谈建筑经济性与结构经济性

2019-08-08刘炳寅

山西建筑 2019年15期

刘炳寅

(广东铧建设计有限公司，广东江门 529000)

1 概述

建筑是人们为了满足社会生活需要，利用所掌握的物质技术手段，并运用一定的科学规律、风水理念和美学法则创造的人工环境。改革开放后，大批农业劳动力涌向城市，中国城市化快速发展，从中国建筑业协会发布的《2018年建筑业发展统计分析》报告可以看到，全国建筑业企业(指具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业，不含劳务分包建筑业企业)完成建筑业总产值235 085.53亿元，同比增长9.88%，中国建筑业发展势头强劲。我们知道，一个建筑物不论是公共建筑还是居住建筑，除了要解决立项前的资金问题，后续土建建设投资一般都是巨大的，高层和超高层的建筑投资更是天文数字，且资金回报期长，开发商若想在激烈的市场竞争中处于优势，就必须要重视建筑工程经济成本的控制，要节约成本或为项目创造条件提高利润，这也是企业提高市场核心竞争力的关键因素之一。本文从一个设计师的角度对建筑经济性和结构经济性两个方面展开探讨，提出一些控制成本的方法或措施，供同行参考。

2 建筑经济性

建筑设计主要包括三大内容：平面设计、立面设计和剖面设计。平面功能设计要合理，立面造型设计要新颖美观，剖面设计(含场地竖向设计)要因地制宜。笔者认为平、立、剖设计要结合好地方政策，这对建筑工程经济成本的控制有着举足轻重的意义。下面从建筑的平、立、剖延伸出来的几个设计要点谈谈建筑设计对建筑工程造价的影响。

2.1 建筑平面设计对建筑工程造价的影响

1)节省容积率，提高地块可建设面积，实现总利润最大化，降低均摊成本。根据江门市当地政策规定，江门市建筑单体面积需采用“江门市建筑单体电子报批软件”核算，对于住宅楼，每个标准层，每层的阳台总面积超过该层套型面积的18%的部分按全面积计入计容面积(即当阳台总面积不超过18%时，所有阳台均可只计算一半面积)。软件对于住宅户型设计的“空中花园”的属性可以指定为“阳台”，所以空中花园面积可只计算一半，户型设计图如图1所示。

图1阴影区，建筑平面设计定义为“空中花园”，实际上该户型为(3+1)房两厅两卫住宅单元，图中的“空中花园”很轻易就可以改造为书房或小卧室。8 m2的实际使用面积，在计算容积率时只需计算一半，即4 m2。容积率是个“宝”，一般项目地块的容积率是一个限值，不允许突破，这点在住宅项目限制得尤其严格。我们可以假设，一个住宅小区有1 000户，每户可以节省4 m2的计容建筑面积，则整个项目可以节省4 000 m2的计容建筑面积，根据以往的建筑设计经验，一般一栋住宅塔楼的标准层面积约为400 m2，这意味着省下的容积率可以再多建10层住宅，其经济性是非常显著。故此，我们在住宅户型设计时一定要紧抓当地的利好政策，如上例，用尽这个“18%”面积计半的福利。

2)在户型建筑面积不变的前提下，利用平面设计为空间扩大创造条件，提高居住品质，为今后销售单价的溢价打下坚实基础，做到小投入，大产出。笔者建议，只要条件允许，在广东地区，建筑设计中应尽量采用大飘窗或全景落地窗的设计方案(如图2所示)，因为这样可以有效的扩大视觉感官空间，让购房者一下子觉得房子大了很多。

虽然从节能计算的角度来说，的确开窗面积越大，对节能就越不利，这一点在北方的夏热冬冷地区会尤其突出。但是，在南方，在江门这样的夏热冬暖地区，采用大飘窗或全景落地窗的设计方案，对节能计算的不利影响是相对较小的，而“大房子”的住宅在江门地区市场认可度高，容易溢价，房企回收资金周期短，利润上升空间大，从某种意义上说相当于建筑工程成本降低了。

2.2 建筑立面设计对建筑工程造价的影响

1)立面设计选材宜积极采用成熟的新材料、新工艺。不同的立面材质其价格往往是相差甚远，如干挂石材与真石漆。大家都知道挂石的立面高档大气，但外墙采用干挂石材造价较高，笔者认为如果立面设计确有需要，设计在经业主同意后可以考虑采用真石漆代替。实际上近年来真石漆的工艺水平提高了很多，真石漆作为一款新型仿石涂料，具有节能低耗、安全、仿真度高等多项优点。国内采用真石漆产品取代了石材干挂案例不胜枚举，笔者认为只要采购，施工现场监管到位，用一个精品的真石漆工程取代干挂石材，节约工程造价，是可行的。假如业主或设计师确实对干挂石材“情有独钟”，石材也应该优先考虑采用人工石材，因为人工石材的价格一般都会比天然石材低，且可供选择的款式会更多。

2)建筑立面设计应尽量避免采用大悬挑、大凸、大凹的设计手法，这点在做高层建筑的立面设计时尤其要注意。高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进[1]。虽然这是在国家结构规范中提到的，但实际上能做到有效控制的人应该是建筑立面设计师，因为一旦建筑立面定好后，想控制工程造价，留给结构工程师优化的空间是非常有限的。大悬挑结构对结构计算是非常不利的，虽然按照目前的技术水平这并不是什么难题，但结构设计往往是要通过采取多种加强措施来保证结构的安全性，加强措施采取得越多，工程造价也就越高，这是必然的。一个项目的开展，我们首先就要落实定位，建筑立面采用大悬挑的设计手法的确能收到新、奇、特的视觉效果，但这种立面设计手法付出的经济代价会比较大。除非这个项目可以为开发商创造出大量附加经济价值(如地标工程、公司标志性建筑作品等)，否则这种非常规的、夸张的大悬挑、大凸、大凹的立面设计手法应该受到控制，这对节约工程造价，降低建安成本意义重大。

3)建筑立面材质颜色的合理选取。近年来国家大力推广绿色建筑，其中建筑节能更是重中之重，建筑立面材质使用的颜色会直接决定建筑物对太阳“热量”吸收的多少程度。一般情况下，颜色越深，吸收的“热量”就越多。故此，在夏热冬暖地区，在保证建筑立面新颖美观的前提下，建议尽量采用浅色外墙材料以减少建筑物对太阳热量的吸收，减少保温材料的使用，降低能耗，降低工程造价。

2.3 建筑剖面设计对建筑工程造价的影响

1)建筑层高要合理选取。笔者认为在满足使用功能的前提下，建筑层高应该合理选取，“够用”就好。一般情况下，建筑层高越小，建安成本就会越小。现在几乎所有项目的设计，其地块规划条件都会有限高要求，可能是80 m,100 m或150 m等等。对于一栋30层的住宅楼，如果能把建筑层高由3 m修改为2.9 m，则总建筑高度就可以压缩3 m，这就相当于在限高的情况下可以多建1层住宅。但压缩层高要谨慎，要因地制宜，如广州、深圳等超级城市用地紧张，房价高企，大多数为小户型设计，住宅层高采用2.9 m甚至2.8 m都没问题，买家可以接受，但一些三四线城市可能因生活习惯，设计户型多数为大户型，居住品质要求高，住宅层高少于3 m是接受不了的，仅为了降低成本而强行压缩层高可能会导致后期销售困难，得不偿失。

2)建筑剖面设计若能做好山地建筑的开发与利用，会有效节约工程造价。山地开发与利用往往是设计师需要面对的一大难题，其规划结合了建筑学、规划学、地理学、生态学、工程技术等学科的内容，工程技术要求、山体的保护和开发、造价控制、容积率控制等都成了设计的重点与难点[2]。一般来说，土方平衡是山地建筑开发与利用的重点和难点，场地剖面的设计要尽量少挖土方或做到挖填平衡，以达到节约工程造价的目的。在做建筑剖面设计时，也可以利用特殊的山体条件，把配电房、水泵房等设备用房安排到当地规划部门认可的“负一层”(实际上设备用房已露出地面)，达到节省容积率的目的。

3 结构经济性

建筑设计与结构设计是相辅相成，相互协调，相互制约的。有关房屋造价数据表明，结构造价占房屋总造价的25%左右[3]。一个优秀的建筑作品往往需要一个好的结构体系才能实现，做好结构设计可以有效降低工程成本，因此，我们的结构成本控制意识应该贯穿整个设计全过程，对于一般高层建筑的结构成本控制，笔者认为我们可以着重做好以下几方面。

3.1 注重设计周期，严格控制结构超限

做结构设计首选就要把握住一个大的方向，那就是控制住结构不要超限。结构超限，按规定要做超限审查的，而超限审查必然会导致设计周期延长，结构主要构件的抗震等级会被提高，结构薄弱部位需要特殊加强处理，结构总含钢量必然会明显提高。结构设计应通过优化结构体系、结构平面布置和竖向来避免超限的出现，必要时应与建筑专业协商，局部修改建筑方案。

3.2 合理确定结构刚度

结构刚度应该是以适用为原则，而不是越大越好。一般情况下，结构刚度越大，结构吸收的地震力就越大，为之付出的结构成本也就会越高。我们应该参考规范对结构体系最大适用高度的规定来依次选取框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—核心筒和筒中筒等结构体系。笔者认为，结构刚度以刚好满足规范对结构楼层层间最大位移与层高之比的限值或稍大为最佳(见表1)。值得一提的是，框架结构体系在类似住宅等有较高美观要求的建筑方案中使用是受到限制的。

表1 楼层层间最大位移与层高之比的限值

3.3 把控楼盖跨度大小

在满足建筑使用功能的前提下，楼盖跨度应控制在6 m～8 m，一般跨度越大，用钢量也会越大，不利于节约结构成本。

3.4 降低结构自重

这里的结构自重既包括楼盖体系的结构重量和结构竖向构件重量，也包括建筑围护及建筑内隔墙的重量。设计中采用轻质围护及内间墙材料可以降低结构自重，降低基础造价，对提高结构经济性很有意义。

3.5 结构材料选取

在结构设计过程中，在当地材料供给充足的前提下，应优先选用高强混凝土和高强钢筋，这对于节约结构材料用量，降低工程造价有重要意义，这一举措也符合国家现在大力推行的绿色建筑设计原则。

3.6 减少结构高度

减少结构高度最直接的影响就是建筑的使用净高可以增加，或者说当建筑要求净高为固定值时，建筑层高可以压缩。在结构设计中，可以采用变截面梁、宽扁梁、无梁楼盖等设计方法来节约层高，这点在地下室结构工程设计中经济效益最为明显，当结构高度减少，地下室建筑层高就可以减少，地下室埋深、水浮力、建筑用钢量、土方量和基坑支护费用也会同步减少。