基于結構設計視角的鋼筋混凝土指標測算與應用

文/劉博 湖南省建筑設計院 湖南長沙 410000

基于結構設計視角的鋼筋混凝土指標測算與應用

文/劉博 湖南省建筑設計院 湖南長沙 410000

鋼筋和混凝土指標作為重要的工程造價指標，對工程的設計、施工及造價控制都有十分重要的參考意義。本文基于結構設計視角，對常見的建筑類型（結構形式）的鋼筋和混凝土指標進行測算收集，得出基本規律，將其應用于工程設計實踐。對建筑工程結構設計方案優化、常見指標對比、工程造價控制提供積極有效的幫助。

鋼筋；混凝土；指標；工程造價；結構設計

建筑工程造價資料是工程造價管理人員在工程設計、建設過程中寶貴經驗的總結，應當作為一種財富充分加以搜集、利用全面系統地積累工程造價資料是工程造價管理基礎工作的一個重要組成部分。在工程項目的設計階段，設計過程所形成的成本在建筑工程總費用中所占的比例不到1%，但設計是否科學、合理，對工程造價的影響卻高達75%以上，在建筑設計階段，對工程造價進行控制的有效性能夠達到88%，這說明在能夠滿足建筑工程預期效果的前提下，通過對建筑項目科學、合理設計，尤其對建筑結構進行優化設計，是對工程造價進行有效控制的關鍵。鋼筋和混凝土是建筑工程中最為重要的材料組成，相較于其他材料，它們在工程造價中所占比例較高，其含量的高低對工程的造價影響亦較大，鋼筋與混凝土的指標是重要的工程造價資料。結構設計優化的重點在于滿足結構受力的情況下，如何節省鋼筋和混凝土的用量。因而在設計階段，鋼筋和混凝土的單位指標對于前期結構設計優化和后期項目建設的造價控制均有著十分重要的參考價值和借鑒意義。

1、收集工程造價指標的意義

從宏觀角度上，收集工程造價指標資料，可以為政府立項審批部門、主管部門在擬建建設項目宏觀決策上提供參考數據；為監管、審計建設項目的合理性提供參考數據；為建設項目的工程造價管理部門提供技術經濟基礎資料；為建設項目工程前期階段的投資決策、評估、建設項目建議書、可行性研究、初步設計概算提供技術經濟基礎資料。

從中觀角度上，收集工程造價指標資料，可以為建設項目工程前期工程概算的造價控制和限額設計以及設計方案優化、比選提供技術經濟支撐；為建設單位、設計單位、中介服務單位、房地產評估機構、施工企業的相關工程造價人員提供工程管理、經濟分析等技術經濟參考數據。

從微觀角度上，收集工程造價指標資料，可以為建設項目實施階段的編審項目招標控制價和投標報價分析作參考；為實施前期施工總計劃的編制和后期階段的工程竣工結算審核預判以及總成本分析提供參考；為施工企業申請勞力、材料、機具進場提供參考數據；為主要材料的快速估算和預測提供數據基礎。

2、造價資料的收集原則

工程造價資料在積累的過程中，為了保證工程造價資料的作用能充分發揮出來，在對工程造價資料進行收集時，要堅持以下幾個原則：

（1）統一性原則。管理者應該將收集的資料進行分類管理，并建立統一的管理模式，讓收集的資料能夠被有效利用。

（2）科學性原則。要一切從實際出發，實事求是，按照市場客觀規律進行資料的收集，收集的資料要與現代社會需求相符合，保證收集的造價資料具有真實性和有效性。

（3）普遍性原則。要涉及到社會各個領域、各個行業，保證收集的資料是全面、完整的。

（4）代表性原則。要收集具有代表性的資料，不能將有價值的、沒有價值的進行籠統的收集，保證收集資料有效和獨特。

（5）系統性原則。一定要建立一個完整的系統，這樣造價資料的作用才能充分發揮出來。

（6）實效性原則。因工程建設的動態性非常強，所以要保證資料的實效性，以此保證工程建設的正常進行。

3、鋼筋混凝土指標的收集

廣泛收集結構設計階段的各類典型建筑的結構設計方案、結構施工圖、特殊部位結構選型對比圖紙等一手資料，對其中的典型建筑進行指標測算，包括公用與民用建筑的鋼筋及混凝土含量指標，分析其對造價水平的影響。

按照結構形式（框架、框剪）、建筑形式（辦公樓、寫字樓、多層住宅、高層住宅）、建筑高度（高層、超高層）等標準進行分類測算分析，為結構設計專業提供參考。

在2011-2016年的研究周期內，共測算收集了若干項目，具體分類及指標如下表1：

根據研究的統計數據可得：

統計的結構形式主要是框架剪力墻結構和剪力墻結構，收集資料涵蓋范圍主要是主要分為住宅、辦公樓（寫字樓、商業）、地下室等。

住宅高層建筑（建筑總高在100m以下）的平均鋼筋指標為42.638 kg/m2，平均混凝土指標為0.344 m3/m2；住宅超高層建筑（建筑總高在100m以上）的平均鋼筋指標為63.466 kg/m2，平均混凝土指標為0.477 m3/m2。

辦公樓高層建筑（建筑總高在100m以下）的平均鋼筋指標為48.008 kg/m2，平均混凝土指標為0.307 m3/m2；辦公樓超高層建筑（建筑總高在100m以上）的平均鋼筋指標為80.352 kg/ m2， 平均混凝土指標為0.331 m3/m2。

地下室的平均鋼筋指標為143.369 kg/m2， 平均混凝土指標為1.157m3/m2。

4、指標應用在結構設計各階段對工程造價的影響

工程設計是影響和控制工程造價的關鍵環節，其中尤以結構設計影響最大，具體表現為以下幾個方面：

（1）結構設計方案階段對投資的影響

研究表明，單項工程設計中，建筑結構方案的選擇對投資有較大影響，通過對比常見結構類型鋼筋混凝土，可以改善基礎形式與結構形式的選型，節省成本，提高結構體系的利用效率。

（2）結構設計過程階段對工程造價的影響

在結構設計過程中，建筑結構的細部設計及工程師根據實際情況對設計過程的掌控能力也直接影響著工程造價。如截面尺寸選取、鋼筋類別、鋼筋連接方式等。通常，結構設計人員會在完成整體設計前對單位體（元），如標準層進行細化設計，通過指標測算得出鋼筋混凝土的單位指標，此時，常見結構類型的鋼筋混凝土指標便可以為結構設計人員提供較為直觀的參考。

（3）結構設計在施工階段對工程造價的影響

結構設計質量的好壞直接影響建設費用的多少的施工工期的長短，直接決定人工、機械、材料的投入成本。據統計，引起工程質量事故的諸多原因中，設計責任所占比例頗高，一些建設項目因設計師功能設置不合理影響正常使用或受力不合理引起應力集中，導致投資浪費；更有甚者，因為缺乏與必要的鋼筋混凝土指標進行對比參考，導致設計失誤，甚至會造成停工、返工等嚴重影響工程造價控制的設計事故。

結語：

通過基于結構設計視角的鋼筋混凝土含量指標的測算和收集，我們得出了幾種常見建筑類別的指標區間與平均值，反映出了一定的設計規律和技術經濟特點。這些寶貴的工程造價資料無論對建設單位、設計單位、咨詢單位、施工單位還是各級建設主管部門，在今后類似項目的結構設計、工程造價控制以及項目施工成本管理等方面都有著重大的參考價值和現實意義。

表1 鋼筋混凝土含量指標測算表（節選）

［1］秦興勇.基于工程造價控制的鋼筋砼建筑結構優化設計［D］.廣州:華南理工大學，2012.

［2］馮斌.工程造價資料積累技術經濟分析指標及在Exce l軟件環境下的應用［J］.內蒙古工業大學學報，2005，24（1）:73-76.

劉博，男，湖南株洲人，工學碩士，湖南省建筑設計院工程師，主要從事工程造價管理研究與工作。

［課題來源］ 湖南省建筑設計院科研項目：典型建筑的混凝土及鋼筋含量測算與分析研究（編號：HNJY-RD-201123）