建筑结构方案设计阶段的工程造价控制
2020-12-31邹超
邹超
(中机国际工程设计研究院有限责任公司 湖南长沙 410000)
作为建筑设计的重要内容,建筑结构设计占据着重要的地位。一般来说,建筑结构设计环节主要包括设计方案、施工图绘制以及施工图审核等内容。其中,结构设计方案的质量如何,直接影响着结构的性能,包括功能性和安全性,为质量和造价管控的重点。若后期建筑结构设计方案变更,则直接引发造价变动。基于此,深度分析此课题,提出事前控制的方法有着重要的意义。
1 案例概述
以某建筑工程项目为例,建设用地面积大约为73684.9m2,总建筑面积为 317372.5m2。总计 4栋建筑,A、B、C、D,层数分别为 43 层、39 层、16层、14层。结构形式情况如下:A未知;B未知;C混凝土框架-核心筒结构;D混凝土框架-核心筒结构。在效果图阶段,两栋高塔建筑的结构形式待定,需要经过经济分析和技术论证后,确定是选择混凝土框架-核心筒结构,还是选择钢框架形式。现结合设计优化环节的造价控制,进行分析。
2 建筑结构设计阶段的工程造价管理实例
2.1 结构设计未优化的建安估算
表1为第一版造价估算。从造价估算的内容来说,费用包括土石方开挖费用、护坡费用和降水工程等。估算的建安成本为11.2亿元,经过结构技术的方案的对比分析,提出相应的技术方案。
表1 优化前建安造价估算(部分数据)
2.2 结构设计的优化
基于估算的建安成本,对结构选型提出以下建议:①超高层塔楼之间连接桥的设计。此工程中A、B超高层塔楼之间,选择6层位置架设连接桥。设计的连接桥,桥底标高为24.60m,宽为15m,跨度大约为30m。拟采用柔性连接方案,采用一端为固定铰,另外一端设计为滑动支座形式,并且需要考虑水平以及竖直方向的不利影响。②地基基础型式。从场地的勘察报告资料了解,建设场地的地质条件将会给钻孔灌注桩施工作业造成不利的影响,增加基桩施工的难度。基于此,塔楼的建筑主体选择钢结构形式,通过减小基底反力和附加压力,达到地基承载力的基本要求,基础考虑利用天然地基。建筑裙房部分,使用天然地基,设计为独立基础+防水板方案。对于沉降变形和差异变形等相关问题,进行后期结构设计时要做好全面分析论证。③地下室结构型式。基于结构性能和经济性的思考,选择现浇钢筋混凝土结构。为了能够减小结构水平构件厚度,达到增加建筑高度的目的,进而减少基坑施工量,获得良好的效益,除了塔楼嵌固端层设计为梁板结构之外,剩余地下楼层设计为无梁楼盖。④塔楼结构型式。经过综合分析,包括工期因素和抗震性能等,对于A、B高层塔楼的地上部分,设计为纯钢结构。建筑主体钢结构和地下室部分的连接,若使用钢结构,那么对应部位钢柱下插不可以少于2层,混凝土梁板和方钢管混凝土柱的连接节点,通过扩大柱帽形式的方案解决。⑤C、D建筑的结构形式,选择混凝土框架-剪力墙结构,保证结构的安全性和工程经济性。⑥大跨屋盖结构型式。A、B建筑之间5层位置,设计大面积中庭,设计的平面尺寸大小为55×30m,屋盖位于建筑的8层,顶标高参数为35.30m,设计为交叉平面网络结构,或者设计为单向布置的平面桁架结构体系,建设的屋盖支撑于两侧塔楼对应的框架柱和剪力墙上。建设的中庭,东西侧为建筑高度大约为18m的玻璃幕墙,幕墙的上端支座为设计的屋盖,承担抵抗由幕墙传来的水平作用。
2.3 优化后的建安估算
通过上述方案的对比分析,最终确定A、B建筑选择全钢结构;C、D选择钢筋混凝土框架-剪力墙结构,经过结构设计优化,使得建筑面积得到了调整,增加了使用面积,提高了空间利用率,建筑面积统计结果为317683m2,根据最终方案,优化土石方开挖和护坡工程等,获得了造价费用,如表2所示。通过优化前后的对比得知,节省了78000万元。
表2 优化后的建安造价估算(部分数据)
3 建筑结构设计阶段的工程造价管理策略总结
3.1 增强设计人员的成本控制意识
若想实现结构设计环节的造价有效控制,需要发挥设计人员的主观作用,通过增强其成本控制意识,实现对造价的控制。部分设计人员为了追求外部形态的个性,或者为了达到过高的设计标准,没有结合建设实际,使得造价增加[1]。对于此因素引发的造价增加问题,要注重培养设计人员的成本控制意识,同时做好市场调查,设计多种方案,进行对比分析,优选结构设计方案[2]。
3.2 做好设计方案的优化
建筑结构设计要做好反复的论证和分析,优化设计方案,实现对造价的全面控制。对设计的建筑方案,借助现代化技术进行分析,比如BIM技术等,针对设计存在的不足之处,要做好合理优化,以保证建筑结构性能和功能为前提,优选适合的结构形式,实现对造价的有效控制。除此之外,要做好材料的选择控制,保证工程质量的同时,实现对成本的控制[3]。
3.3 建立健全造价控制制度
贯彻落实全过程造价控制理念,加强结构设计环节的成本控制,必须要建立健全造价控制制度,为造价管控工作的开展提供依据和保障。通过明确设计人员的造价控制职责和内容,发挥其作用,通过把控结构设计方案的质量和经济性,实现对造价的控制。除此之外,加大绩效考评机制的运用力度,调动相关人员的积极性,形成强有力的控制机制,提高造价控制水平[4]。
4 结束语
综上所述,建筑结构方案设计阶段作为工程造价控制的重要环节,占据着重要的位置。文中结合实例,从建筑结构设计优化的角度,分析了结构设计环节的造价控制重要性,提出了相应的造价控制策略,具体方法如下:做好设计方案的优化;建立健全造价控制制度等。