結構工程造價控制策略探究

【摘要】：任何工程的造價直接決定了該項工程是否可行，一個好的結構設計不僅要滿足建筑物的功能需求，還要盡可能的降低造價提高經濟效益。做好工程造價的控制、優化設計方案是設計人員必須認真研究的問題，本文通過研究當前結構工程造價控制現狀，分析結構設計階段工程造價控制中存在的問題，對結構工程造價控制中應完善的投資控制和配套管理制度提出建議，為結構工程造價控制的發展提供新思路。

【關鍵詞】：結構設計;工程造價;優化方法

建設工程項目包括投資決策、設計、實施和竣工等不同階段，設計階段影響著工程價值，是工程造價控制的關鍵階段。在建設項目中，結構設計的主要宗旨是實現建筑功能要求，結構造價的多少極大的影響著建筑的總造價，做好結構工程造價控制能有效降低工程總投入，從而帶來可觀的經濟效益。

一、結構設計與工程造價的概念及關系

工程項目中的結構設計是指對建設項目進行全面系統的規劃，具體描述實施意圖的過程，是工程項目的靈魂。工程造價是指完成一項建設工程所需花費的全部費用總和。工程項目的結構設計是決定工程造價的關鍵，一是設計方案直接影響投資，具有關研究表明，項目設計對投資的影響占比高達75%，如在結構設計中對基礎類型的選用、對結構形式的選擇對項目的投資都有很大的影響;二是設計方案影響經常性費用，項目的結構設計不僅影響工程的一次性投資，對能源消耗、清潔保養、維修方面的經常性費用也存在一定影響，優秀的設計方案可以使一次性投資和經常性費用達到最優配比，使得項目建設的全壽命費用達到最低水平;三是設計質量間接影響投資，設計質量的好壞影響著工程質量，功能設計的不合理會影響建筑的正常使用，甚至造成質量缺陷和安全隱患，施工返工會提高工程的造價，導致投資的浪費。

二、結構設計階段工程造價的影響因素

建設項目結構設計階段對工程造價的影響因素主要包括宏觀和微觀兩個方面。宏觀影響因素包括建筑總長度、平面長寬比、豎向高寬比、立面形狀、平面形狀、柱網尺寸、建筑層數、層高和抗側力體系。微觀影響因素包括結構布置、構件尺寸、剪力墻加強部位、混凝土設計強度、鋼筋種類選擇、減輕結構自重、基礎形式的選擇。建筑的主體結構是工程造價的主要影響因素，配套設施的價格由市場而定，相對比較固定，減少鋼材、混凝土等主體結構用材是降低工程造價的主要途徑。

三、結構設計階段工程造價控制理論及方法

1.結構設計階段的工程造價

建設項目主要包含方案設計階段、初步設計階段和施工圖設計階段三個階段，大型項目中除上述三個階段還包括總體規劃設計階段。方案設計階段主要編制各專業方案設計說明書，設計總平面圖、建筑平面圖、模型等，開展投資估算。初步設計階段主要編制各專業初步設計說明書，對總平面設計、各專業平面圖等技術指標進行初步設計，編制設計概算。施工圖設計階段主要編制各專業施工圖設計說明書，對各專業平面圖、系統圖、結構詳圖等技術指標進行設計，編制施工圖預算。

2.限額設計在結構工程造價控制中的運用

限額設計是指在建設項目設計階段從整體上對項目投資進行有效控制的投資控制方法，是一種事前主動控制的手段。限額設計利用投資分解和工程量控制來實現對項目投資限額的控制與管理，通過層層限額設計控制工程設計的靜態投資項目。在實施限額設計過程中，可以從工程項目推進各個階段的縱向控制和設計與建設單位間的橫向控制兩方面來加以控制，最終實現限額設計目標。但是，限額設計方法在實際應用方面還存在不足，一是缺乏操作性，傳統限額設計理論沒有明確的限額設計值分配方法和操作技術，工程造價會因為時間、地點和技術的不同而造成顯著差異，缺少普適性的工程投資各組成部分比例;二是缺乏創造性，受限額設計的影響，一些新材料和新技術無法應用到工程項目中，可能造成后期運維成本的增加;三是缺少對項目壽命周期成本的考慮，投資估算、設計概算等限額設計常常是建設項目的一次性投資，缺乏對項目建設全壽命費用的計算，使得限額設計效果不佳。

3.價值工程在結構工程造價控制中的運用

價值工程是通過各相關領域的協作，對所研究對象的功能與費用進行系統分析，不斷創新，旨在提高所研究對象價值的思想方法和管理技術。價值工程以使用者的功能需求為導向，更加注重對功能的分析，探索功能和成本的關系，在實現所需功能的基礎上探究最優方案。價值工程從工程項目的全壽命周期進行考慮，旨在降低生產和使用的總成本，提高產品競爭力，同時充分調動發揮各方面的創造性，采納產品結構、生產等方面的合理意見，提高產品價值。

4.壽命周期成本分析法在結構工程造價控制中的運用

項目設計階段的工作質量影響著工程項目的全壽命周期成本，片面的追究較低造價可能導致后期維修成本的增加，運營維護和回收報廢成本的提高將導致資源的浪費。壽命周期成本分析法是從整個項目的壽命周期角度對工程項目的全壽命費用進行控制的方法，是一種綠色環保的技術方法，這種技術方法是實現壽命周期成本的最小化，以更加科學的設計方案和合理的建材選擇，實現建造成本和運維成本總和最低。

四、結構設計階段工程造價控制優化方法

1.結構設計優化

傳統結構設計的優化方法主要有準則法和數學規劃法兩種。準則法利用結構力學的基本原理使結構形式達到最優，進而選擇結構的最優方案，其優點在于收斂時間短，但缺乏嚴格的理論支撐，只能更加接近于最優解，無法得出真正意義上的優化解。數學規劃法利用高等數學求極值的方法得出結構設計相應參數的最優解，其優點是以嚴格的理論為基礎，適應性強，但最優解的求解易受限制且求解速度較慢。逼近概念法將上述兩種方法合二為一，將力學概念與逼近法有機統一，使得非線性問題轉變為逼近帶顯示的約束問題，該方法充分發揮數學規劃法的優點，將有限元結構分析融入其中，在結構優化中對參數進行優化。結構優化不能僅停留在對參數的優化，方案的系統優化將是將是我們在結構工程造價控制優化方面更高層次的目標。

2.概念設計優化

科技的進步讓計算機融入到建筑的結構設計中，設計者不再為繁瑣復雜的公式運算而苦惱，他們可以將更多的精力放到概念設計方面。設計者的主要任務是解決固定公式無法解決的問題，他們需要借助自己專業的理論知識和實踐經驗做出主管的判斷和選擇，選擇出更為經濟合理、適用的設計方案，概念設計的主要內容更多的是設計者對不同結構方案進行主觀選擇的過程。如在結構布置時，除了保證整體結構的工作原理和抗震設計原則外，還必須減少內耗，從單個構件的力學性能等方面考慮細部結構，實現構件的物盡其用。又例如地基基礎的概念設計，因為地基土存在極強的不確定性，并且沒有具體的模型能精確描述地基，在設計過程中就必須要求設計者更具基本理論知識和工程實踐經驗對可能出現的問題進行預判和分析，從而找到合理的應對方案。

3.實施有效的造價控制

實現有效的造價控制就必須形成良好的投資控制機制和完善的配套制度，建立良好的設計管理體制能對項目造價實現有效的管理，引入招投標機制、進行設計方案優選工作能使設計方案的技術經濟效果達到最佳，改變設計收費辦法，執行設計質量優獎劣罰制度能有效形成激勵機制，促進工程造價的降低，配備專業造價人員，落實造價控制責任制，重視設計概算的編制，推行設計監理制度，實行設計階段造價控制第三方咨詢制度為實施有效的造價控制提供了堅強的保障。

五、結束語

工程的結構設計階段是工程項目建設能夠成功實施的前提條件，對整個項目的質量、工期和成本控制有著決定性的作用。建筑工程的造價控制應從項目整體上綜合考慮最優方案，將結構專業與其他相關學科融匯貫通，工程的優化設計上除了定性的概念設計還應包含定量分析，在設計周期較短情況下進行定量的經濟性設計，把短期經濟效益與長期經濟效益相結合，找出最優設計方案才是建筑工程設計者的不斷追求。

參考文獻：

[1]許英.控制建設工程造價實踐與探索[J].中國科技信息，2014（23）.

[2]葉華.建筑結構優化的現狀與展望[J].基建優化，2010.

[3]沈蒲生.高層建筑結構設計[M].中國建筑工業出版社，2006.