關于建筑結構設計成本優化的思考

【摘 要】通過采取科學的方式對設計參數進行分析，進而明確建筑成本的影響因素，從而達到有效優化建筑結構設計成本控制，完善設計成本管理，降低成本消耗及浪費，已經成為目前建筑企業、社會及政府關注的焦點問題。

【關鍵詞】建筑；結構設計；成本優化

在建筑工業中，建筑結構設計即為利用優質、契合的結構語言對工程建設進行規劃。根據工程用途、特點結合多種專業性設計圖紙及設計經驗，為工程建設設計出相應的結構元素。建筑成本與建筑結構的設計工作密切相關，如何在設計階段實現成本的最合理優化，是工程建設取得最大的經濟效益是建筑結構設計階段需深入考慮和研究的問題[1]。本文將從結構設計的原則及重要性和建筑成本管理問題進行分析探討，進而探索優化建筑結構設計成本的相關科學措施，旨在為降低建筑結構設計資源浪費，減少成本投入，提高資金使用效益提供科學依據和參考。

1.建筑結構設計階段工作原則及重要性

在建筑結構設計階段，其規劃工作的應嚴格遵循適用、經濟、安全、美觀等科學設計原則，并保證為施工建設提供最大限度地便利性，促進工程建設的順利進行和竣工。在建筑結構設計方案中，其設計的優質性主要表現在該設計方案中是否能將各種因素及結構元素進行合理有效的融合。因為只有實現了良好的契合度，才能有效提升整體設計水平，保證建筑物結構體系的最佳穩定性。在建筑工程中，結構設計相對于建筑設計往往具有一定的滯后性，因此，結構設計極易受到建筑設計的制約和影響，從而無法達到最佳設計效果。在建筑工程中，結構設計與建筑設計二者間應相輔相成，相互促進。結構設計需遵循整個建筑設計的基本特征，而建筑設計應全面考慮結構設計的整體范疇及權限，最大限度保證建筑設計與結構設計的經濟性、安全性及合理性向符合。結構設計對建筑設計整體目標和效果產生根本性影響作用，因此，結構設計階段的工作在整個工程建筑中發揮著重要作用，是整個工程建設流程的重要環節。只有將這個環節做好了才能為工程后期的施工作業奠定良好的基礎，創造出最佳的效益和價值。

2.設計階段建筑成本的管理及控制

在整個建筑工程中，建筑成本主要由建筑結構、土石方、地基處理、設施安裝、裝飾施工五部分成本共同組成。建筑結構費用在整個建筑成本占50%以上。建筑結構設計指的是對建筑項目的實施進行整體性規劃的過程，其是管理和控制建筑成本的關鍵環節，作為靈魂部分存在于整個建筑工程中。限額設計是目前工程建設中使用最為普遍的成本管理和控制方法。該這方法通過對設計目標成本進行分解及對工程量進行控制來實現對成本的有效管理和控制。

3.建筑結構設計成本優化合理措施

3.1對建筑結構類別進行優選

一般情況下，建筑結構類別主要有水平體系、豎向體系等。水平體系屬梁板大跨度結構類別，豎向體系為框架體系、砌體、剪力墻、異形柱等諸多類型的結構類別[2]。因此，建筑成本應建筑結構類別的不同存在一定差異性。成本的優化并非是投入越低越科學合理，而是以施工建設中的施工水平、投資能力、工程類型、工期規劃等相應標準作為主要依據，分別對各結構種類的成本造價進行全面分析和研究，進而做出相應評估。通過權衡和控制投資對比及利潤效益，對工程使用經費進行合理配置，最終實現成本優化。

3.2.選擇合理結構方案，提高結構設計準確性

在工程施工建設中，結構設計方案是施工作業的參照基礎和基本資料。結構設計方案的差異對工程建設質量及效果產生直接性影響，因此在結構設計過程中，設計工作者需對施工方案進行科學設計。合理的結構方案主要表現在以下幾點：①結構方案中需體現結構與構件間的合理融合關系，最大限度發揮建筑結構整體承受能力，保證建筑整體結構的擁有最佳的承載能力及剛度。②設計方案需保證建筑結構具有良好的受力，同時增強建筑結構抵抗各種風險的能力，以達到將整個工程的造價降到最低的目的。③設計方案需充分考慮和處理好工程建筑中各部件間的協調作用和一致性，保證設計方案的實效性、經濟性及安全性。

建筑結構設計成本優化具體指的是在多個設計方案中綜合考慮各種影響成本的因素擇優選用最為科學合理的方案。因此，選擇建筑結構成本作為目標函數，是工程施工建筑中設計成本優化過程的重要評判標準。

建筑結構項目成本=藝建筑結構構件清單項目工程量×建筑結構構件清單項目綜合單價。

建筑工程的結構設計是一項繁雜的工作，同時嚴重影響著整個工程的整體造價及施工質量。建筑結構的安全舒適性又直接關系到居民的正常生活。因此，建筑結構設計不僅要求設計者充分發揮自身的專業技能及工作經驗，同時還要充分利用各種先進儀器及技術對相應數據進行精確計算及分析，增強建筑設計的科學性和精確性。提高建筑結構設計準確性的具體措施見表1。

表1 提高建筑結構設計準確性的措施

序號措施內容

1在設計中要保證所輸人構件尺寸、幾何圖運行和結構數據的準確性，避免出現計量誤差。

2選擇準確的計算參數，結合建筑的實際情況和計算機程序的要求得出結構設計需要的計算結果。

3在建筑設計中，結構設計人員不能單純依賴電腦提供的計算模型，而要求設計者充分利用設計結構概念及自身工作經驗判斷正確合理的計算結果。

3.3根據施工建設環境，適當選擇基礎形式

在建筑項目施工過程中，基礎形式成本在整個項目造價中占約30%的比例。因此，優化基礎形式的布設可更好的促進工程整體成本優化。同時選用優質的基礎形式還起到提高施工效率、縮短工期、促進基坑圍護管理工作及加快工序完成效率等作用。在建筑結構設計工作中，如施工地質具有較高承載能力，并且建筑工程的高層用的是剪力墻結構，可選用墻下條基及小筏板的基礎形式。

3.4根據建筑實際情況，合理選擇上部結構及材料

在建筑結構設計工作中，根據工程實際情況，選擇合理的上部結構及建設材料，提高建筑工程的整體強度、延伸性及剛性，進而最大限度地提升其經濟性，實現成本的優化[3]。如普通梁板樓蓋上部結構具有較好經濟性，但其具占用空間較大，因此不適用于層高有嚴格限制的建筑結構。無梁樓蓋上部結構具有良好的承載力，且不受層高影響，因此在層高有限的建筑工程中可選用。雖然選用此種上部結構會增加一定的施工成本，但同時可有效提高整個建筑工程的經濟效益。

根據建筑工程的具體標準，合理選擇混凝土使用規劃，提升工程整體強度，進而促進成本優化。工程的建筑結構具有復雜性、多樣性，因此其對材料的要求也各不相同。因此，在材料的選擇與控制中，合理地對混凝土規劃設計強度進行管理和控制可有效抑制建筑成本快速上升。在材料的選取中，在合理衡量工程構件配筋率與混凝土強度作用關系的基礎上進行材料擇優選用。如選用具有較高強度的C30混凝土，可有效控制墻體、樓板等裂開現象，延長建筑工程使用壽命，節約維修保養經費，進而有效實現成本優化。鋼筋混凝土的使用，主要是加強建筑梁柱的承載力。因此，在建筑結構設計中，設計者需根據施工實際情況擇優選用鋼筋混凝土及預應力混凝土，保證建筑工程具有最好的功能性、安全性及經濟性。

4.結束語

工程建設具有點多、時長的特點，建筑成本優化具有多變性、復雜性等特征。因此，在建筑結構設計階段對工程整體造價進行合理優化尤為重要，可有效提高工程建筑的性價比、提升實用性及經濟性，有效促進建筑工程整體造價的合理優化，提升工程經濟效益。

【參考文獻】

[1]高巧麗.設計階段住宅房地產開發項目成本控制研究[J].重慶大學，2012，11（5）：208-209.