建筑结构设计过程中造价控制

摘 要：本次采用理论分析法、案例阐述法与文献分析法进行研究，首先阐述了结构设计和工程造价的有关概念，分析了建筑结构设计对工程造价控制的意义；之后根据建筑工程结构设计的实际情况分析建筑结构设计过程中造价控制中的问题，最后分别从协同机制、结构设计目标、设计人员这三个角度入手对结构设计过程中造价控制进行深入探究。

关键词：建筑工程；主体结构；结构设计；造价控制文章编号：2095-4085（2024）09-0206-03

0 引言

X项目位于ZZ市区龙海区，建筑物为多栋多层通用厂房建筑物，结构体系为：钢筋混凝土框架结构，结构安全等级为2级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度（地震加速度0.15g），使用年限为50年，建筑场地类别为III类，地面粗糙度为B类，基本风压为0.70kN/m2（50年一遇），采用的钢筋型号HRB400级，混凝度强度等级为C30。X项目建筑物单体首层层高位6.0m， 二层4.5m， 三～五层为4.3m，楼面恒荷载标准值为1.5kN/m2（不含构件自重），屋面的恒荷载标准值为4.5kN/m2（不含构件自重），楼面活荷载为8.0kN/m2，主屋面的活荷载值为2.0kN/m2。X项目虽建筑物主体结构平面较为简单，但存在使用荷载较大、单体层高较高、总高度接近高层等情况，并结合工程的建筑平面功能布置、荷载等建筑物主体情况，判断X项目若能够在设计阶段采取针对性的有效的造价控制措施，则能够在建筑结构专业方面，在保证建筑结构科学合理、建筑结构安全的基础上获取更大经济效益。

1 结构设计和工程造价概述

建筑结构设计是建筑工程设计阶段的重要环节，对X项目的建设综合造价、建设工期等具有直接影响。建筑结构设计是为使建筑物主体结构承担恒载及活载、抗风、抗震等各工况荷载组合加载下，达到既能满足平时使用要求，又能在极限状态下保持一定延性不完全破坏的要求。建筑结构设计是为能达到这一目标，在满足规范各指标要求的前提下，对建筑结构的经济性、安全性、合理性的综合考虑。

工程造价就是指建筑建设项目中从开始一直到完成时所产生的所有费用的总和。根据我国建筑工程行业有关规定，工程造价可以从承包方、业主方两个角度确定定义。从承包方角度来说，工程造价就是成本目标，是工程所要投入的人力、物力、财力、机械设备等所形成的价格。从业主方角度来说，工程造价是投资目标，是为了完成建筑工程而预付、实际支付的全部费用，这些费用包括固定资产与无形资产，共同构成了工程造价。

2 建筑结构设计对工程造价控制的意义

工程造价与结构设计之间关联密切，建筑结构设计很大程度上影响工程造价，具体表现为：

（1）建筑结构选型对工程造价的影响，比如：基础类型、钢结构或者钢筋混凝土结构、结构体系等不同的结构方案会产生不同的费用。

（2）结构设计过程对工程造价的影响［1］。设计人员对建筑结构细节的处理、选择的建筑结构材料、设计的构件截面尺寸等会促使造价产生波动。科学开展结构设计，不仅可以尽可能选择最传力受力较高效的结构方案，也可以在合理安全适度的范围内有效降低主体结构工程的土建造价。在实际设计过程中，结构设计人员应在清晰的结构概念指导下，以建筑结构相关规范为准则，找到安全与经济的契合点，合理使用高效优化的结构方案。

3 建筑结构设计过程中造价控制中的问题

根据X项目建筑结构设计过程，设计人员采用钢筋混凝土框架结构作为建筑物结构体系，并且初步确定了框架梁、框架柱等主要结构构件的截面尺寸。设计人员利用盈建科结构设计软件（版本号4.0）搭建建筑物结构模型并开展建筑结构的内力计算分析［2］。在专业负责人给出地质勘察报告、地震参数、风载、恒活载，建筑材料等结构专业设计技术措施后，设计人员按照结构设计技术措施的要求，通过结构软件分析结构体系内是否存在不符合规范要求的整体指标，并结合设计人员自身的工程经验及结构概念对相应指标进行调整，直到其满足规范要求，最终获得X项目的结构模型。在这个结构设计过程中，设计人员存在较强的主观性，最后得到的截面尺寸、结构设计方案并不确保工程量最低，仍然存在一些问题，具体如下。

（1）结构专业在建筑方案阶段未深度介入，满足建筑方案要求的前提下，提出合理的结构优化方案。在X项目的设计中，结构设计项目组组长应在方案设计阶段就深入了解建筑物的实际情况与结构需求，深度介入建筑方案环节，并且根据建筑方案要求优化建筑结构体系，开展结构设计［3］。但是，本次X项目结构设计中，结构设计项目组组长未形成“从方案阶段介入以此开展造价控制”的意识，没有在建筑方案阶段就主动介入结构设计，通过对不同结构方案的比选，以确定较为经济的结构布置方案。这导致在后期结构施工图设计时，设计人员若仅按照建筑方案的条件选择结构体系、确定构件截面尺寸，难以实现造价控制目标；若过多考虑建筑结构方面的经济性需求，在结构施工图设计环节通过调整选取的建筑材料、结构体系等方面达到控制造价费用，会导致与建筑方案有偏差，调整代价太高。

（2）结构专业负责人缺清晰的整体工作目标，前期设计条件把控力度不足。X项目建筑结构施工图阶段，设计人员虽然有意识的优化调整建筑结构的布置方案，尽可能选择更经济的结构构件截面尺寸，并且选择费用更低的建筑材料，但是，设计人员受限于自身对于规范条文的理解程度及工程经验的积累程度，仍然较难达到X项目建筑物结构设计的造价控制目标。同时，由于缺乏对结构设计造价控制的整体目标，设计人员在施工图设计时对建筑结构工程量的把控力度不足，进一步弱化了结构设计环节的造价控制［4］。这就需要结构专业负责人承担起组织协调的责任，制定好控制目标和结构技术措施，把控好技术措施的落实，以保证结构施工图的设计质量并能确保控制目标的顺利实现。

（3）结构设计人员对规范条文理解深度不足，结构概念不清晰。在X项目建筑结构设计中，设计人员具有一定的专业能力。但是，由于在长期的工作过程中并未形成经济适用理念，仅对结构安全性进行重点考虑，再是对各结构规范条文的理解深度不足，结构概念不清晰导致其在结构设计过程中容易对规范条文执行过于保守或者错用规范条文，从而出现结构设计与工程量控制联系不紧密，引起X项目的造价超出预设目标。

4 建筑结构设计过程中造价控制的对策分析

4.1 方案阶段建立各专业协同机制，结构专业主动介入

根据上述分析可知，引起X项目建筑结构设计中造价控制力度不足的问题，主要是结构设计项目组组长缺乏对建筑方案环节的介入、缺乏对X项目整体造价目标的了解与掌握。因此，为了结构设计过程中的造价控制，建议从方案阶段搭建各专业协同机制，明确提出建筑方案、主体结构设计、设备专业设计等各方人员的造价控制责任，明确提出各专业项目组组长的协同配合要求，促使结构设计人员主动接入X项目建筑方案环节，加深对本项目整体建设方向的理解，从而形成清晰的整体造价控制目标［5］。

以X项目为例，在X项目设计之初，结构专业组组长可根据初步的建筑方案搭建计算模型，采用不同的结构体系试算比选。例如：搭建框架-剪力墙体系、框架体系各一个结构计算模型，梁系采用单向次梁，十字梁两种方案，经过各类型结构试算模型比对之后，可以得出一个相对经济的结构体系、梁系和结构柱网，并给出试算梁板柱截面。各专业负责人在项目负责人的统一协调下，把各专业设计条件反馈给建筑方案组。建筑方案组再根据反馈的各专业条件调整建筑平面、立面、剖面。这样就能在前期把影响造价的重要因素尽量控制在合理范围内。

4.2 结构专业负责人明确整体工作目标，提出统一的专业技术措施，把控重要设计参数

根据X项目建筑物结构的实际情况，本项目建筑结构施工图设计较为复杂，涉及较多的内力分析、参数设定，若缺乏整体目标不易落实造价控制。因此，结构专业负责人可根据项目的概况，明确结构设计环节的整体造价控制目标，提出统一的专业技术措施，并且在结构设计过程中一一落实这些措施，严谨把控设计参数，实现造价控制［6］。以X项目为例：结构专业负责人根据本项目的实际情况，将工程量控制要求纳入结构设计过程中，细化结构设计参数：

（1）荷载控制。因本项目为通用厂房，结构专业负责人与建设单位负责人员对接时，可建议建设单位根据目标客户的需求采用不同的厂房荷载。在方案阶段，结构专业负责人会同建设单位负责人主动调研周边企业的生产情况与实际使用需求，定出适用于普遍情况的厂房使用荷载。再根据建设单位负责人反馈意向客户的生产需求，取得建设单位认可后，采用个性化定制，个别楼层或楼层局部采用较大或较小的荷载取值。这样就避免大面积使用较大的荷载造成浪费，或者大面积使用较小荷载不易满足生产需求而影响销售。

（2）地震参数取值。地震参数是结构设计计算模型的关键参数，直接影响主体结构设计的工程量。根据X项目地勘资料情况，发现建设场地等效剪切波速Vse =152（m/s）；覆盖土层厚度52m。查标准《建筑抗震设计标准》（GB/T5011-2010），此项目场地土类别位于Ⅱ类场地土和Ⅲ类场地土分界线附近（相差15%范围内），特征周期取值符合按插值法取值的规定。因此，特征周期可由0.55s修改为0.49s。

类似基于清晰的结构概念以及对规范的深入理解，制定合理且满足规范要求的结构设计参数，可有效减少工程量。

（3）提出具体统一构造做法。在结构施工图设计阶段，结构专业负责人可提出统一的标准构造做法，构造做法在需要加强的地方加强，只需要构造配筋的地方，以规范为准则采用配筋较小的构造配筋。设计人员再根据结构专业负责人提出的标准构造做法根据各单体的实际情况进行局部调整套用。

通过上述几种措施，结构专业负责人可以把控整体工程量，从而把造价控制在合理的经济区间。X项目经过结构专业负责人的上述调整之后，工程量有了明显的优化，给X项目带来了相对可观的经济效益。优化前：钢筋量：97 612.30kg，混凝土量2 864.70m3， 钢筋砼材料造价182.59万元；优化后：钢筋量：89 124.27kg，混凝土量2 546.40m3，钢筋砼材料造价163.61万元；优化比率为：钢筋量：8.7%，混凝土量11.1%，钢筋砼材料造价10.39%。

4.3 加强结构设计人员的内部培训，深度理解和掌握规范要求，建立清晰的结构概念

X项目结构设计过程中，设计人员才是主要的执行者。加强对结构设计人员的培训，定期组织结构设计人员学习相关的建筑行业规范要求［7］。邀请专家给结构设计人员解读规范中的指标要求、参数取值等，促使结构设计人员更深入地理解规范内的核心思路，掌握规范要求，从而形成清晰的结构概念。经过不断学习，设计人员才可以扎实的落实项目负责人与结构专业负责人提出的各项技术措施要求，并根据不同的项目特点碰到的不同的新问题进行灵活处理。只有不断提升结构设计人员的专业素养，才能够在满足规范要求、满足安全质量要求的同时，有效提高经济性，真正做到结构设计的经济、安全、合理。

5 结语

综上所述，施工图设计是工程造价的重要影响因素。在施工图设计中，结构设计是重要环节。在结构施工图设计过程中开展工程量控制，降低造价，是设计单位与建设单位共同的目标。X项目通过采取在建筑方案阶段结构主动介入，并进行不同结构形式的比选；结构模型计算时控制主要计算参数；在施工图绘制过程中把控标准化构造做法，注意细节处理的措施，能够做到在保证结构安全、符合规范要求的的基础上控制建筑主体结构工程量，既可以避免过度设计造成项目造价增加，也可以提高主体结构构件的有效利用率。根据本次研究可知，造价控制与结构施工图设计之间关联密切，且当前建筑结构设计的造价控制落实仍然存在方案阶段结构设计介入深度不足、结构设计技术措施不够完善，缺乏清晰明确目标及结构概念等问题。今后的项目建筑结构设计中，设计管理人员应当采取更加积极主动的精细化管理，根据工程实际情况，在建筑结构形式的选取，建筑平面的合理化建议，参数取值的合理性，施工图构造做法的细节处理等方面开展对建筑结构的工程量控制，从而降低建筑物的总体造价，充分体现结构设计过程中造价控制的价值。

参考文献：

［1］刘慧，陈凤龙.论工业建筑结构设计的工程造价控制［J］.中国建筑金属结构，2022（6）：150-152.

［2］吴广惠.建筑结构设计阶段的工程造价控制措施［J］.房地产世界，2021（18）：38-40.

［3］何继坤，肖航.建筑结构设计阶段工程造价控制的研究［J］.中国建筑金属结构，2021（8）：32-33.

［4］袁灼辉.建筑结构设计阶段优化工程造价成本的方法及对策［J］.房地产世界，2021（4）：54-56.

［5］邹超.建筑结构方案设计阶段的工程造价控制［J］.建材与装饰，2020（1）：168-169.

［6］周建，赵庆江.建筑工程结构设计阶段造价控制分析［J］.居舍，2019（32）：186.

［7］张雪梅，周美容，戴丽.建筑结构设计中住宅造价成本控制的关键因素分析［J］.工程技术研究，2019，4（3）：247-248.