设计阶段建筑结构成本控制研究

武芳芳 宋喜丽

（1 河南建筑职业技术学院，河南 郑州 450064 2 郑州大学综合设计研究院有限公司，河南 郑州 450000）

随着高层建筑的发展及限额设计合同的引用，业主（房地产企业）在设计合同中对结构设计提出了较详细的限额设计内容（可控制的、易离散性的），并提出限额的数值、限额的弹性要求。设计过程中如何做好符合现行规范（规程）、标准、技术措施设计等已成为设计人员亟需探讨和解决的问题。本文在技术上安全、经济上合理的总原则下，从建筑结构技术的方面针对设计阶段成本控制的主要内容进行探讨，进而得出建筑结构成本控制的相应措施。

1 设计阶段建筑结构成本控制的意义

成本控制对于一个建筑工程来说是全寿命的，对于企业来说是整个生产运营过程，所以在每个阶段都需要进行成本控制。建筑结构设计阶段对整个建筑工程起着引领与决定性作用，而且它的合理与否，会对整个造价造成重大影响。建筑结构设计阶段本身相对于整个工程造价所占比例不足1%，但是其对工程所产生的影响却不小。对建筑工程进行经验性评估，设计阶段建筑结构已经决定了工程造价的75%的成本形成， 并且建筑结构设计的合理性已经决定了工程质量，进而影响着整个工程造价，所以设计阶段的建筑结构成本控制具有重要意义。

2 设计阶段建筑结构成本控制的主要技术内容

总体来说，主要是参考国家及地方线性结构设计规范、标准以及相关的技术措施，从而提出建筑结构成本控制的技术内容。

2.1 控制层高

2.1.1 控制地下室层高

地下室层高直接影响地下室基坑开挖的土方量及基坑支护面积与单价，并影响其他方面的成本（如：竖向构件、水压力、设备及运营）。根据以往的工程经验，地下室每加深100mm，增加成本约30元/m2。

2.1.2 控制地面以上层高

可以通过降低墙、柱的总体高度来达到控制地面以上层高，上部主体结构所承担的竖向荷载、风荷载以及地震力等降低，达到成本控制的目的。选择适合的梁，如宽扁梁、变截面梁、无梁楼盖等来达到降低层高的目的；选取合适的梁高；结构梁布置与管线布置平行同样也可以达到控制层高。

2.2 控制建筑高宽比

抗震超限的审查范围不包括高宽比，但是高宽比对于一个建筑来说却非常重要，它的超限的程度直接影响着建筑结构成本。建筑高宽比越大，风荷载和地震荷载对建筑物产生的倾覆力矩就越大，当然为了保证结构安全，需要采取的相应措施就越多，从而导致建筑工程造价增加。某工程建筑物高宽比超限与造价影响如表1。建筑物的高宽比不建议超过表2。

表1 某建筑物高宽比超限与增加造价

表2 钢筋混凝土高层建筑结构的最大高宽比

2.3 控制剪力墙的布置

2.3.1 遵循布置原则

布置剪力墙的时候整体遵循“均匀、分散、对称、周边”的8字布置原则，尽量布置在两端或周边，减少布置或尽量不布置内部和中间位置。

2.3.2 剪力墙数量

对于纯剪结构来说，层间位移比一般控制在1/800，剪力墙截面面积与楼层建筑面积之比如表3所示。

表3 布墙率

2.3.3 控制剪力墙长度

剪力墙的长度直接影响工程造价。太长的话会造成结构成本增加，又使地震力增加；太短抗震性能不好，构造配筋成倍放大，成本增大。因此，需要控制好剪力墙的长度。工程经验如下以便参考：（1）剪力墙最优化长度是宽度的8倍+100mm；（2）翼墙设计通常取墙厚的3倍；（3）高层应根据计算要求确定截面长度，减少1次及以上截面。

2.3.4 控制剪力墙的厚度

剪力墙的厚度计算应严格按照《高规》规定确定。

2.4 控制梁的布置与配筋

十字梁通常适合于承受荷载较小的上部楼层，井字梁通常适合于承受荷载较大的地下室顶板。如：8.5m×8.5m柱网下，井字梁的造价比十字梁增加造价16%～22%；厨房、卫生间等部位的短墙下不设梁；梁顶贯通钢筋应采用小直径钢筋。住宅标准层梁宽为200或250时，梁支座负筋采用小直径钢筋，角筋兼做通长筋，减少搭接；主次梁相交处不用布置吊筋，一般用加密箍筋就够了。

2.5 控制楼板的厚度

住宅项目中，楼板的主要作用有以下几点：（1）承受水平方向的竖直荷载；（2）墙、柱水平方向的支撑及联系杆件；（3）保持墙柱的稳定性；（4）承受风载和地震载水平方向传来的荷载；（4）传递水平荷载给墙、柱，再由墙、柱并传给基础。

针对楼板的重要作用，在设计板厚时应依据板的跨度、荷载状况初选跨度的1/30左右，必须符合GB50010-2010《混凝土结构设计规范》中各种用途房屋楼板的最小厚度要求。在做结构设计时，应细化楼板的厚度，建议按表4取值。

2.6 合理选择混凝土强度等级和钢筋材料

一般混凝土强度等级每提高一级，每立方米价格增加15～35元/m2。混凝土强度等级越高，价格增加越多，每增加一级，单价提高5%～8%。

钢筋材料的选择尽量采用高强钢筋，高强钢筋构造配筋率低。实际工程中钢筋的选择建议：HRB400级螺纹钢用于结构墙、柱、梁；HRB400级螺纹钢用于墙、柱；楼板钢筋优先选高强、高延性CRB600H级钢筋。

表4 实际工程参考楼板厚度

2.7 优先选用天然地基或采用复合地基、桩基

选择基础时，优先采用天然地基上的独立基础、条形基础。一般情况下，300的桩最不经济，两根400的桩比一根600的桩经济，尽量选用400、500的桩…

如：某工程采用灌注桩，桩长相同L=48m （桩端后注浆）可以看出，桩径Φ700mm比桩径Φ800mm的桩每方混凝土用量对应的承载力提高12.5%，即混凝土用量节省了12.5%；如果抗压桩均按相同的配筋率配置钢筋，则钢筋用量也相应节省了12.5%。可见小直径桩相对来说造价低。

2.8 关注地质勘察报告内容

关注岩土勘察报告场地类别等级是否合理；合理思考基础选型及地基处理方面和承载力的取值方面的提议；关注抗浮设计水位的标高和最低设计水位的标高等内容，为建筑结构设计提供相应参考。

3 设计阶段建筑结构成本控制的措施

3.1 增强设计阶段成本控制意识

设计阶段建筑结构成本控制对于建筑工程具有重大的引领和决定作用，所以建筑结构设计人员要具有成本控制意识，认识到成本控制的重要性。从设计企业的宣传到把成本控制作为考核内容，从每个项目的成本分析到形成成本控制的总结经验，从企业到个人，人人具有成本控制意识。

3.2 加强建筑结构成本优化意识

建筑结构在设计阶段要加强设计优化意识。相同的建筑在使用不同结构方案时，也会产生不同的质量结果。因此，在设计过程中一定要选择合理的结构方案。为了保证结构方案的合理性，在设计方案时一定要做到以下几点：巧妙处理好结构与构件之间的关系，使结构和构件之间发挥出结构受力的最佳状态；简化受力途径，在保证结构受力的基础上还能够提高建筑结构的抗风险能力，最终满足降低工程造价的目的；要做到保证结构构件的协调一致性，实现安全的设计目标。

4 结束语

设计阶段建筑结构成本控制对于建筑工程具有重要作用，因此结构工程师在设计阶段应加强设计优化和成本控制意识，加强与建筑专业和设备专业的沟通与协调，加强与其他设计师的沟通与交流，总结经验教训，做好设计阶段建筑结构成本控制。