建筑工程结构设计对工程造价的影响分析

胡亚华

（大理州设计院有限公司，云南 大理 671000）

0 引言

经过长期发展和摸索，我国建筑业在日益竞争的市场中逐渐形成了现代化发展模式。随着建筑行业的不断发展，行业内竞争也在加速推动行业发展。在建筑工程项目中，结构设计是施工过程中必须考虑的问题之一，将直接影响施工整体质量和安全，对工程成本造成很大影响。因此，在施工市场中，工程企业应对建筑工程结构设计进行更多研究，以期达到协同提升工程经济效益和社会效益的目标。

1 建筑工程结构设计分析

在建筑结构设计中，既要确保满足建筑空间受力要求，又要保证施工的可行性及施工的安全。通过对工程项目的分析可以看出，在项目总投资中，施工费用占总投资的比重高达30%。在项目建设前，必须保证其科学、合理，避免不必要的损失，从而真正地减少投资，维护建设单位的投资，使项目的成本保持在合理的水平。若要建筑结构的设计做到科学、合理，就必须对施工中遇到的问题进行全面分析，并在此基础上通过图纸、文档等方法加以处理，以保证工程的科学合理性。因此，结构设计时对施工组织设计工作进行科学的规划与设计是十分必要的，其与整个工程的运营有着密切的联系。

一般来讲，建设工程施工结构主要包括施工程序、施工工艺、施工方法、施工组织、施工安全及施工质量和天气情况等。建筑工程结构设计对控制工程造价具有积极影响，属于工程造价控制的重要环节。建筑工程结构设计成本在总成本中所占比重不足1%，但其对后期施工的影响却是100%。

2 建筑工程结构设计中影响工程造价的因素

2.1 地基设计影响工程造价

在建筑工程中，地基是保证工程质量的重要因素，可分为天然地基和人工地基。在成本控制方面，两者之间存在显著的差别。自然地基无须人为处理，可节约材料和人工，若在设计时与施工实际不符，则应充分考虑场地地质、土壤硬度等因素，对施工地基、基础进行分析，确定以复合地基或桩为基础。人工地基则是用人工方法来提高地基的承载力，在进行具体工程施工时，会耗费大量的人力和物力，从而导致工程造价的上升。人工地基的优点是可以让基础与建筑物的真实状况更接近。

在进行建筑结构设计时，地基基础形式会直接影响建筑的工程成本，因此选取基础形式时应综合考虑建筑本身的特性和土壤情况，确定最终的基础形式；同时进行现场基础审查，保证能满足建筑的承载性，否则就需要进行人工基础处理。在人工地基上，要注意混凝土桩安装材料的选取，使桩的承载力最大化。

地基基础结构是整个建筑的关键，如果建筑基础构造出现问题，就无法保障建筑整体质量和功能。所以，在进行结构优化时，应注意对地基基础的优化，考虑建筑的总体结构，并对其进行对比，从而确定最佳的方案。地基基础结构一般由独立基础、条形基础、筏基、桩基等组成，为了使基础结构得到更好的优化，设计者必须对其进行合理设计。

2.2 建筑物延伸度影响工程造价

在建筑工程结构设计中，增加抗震装置，可提高建筑物安全性能。当发生自然灾害时，由于受到强大的外力作用，易出现房屋倒塌、突发倒塌等情形，因此需要充分发挥建筑物延伸性作用。从经济观点来看，建筑结构具有更好的延展性能，可以增强本身变形能力和抗倒塌能力，使其具有更小的承载面，能够经受住强烈的地震，从而避免风险的发生，同时也降低建筑综合费用，从而降低工程造价。

2.3 建筑材料影响工程造价

在选择建材时，要考虑的因素颇多。随着社会发展和经济发展，绿色建材已经成为现代建筑的重要组成部分，而随着智能化建筑的出现，对建材的需求也随之增加，所以在建筑工程中，需要根据实际情况选择不同建材，避免盲目采购，以防资源浪费。在进行前期结构设计时，可以对所需要的物料进行合理的估算，以确定可浮动的标准，最大程度节省开支，确保项目成本达到预期水平。

2.4 建筑平面设计影响工程造价

在建筑平面设计中，工程造价与平面长宽比有关。在长宽两个方向上，主轴的动态性能存在很大差别，导致结构扭力系数增加，横向结构稳定性下降。建筑物长宽比的改变，基本改变了主轴动程。在相同外压作用下，长宽两个方向的受力存在差异，使水平结构稳定性下降。此时，提高平均应力强度可以减少构件数目，减小构件配筋，间接地影响项目成本。另外，工程造价也与平面形状有关。建筑规范中提出的要求（如抗震等级、平面形状设计等）提高，工程费用就会随之增加。一般来说，建筑物平面造型愈多变，其结构设计愈困难，技术要求愈多。通过分析表1 可以发现，将地基处理结果与桩基相比，复合地基造价要低得多。从工程造价来看，桩基工程造价为117 元/m2，复合地基工程造价 78.7 元/m2。

表1 各种地基基础方案造价

3 建筑工程结构设计对工程造价的影响控制策略

3.1 加强建筑工程造价资本控制观念

参与建筑工程的各单位应充分发挥相关人员主观能动性，使其在项目建设过程中发挥更大的作用。无论是设计师还是施工单位管理者，都应重视在施工过程中对施工项目成本的有效控制，并将施工项目费用支出降到最低。项目成本控制理念的形成，有赖于企业日常宣传和企业文化的塑造，可通过建立健全资金监控体系，制定相应评价指标和惩罚措施，以达到项目成本合理控制目标。

3.2 合理选取建筑工程结构形式

建筑工程建设中所用的各种建筑结构形式存在一定差异，直接影响着施工工艺、材料选用和规范制定等。因此，在进行建筑结构设计时，必须依据具体情况，合理地选用最符合建筑要求的建筑结构。一方面，需要充分考虑业主对工程的需求[1]。另一方面，为了减少工程造价费用，避免浪费资源，在确保工程实际质量和工期能够按时完工情况下，采取比较低价的结构设计方法，既能有效地减少项目的总成本，又能最大限度地优化施工资源。

3.3 实施建筑工程限额设计体系

为充分发挥工程结构设计在控制项目成本中的重要作用，建设单位要在具体施工阶段构建一套完整的结构体系。建设单位可以选择多种结构设计方案进行公开竞争，从而使整个工程结构设计更加合理、科学。在这种情况下，采用限额设计方法，可以有效地控制项目总成本。限额设计即用项目的成本来决定项目投入，再进行收费，从而有效控制和掌控项目成本。这种设计方法还可以让施工方在进行设计时，根据工程实际成本，做出相应调整和修改，从而有效地控制和掌握工程成本和材料费用。

3.4 加强建筑工程结构设计人员管理

作为项目主体责任者之一，设计人员的专业素质和综合水平与整个项目的质量有直接关系，所以，加强对建筑工程结构设计人员的管理就显得尤为重要。在管理过程中，相关部门应该加大对设计者专业知识的培训和考核，提高设计者的专业素质，还要不断增强建筑工程结构设计人员的经济意识和成本意识。在实际的施工过程中，应该根据工程的实际情况以及业主的要求科学设计施工方案，提前把握和考虑可能涉及的施工用料以及施工标准，进而从设计环节严格控制建筑工程的造价。

3.5 注重结构设计可行性及平衡成本

传统结构设计均从前期假设、推算、设计等多角度出发，得到的结果更多是理论结果，在施工项目中很难实现。目前，结构设计越来越注重实践，在现场考察施工现场，从多方面比较建筑工程的材料，检验其可行性，最终得到一个最佳方案。在满足建筑结构要求前提下，施工单位要以建设项目的终极目的为指导，充分利用时间与空间，确保施工项目的顺利进行，保障施工成本的合理，避免任何的投入和资源浪费。因此，在建筑行业中，结构的优化设计是衡量建筑企业能否达到节能、高效的关键，合理控制工程成本是设计、施工单位在激烈的市场竞争中的关键[2]。

3.6 加强对建筑施工组织的监管和控制

需要加强对建设工程项目的预审、动态监控，强化监理人员的综合素质和专业能力培训，提高各监理人员的责任意识，使用数字化设备工具进行监督管控，发现问题应及时协助施工队伍进行解决，避免造成较大影响，进而保证建筑工程质量。同时，建设工程质量监督体系是建设工程质量的重要保障。在工程项目前期，既要有专业的监理工程师监督，又要对设计单位提出建议，形成一种一体化监理模式，确保工程造价控制工作顺利进行[3]。

3.7 创建专业造价控制系统

在工程造价管理中，若想达到理想化管理及控制目标，必须要建立科学专业的造价管理制度。具体而言，要做到以下3 点：①全员参与。全公司上下都要提高对成本的认识，真正认识到只有正确管理，才能提高建筑工程综合收益。②强化各部门协作，以达到共同经营目的。在有效地利用各个部门功能的基础上，使其相互协作。企业的每一个环节都要考虑到人员的根本利益，通过建立奖励机制，不但能达到任务完成的目的，还能起到交互作用。③事先强化预算管理。首先，通过对招标费用的控制，使中标概率最大化。其次，对方案进行优化，将部分烦琐的内容尽可能地外包。再次，要对间接费用进行控制，以保证其在合理的限度之内。最后，加强对物料的管理，杜绝浪费任何资源[4]。

3.8 优化结构设计控制造价

改善建筑工程结构耐用性、安全性、舒适性和实用性，是建筑结构优化设计及造价控制的首要目标。就技术层面而言，应从现有基础上，分析可能出现的多种方案，并对其进行控制，以保证工程的进度和具体的设计。可从以下两点入手：①在进行工程结构设计前，需要搜集各类资料，并将其当作一种可变方法。例如，在建筑物设计中，一般采用的参数有地质资料、基础风荷载等。所以，在进行优化设计时，应对参数精确度进行分析和判断。②在保证结构安全、使用寿命前提下，构件尺寸和刚度是需要重点优化的内容。在优化设计时，应根据工程具体情况，对工程约束条件和测量条件进行分析，使其达到最优，从而保证建筑工程稳定性。

3.9 强化建筑钢结构

由于政府大力推进建筑工业化发展，鼓励建造预制房屋，因此采用钢结构体系的建筑日益普及。其优化包括以下两个方面：①对钢筋的材质进行控制。在钢结构的建筑设计中，以型钢为基础。为确保工程结构的安全，必须对型钢进行全面的检验，确保其满足有关的技术规范。②将最优技术用于钢结构的概念设计。在优化建筑结构的过程中，应充分运用有限元软件技术，并将其与传统的理论技术有机地结合起来，从而使其在建筑结构中发挥更大的作用。例如，有关设计人员在计算工程结构参数时，可利用有限元软件对工程的具体情况进行分析，基于所得的参数需结合相关的设计规范进行结构优化，以保证设计结果科学合理，符合工程要求[5]。

4 结语

综上所述，在现代建筑业迅速发展的背景下，由于建筑市场竞争日趋激烈，施工单位必须认识到施工组织设计及建筑工程管理是控制工程项目造价和提高效益的关键。为此，这就需要相关单位根据业主需求和实际情况来优化建筑结构设计方案，并以此推动设计者专业素质和专业技能的进一步提升，以期确保工程质量，有效控制和掌握项目总体成本。