民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程造價(jià)控制研究

1、    民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程造價(jià)控制研究    張海峰摘要:建筑設(shè)計(jì)階段是工程造價(jià)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在滿足建筑物使用功能的前提下,應(yīng)合理優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有效控制工程造價(jià)。主要探討民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中如何有效控制工程造價(jià)。關(guān)鍵詞: 民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程造價(jià)工程造價(jià)即工程的建造價(jià)格,是指工程項(xiàng)目在項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施等環(huán)節(jié)所花費(fèi)的總費(fèi)用。工程造價(jià)的控制貫穿于工程建設(shè)的全過(guò)程,其中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是控制工程造價(jià)的重點(diǎn)階段。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全面規(guī)劃和具體描述實(shí)施意圖的過(guò)程,是處理技術(shù)與造價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在我國(guó),民用建筑是應(yīng)用最廣泛、涉及面最

2、寬的建筑形式之一,它的工程造價(jià)直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑市場(chǎng)的繁榮。筆者針對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段如何有效控制工程造價(jià)進(jìn)行探討。一、地基處理方案的選擇地基基礎(chǔ)是建筑物的重要組成部分,所占資金有的高達(dá)總投資的1/3以上。要達(dá)到優(yōu)化地基造價(jià)的目的,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)地基處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)有較全面的認(rèn)識(shí),并熟悉各種地基處理技術(shù)的造價(jià)。據(jù)調(diào)查,天然基礎(chǔ)的造價(jià)為樁基造價(jià)的27%-67%。因此在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,采用天然基礎(chǔ)而不是樁基可以避免浪費(fèi)。但并不是所有的建筑物都是如此。目前,民用建筑物逐步向高層、超高層發(fā)展。高層、超高層對(duì)地基的要求很高,而天然地基無(wú)法滿足其工程需要。一些底面積小,凈高偏高的建筑,特

3、別是建在填海地段的高層建筑,為滿足沉降量和承載力的要求,往往需要采用樁基。目前采用較多的樁基處理技術(shù)包括預(yù)制鋼筋混凝土樁、碎石樁、粉噴水泥樁、高壓噴射水泥樁、雙灰樁、現(xiàn)澆鋼筋混凝土灌注樁、粉噴石灰樁等。在樁基選型時(shí),應(yīng)充分考慮場(chǎng)地四周的環(huán)境條件、場(chǎng)地的土質(zhì)條件、單樁承載力的范圍值等。在高層、超高層及一些特殊結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,適合的方案可能不止一個(gè),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)和造價(jià)師緊密配合對(duì)工程造價(jià)的控制,加強(qiáng)對(duì)各種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比,以最優(yōu)的地基處理技術(shù)和施工技術(shù),最終選擇滿足設(shè)計(jì)和使用要求的地基處理方案。二、上部結(jié)構(gòu)形式、建筑材料及構(gòu)件尺寸的選擇（一）建筑材料的選擇建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要充分利用建筑材料

4、。建筑材料的合理選擇,既可以滿足使用功能、提高工程質(zhì)量的要求,又達(dá)到可以節(jié)省資金,降低造價(jià)的目的。因此,需要在熟悉建筑材料的性質(zhì)、性能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,了解不同類型建筑材料的價(jià)格,按照靈活、經(jīng)濟(jì)、適用的原則選用材料。建筑材料的選擇以安全適用、造價(jià)合理、施工方便為基本原則,應(yīng)就地取材,減少運(yùn)輸費(fèi)用,降低造價(jià)。以磚混結(jié)構(gòu)為例,由于其保溫性能不好,須通過(guò)增加墻體厚度以達(dá)到保溫隔熱的目的。而采用空心磚或具有更好隔熱性能的建筑材料,對(duì)減少墻體厚度、降低工程造價(jià)效果顯著。高層建筑中非承重墻對(duì)工程造價(jià)有較大的影響,目前有許多隔音、隔熱、輕質(zhì)、價(jià)格合理的新型建材可供選用,采用新型建材,不僅可以減少梁、板

5、、柱的截面和配筋,大量減低基礎(chǔ)的負(fù)荷,起到降低造價(jià)的作用,而且對(duì)減少非承重墻的自重及美化結(jié)構(gòu)外觀等,均有現(xiàn)實(shí)意義。（二）合理選擇結(jié)構(gòu)形式建筑物地面以上的結(jié)構(gòu)形式對(duì)工程造價(jià)有很大影響。目前我國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)形式主要有磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式大板、大模板結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)等。不同的建筑結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)劣,應(yīng)比較各種結(jié)構(gòu)的布置方案、受力體系及經(jīng)濟(jì)性能,結(jié)合實(shí)際,因地制宜,綜合考慮以上因素,盡量采用適合本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式,建設(shè)出低造價(jià)、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的民用建筑?；旌辖Y(jié)構(gòu)的造價(jià)僅為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)造價(jià)的60%-70%,其鋼筋混凝土用量少,適用于7層以下的建筑物。但混合結(jié)構(gòu)是由墻

6、體承重,對(duì)墻體布置有一定要求,不如框架結(jié)構(gòu)靈活,其使用功能受到限制。7層以上12層以下的建筑宜采用框架結(jié)構(gòu),在其合適的位置上設(shè)置幾道抗震剪力墻,可減小柱、梁的截面尺寸和配筋,從而達(dá)到節(jié)省材料的目的,且可以明顯提高建筑物的抗震能力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)一般適用于12層以上20層以下的建筑物,為增強(qiáng)建筑物的整體剛度,可其適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置剛性筒體,也可以起到節(jié)省材料的效果。（三）建筑物構(gòu)件尺寸的選擇建筑物構(gòu)件尺寸的選擇,包括合理地選擇柱及梁截面尺寸,混凝土墻體及板的厚度等。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)件尺寸減小,造成配筋率過(guò)大,鋼筋用量增加,工程造價(jià)增加;構(gòu)件尺寸增大,可以減少該構(gòu)件本身的配筋,但增加了混凝土用量,增加

7、了建筑物荷重。因此,需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者將混凝土構(gòu)件的配筋率控制在一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),并經(jīng)過(guò)計(jì)算比較,選定一個(gè)最優(yōu)的方案,以滿足建筑物凈空、美觀與結(jié)構(gòu)構(gòu)件經(jīng)濟(jì)性的高度統(tǒng)一,達(dá)到降低造價(jià)的目的。三、配筋率的控制（一）鋼筋的選用在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力要求的前提下,選擇相對(duì)造價(jià)低的鋼筋方案,可以達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。大多數(shù)設(shè)計(jì)人員一般把重點(diǎn)放在配筋的計(jì)算上,往往忽視鋼筋種類的選擇。目前建筑市場(chǎng)上的鋼筋種類很多,如級(jí)鋼筋、級(jí)鋼筋、級(jí)鋼筋、新級(jí)鋼筋、冷軋扭鋼筋、冷軋帶肋鋼筋等。過(guò)去的大跨度無(wú)梁板設(shè)計(jì)中,常采用級(jí)鋼筋。盡管級(jí)鋼筋比級(jí)鋼筋單價(jià)略高,但卻它能大大減少鋼筋用量,相比之下達(dá)到了降低造價(jià)的目的。但這并不

8、是說(shuō)級(jí)鋼筋就是最佳選擇。新級(jí)鋼筋是近年來(lái)推廣使用的新型鋼筋,它比普通級(jí)鋼筋提高強(qiáng)度近20%,每噸價(jià)格增加不超過(guò)10%。因此新級(jí)鋼筋的選用,在增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和建筑物安全儲(chǔ)備的同時(shí),還節(jié)省了用鋼量。另外,鋼筋的連接宜優(yōu)先采用閃光對(duì)焊,且普通焊接或電渣壓力焊接比搭接經(jīng)濟(jì)。（二）配筋率的控制在充分保證結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性的前提下,控制配筋率盡可能合理化也是控制工程造價(jià)的關(guān)鍵。隨著建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,鋼材價(jià)格的暴漲,鋼材成本占總工程造價(jià)的比例逐年加大,從減少鋼筋用量來(lái)降低建筑造價(jià)的效果越來(lái)越顯著。首先,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)水平等綜合情況,選用經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。

9、在滿足建筑功能布局要求的前提下,盡量考慮到結(jié)構(gòu)規(guī)范的各項(xiàng)限值,盡可能保證建筑平面、立面的規(guī)則性,控制長(zhǎng)寬比、高寬比、平面凹凸尺寸、樓板開(kāi)洞面積,避免建筑立面剛度突變等,有效控制鋼筋的用量,有效降低工程造價(jià)。其次,應(yīng)注意使其截面尺寸與構(gòu)件鋼筋用量達(dá)到經(jīng)濟(jì)配筋率的高度統(tǒng)一。在多層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,可采用“隔震”技術(shù)。其主導(dǎo)思想是將建筑物的基礎(chǔ)與主體之間用一種特殊的橡膠墊即所謂的“隔震墊”隔開(kāi),使基礎(chǔ)和主體之間的剛性連接變成柔性連結(jié)。當(dāng)建筑大多數(shù)房間較小,而僅1-2處房間較大時(shí),在承載力能滿足要求的條件下,在大房間中部墊“隔震墊”卸載,按小房間確定基礎(chǔ)板厚,這樣,整個(gè)結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的配筋及截面尺寸都可以減小,從而降低了工程造價(jià)。參考文獻(xiàn)1李紅宇,李振宇,呂茁,王洪發(fā).淺談從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上降低建筑工程造價(jià)j.東北水利水電2003,(4