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优化设计与造价控制 [发表于 2014/12/17]

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该帖子同步发自圈子：施工总承包管理 (访问该圈子) 　方案优化设计，就是在原设计方案的基础上，结合新工艺和设备的使用、新材料的投入，进行局部设计改变。在满足功能要求的条件下，使技术更可行，同时又节约材料，使工程造价明显降低。在建筑结构设计中，不同方案的选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，如基础类型选用、进深与开间的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价10%～20%。建筑结构由基础、柱、墙体、梁、楼板、屋面板等部分组成，各部分占工程总造价的比例不同，结构方案优化时对工程造价的影响也就不一样。下面就主要结构部分进行举例说明：基础：基础结构造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%～30%，造价约占总造价的10%～20%.所以设计时，应重视地质勘察报告交底工作，选择合理的基础形式，控制基础的截面尺寸与埋深。如两座相邻住宅楼工程，根据地质勘探资料，设计基础承载力及埋深相同，地面以上部分结构设计也相同，均为6层砖混结构，建筑面积3236平方米，地面以下部分选用两种基础形式。1号楼过于考虑安全性，设计时选用钢筋砼条形基础，C20砼浇筑，M10水泥砂浆、MU10砖砌筑，基础总造价为16.13万元。在2号楼设计中，将基础改为毛石条形基础，用MU20毛石、M10水泥砂浆砌，基础总造价为10.35万元。通过对比，1号楼基础建筑面积造价每平方米为49.86元，2号楼每平方米仅为31.98元。在两楼楼型、结构及使用功能相同和地质条件满足安全使用的前提下，只将钢筋砼条形基础改为毛石条形基础，基础部分的造价减少了35.88%.这对整座住宅楼工程造价的控制起到积极作用。柱网布局与柱子：柱网布局是确定柱子的行距和间距的依据。一般柱网尺寸在6米～12米之间，柱距小则传力路线短，能节省上部结构的材料，但基础费用可能增高，因而柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大影响。如果我们对柱子钢筋连接方式进行方案优化设计，有时也能节省大量资金。例如设计某综合楼时，柱子钢筋采用电渣压力焊接技术，可比搭接方法节省10%以上的主筋，仅此一项可节省数十万元。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。梁：矩形截面梁是最普通的受弯构件，在设计时常使用，但材料利用率很低。一是因为靠近中和轴的材料应力较低；二是梁的弯矩沿梁长是变化的。由于等截面梁大部分区段应力低，材料得不到很好利用，只有在轴心受力时，材料利用率才可提高。因此，设计时可采用平面桁架代替矩形梁，这样既经济，自重又可减轻。砼及钢筋的选用：除了要满足结构需求外，还要力求施工方便，尽量减少砼标号与钢筋型号的种类。有的工程梁、板、柱采用不同标号，使施工难度加大，既浪费材料，又加大成本。钢管砼结构是将砼填入薄壁圆形钢管内而形成的一种新型结构，它将两种材料有机地结合，可借助内填砼增强钢管壁的稳定性，借助钢管对核心砼的套箍作用，使核心砼处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管砼与钢结构相比，在自重相近和承载力相同条件下，可节约钢材近50%，并节约大量的焊接工作量。与普通砼相比，在保持钢材用量相近和承载力相同条件下，构件截面面积可减少约50%，材料用量和构件自重相应减少约50%.方案进行优化设计，要把握好技术和经济的对立统一关系。根据现阶段设计市场的情况，笔者有三项建议。加大行政监督和加快设计监理工作。首先，政府主管部门要重视优化设计工作，通过行政手段来保证优化工作的实施，加大对设计市场的管理力度，建立和完善相应法律法规，规范设计市场。其次，建立设计监理制度已迫在眉睫。目前还没有客观公正的“第三方”负责监理结构设计，所以通过监理方式可以打破设计单位自己“控制”自己的单一局面。建立必要的设计竞争机制。为保证设计市场的公平竞争，招标时要对投标单位的资质、信誉、技术等方面进行必要的资格审查，设立健全的评标机构，对备选方案进行优化选择。设计单位为提高自身竞争力，在内部管理上应把设计质量同个人效益挂钩，促使设计人员加强经济观念，把技术与经济统一起来。推广设计标准规范。在标准规范中，可以对一些重要的部位采取设计经济指标限额制度，对一些设计部位使用“宜”或“不宜”等引导性语言来提示设计人员对方案进行优化。
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