围内还有一些其他的结构形式,包括:薄壳、悬索、膜结构、网架等。这些结构体系也均有着各自的特殊性及适用范围,因此建筑设计体系因地制宜的合理运用对于建筑结构设计的工程造价控制将大有裨益。

三.规则化立面设计对于工程造价控制的意义

现代建筑发展使得建筑在满足其基本功能性的同时更加注重建筑风格、建筑个性的体现,建筑作为人类精神文明及物质文明的最直观体现,建筑设计在创作上也有着千变万化的发散,建筑实体立面是设计者智慧的结晶,他在很大程度上体现了建筑的创造性及灵魂。但基于工程造价控制的建筑体型设计应当在综合考虑建筑安全性、可行性的前提下尽量避免建筑体型的不规则化对建筑成本的影响。建筑体型的不规则化会导致空间关系复杂的部位出现多次承力转换结构部件,这将对建筑的安全性提出更为复杂的要求,也势必会造成施工成本的增加,因此,使建筑体型产生规则的结构效益对于工程造价成本的控制也有着至关重要的作用。

四、工程安全性的把控对于造价控制的影响

现代建筑多以高层建筑为主,基于技术的需求,建筑结构设计在材料、工艺上,有着更加严格的要求,这势必会影响到工程造价的控制。另一方面,结构设计的安全度,对于建筑风险控制,以及施工安全的控制都有着很大的影响,并且这些都会造成工程成本的额外输出。因此,建筑结构的设计安全度程度,将直接影响工程造价的控制,以及工程质量的控制。所以确定好建筑结构设计安全度,对于建筑施工而言,在施工技术、施工工艺上都有着实质性的价值。

总而言之,建筑结构设计的工程造价控制是一个多方面综合考虑的过程。建筑结构设计对于工程造价的控制也并绝非简单的越低越好,他应该在充分满足建筑功能性的前提下,对于工程经济效益、社会效益以及环境效益的多方面把控,并且尽量以创造性的设计思维提升建筑附加值及生命周期。因此,对于建筑本身而言,建筑结构设计环节的各方面综合把控不仅仅是一个工程造价控制的过程,他更是一个建筑全面溢价的过程。

参考文献:

[1] 秦茂玲. 建设工程造价控制的研究与应用[D]. 重庆大学, 2008, (05) .

[2] 黄丽莉. 建设项目工程造价控制方法的研究与应用[D]. 吉林大学, 2007, (05) .

[3] 李露梅. 工程建设项目设计阶段工程造价控制研究[D]. 天津工业大学, 2008, (09) .

[4] 李茂涛. 我国建设工程造价管理改革研究[D]. 重庆交通学院, 2008, (07) .