广州美术馆项目设计与造价事前控制研究

许爱斌

随着生活水平的提高，人们对精神文化的需求日益增长。美术馆是城市文化空间的一类，承载文化的精神容器，是收集、保存、展览和研究美术作品的机构。美术馆能够让公众的文化艺术修养有效提升，同时也为国家积累艺术财富。

1 工程概况

广州美术馆项目位于广东省广州市海珠区，南面为广州科技馆，西面为岭南广场，东面为赤岗北路，北面为双塔路。项目设计以“水中盛放的英雄花”为题，反映岭南建筑风格和广州地域特色[1]。项目由藏品库区、展陈区、文化教育与公共服务区、业务科研与管理区、设备及地下停车库5 个区域组成，建筑平面长117.5 m，宽117.5 m，檐口高度40 m，总建筑面积为80 000 m2。其中，地下两层，建筑面积为37 500 m2；地上5 层，局部6 层，建筑面积为42 500 m2。

2 设计方案

2.1 建筑工程

本项目地下1 ～2 层为艺术品库房区、停车场、设备房以及部分公共服务功能区，如多功能报告厅、演讲厅以及贯穿地下一层和二层星光画意的穹幕展厅。首层为入口大厅、主展厅、咖啡厅，并在首层的夹层布置了部分服务功能，如书店、纪念品商店、志愿者之家等。2～4层是展览空间，5 层和5 层夹层布置了图书馆和业务管理区，还有结合天棚采光的多功能展厅和室外展场。主体建筑实体的外表面采用固定模数的金属隔热外墙挂板外饰印刷玻璃，立面外侧在内层墙体上形成落影，共同构成美术馆现代、典雅，独具吸引力的鲜明个性。裙房立面采用石材肌理，与主体统一，屋顶为彩色太阳能板，整体为花朵造型。

2.2 基坑支护工程

本工程基坑长145 m，宽132 m，周边总长约580 m，2 层地下室基坑开挖深度19 m。基坑支护底边线距道路边线的最近距离20 m，距轨道边的最近距离约9 m，采用“支护桩+预应力锚索”进行支护，支护桩外设置搅拌桩挡淤止水。

2.3 结构工程

根据地勘资料，除个别钻点底板底标高为中风化或强风化岩层外，其余均为微风化粗砂岩，地质条件较好。上部结构采用“钢管混凝土框架+型钢混凝土框架—混凝土核心筒”组合结构的形式。

2.4 供配电及电气工程

本工程采用两路10 kV 电源供电，变压器装机容量8 000 kVA，柴油发电机组功率1 200 kW。

2.5 给排水工程

给排水工程包含给水系统、热水系统、直饮水系统、排水系统、雨水系统以及雨水回收利用系统，其中热水系统和直饮水系统主要用于本建筑物内观众休息区、母婴室、业务管理区等区域。本项目收集、利用屋顶雨水，作为室外绿化、景观、道路浇洒以及地下车库冲洗用水。

2.6 通风空调工程

藏品库区、展陈区设置全年恒温恒湿空调，其余区域设置舒适性空调，冬季不采暖。空调制冷主机采用2 台2 110 kW（600 RT）和1 台1 055 kW（300 RT）的常温水冷离心式冷水机组。地下室车库、设备用房、卫生间设平时通风系统，全楼设防排烟系统。

2.7 弱电智能化工程

根据本项目的使用功能和管理、服务需求，设置以下智能化系统：综合布线系统、信息网络系统、电话交换系统、公共广播系统、信息发布系统、电子会议系统、自动消防报警系统、视频安防监控系统、出入口管理系统、入侵报警系统、无线调度及电子巡查系统、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）人员及藏品定位系统、停车场管理系统、建筑设备监控系统、能效管理系统（含电力监测系统、用电分项计量系统）、智能照明控制系统、展厅环境控制系统以及系统集成。

2.8 消防工程

包括室外消防供水系统、室内消火栓系统、湿式自动喷水灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、高压细水雾灭火系统、气体灭火系统、超细干粉自动灭火装置、厨房自动灭火装置以及建筑灭火器。

3 设计阶段的造价事前控制

工程设计是建设项目从抽象到具象的过程，设计阶段对工程造价的影响达到75%以上，是造价控制的重点阶段。设计阶段的造价事前控制主要包括多方案经济性比选、价值工程分析、太阳能光伏的效益分析、先定标准再定方案等方式[2]。广州美术馆项目通过对桩基础工程、主体结构工程、空调末端工程的多方案经济性比选，通过太阳能光伏的效益分析、室内装修的造价预判及纠偏等方式，将项目造价控制在限额范围内，实现设计阶段工程造价的有效控制。

3.1 多方案经济性比选

3.1.1 抗拔区域基础选型的多方案经济性比选

本项目抗拔结构面积13 473 m2，设计方案一为天然基础+锚杆基础，设计方案二为人工挖孔桩基础。通过定量分析不同抗拔措施的造价差异，选择更加经济的设计方案。比选方案的造价包含基础、底板的造价，人工挖孔桩的抗拔抗压、天然基础的检测和锚杆的抗拔检测造价，实际施工时间的对比3 个方面。两个方案的造价如表1、表2 所示。

表1 方案一的造价

表2 方案二的造价

对比两个方案，其中，方案一的造价3 785 万元，方案二的造价3 989 万元，两方案的造价相差204 万元。由此可见，方案一不仅更经济，而且建设工期也更短，因此本项目抗拔区域基础选型采用“天然基础+锚杆基础”。

3.1.2 主体结构的多方案经济性比选

根据建筑物的特点，本项目采用框架核心筒结构体系。由于上部结构存在大跨度楼盖、大悬挑结构、斜柱等问题，结构受力复杂，在保证安全性的前提下，合理的结构选型将直接影响项目的经济性。通过定性对比分析混凝土框架核心筒结构、钢管混凝土框架—混凝土核心筒组合结构和“钢管混凝土框架+型钢混凝土框架－混凝土核心筒”组合结构3种方案，综合考虑建筑的使用功能要求、结构主体造价、工期、结构受力特点等，选择本项目的主体结构形式[3]。

3.2 价值工程分析

根据原设计方案，展陈区空调末端采用地板冷辐射和全空气系统加新风系统。在设计深化阶段，基于投资控制角度，提出展陈区空调末端采用全空气空调系统方式。利用价值工程原理，进行2 个方案的经济性分析，通过分析2 个方案的优缺点和造价，选择技术性更优、造价更低的方案[4]。空调末端系统方案比选分析见表3。价值工程是用最低的成本实现产品的必备功能，从而提高产品的价值。价值工程的公式如下：

表3 两种空调末端系统方案的优缺点

式中，V指价值，F指功能，C指成本。提高价值工程的方法之一是在功能少量下降的情况下，大大降低造价。在上述两种空调末端系统方案中，方案一的舒适性更好，但造价是方案二的2 倍。采用方案二可在少量降低舒适性的情况下，大大降低造价。因此，本项目空调末端系统方案采用方案二。

3.3 太阳能光伏的效益分析

本项目建筑立面幕墙系统由12 片整体形成花瓣形的玻璃幕墙构成，4 个立面的幕墙均安装太阳能光伏板，外立面光伏采用薄膜电池组件。在建筑标高40 m的屋面位置也安装光伏系统，屋面光伏系统总面积为3 475 m2，采用彩色薄膜电池组件，通过排列组合4 种不同颜色的组件来实现花瓣形的艺术效果。

通过分析本项目太阳能光伏的系统造价以及收益得知，美术馆光伏系统造价4 341 万元，25 年各项收益造价合计2 455 万元。光伏发电是太阳能应用中最尖端、最先进、最具潜力的一种技术，美术馆使用大规模光伏产品将引领全省绿色建筑的发展，对建筑节能技术创新带来很好的示范和研究价值。在美术馆这样的公共建筑上使用光伏发电产品，民众能直观感受到建筑与低碳技术的结合，唤起人们的节能意识，对于宣传城市形象具有积极意义[5]。虽然美术馆项目使用光伏产品产生的经济效益无法覆盖其建设造价，但其社会效益远大于经济效益，因此本项目保留太阳能光伏方案。

3.4 先定标准再定方案

由于室内装修工程造价与设计标准和选材密切相关，采用先定标准再定方案的方式可以有效控制项目造价。

在本项目设计过程中，对每一个主要空间均采用装修做法、效果图、单方指标3 个维度合而为一的方式确定装修标准，用标准指导限额设计，达到控制造价的目的。展厅装修做法及单方指标表如表4 所示。

表4 展厅装修做法及单方指标表

4 结语

限额设计项目的造价控制是一个动态、复杂的过程，本项目抓住设计阶段这个造价控制的关键阶段，通过多方案经济性比选方式，选择造价低、工期短的方案；通过价值工程分析，在少量降低功能的情况下，大大降低造价，实现项目价值的提高；对于虽然经济效益不高，但具有较大社会效益的内容，通过效益分析，确定方案；室内装修工程则以先定标准再定方案的方式，用造价指导设计。

通过上述系列举措，在设计阶段做到造价的事前控制，将造价控制在限额范围内，实现项目造价的控制目标。