建筑工程結構設計對工程造價的影響分析

汪運松（合肥建工集團有限公司，安徽合肥230011）

建筑工程結構設計對工程造價的影響分析

汪運松（合肥建工集團有限公司，安徽合肥230011）

近些年來，隨著國家經濟的不斷發展與進步，我國的各個行業均步入了發展的繁榮期，建筑行業也不例外，建筑行業是我國經濟的重要組成部分，因此要更加重視其發展。在建筑工程的實際操作過程中，建筑工程結構設計對其有著重要的作用，因此，要不斷的對結構設計進行優化和改革，以此來提升建筑工程的質量，除此之外，科學合理的結構設計還能夠極大的降低工程造價，有效的提升企業的經濟利益。本文主要闡述建筑工程結構經濟優化設計的目的和方法，在此基礎上探討建筑工程設計對工程造價的影響分析，希望能夠為提升企業的經濟效益提供一定的參考。

建筑工程；結構設計；工程造價

對于建筑施工的結構設計來說，其最主要的任務是實現建筑的功能需求，具體為通過確保建筑的安全以及舒適來提升建筑的生命力，使其具有對客戶的吸引力。在建筑工程的造價當中，建筑結構設計造價占有較大的比重，因此要重視對結構設計的優化，使其在保證建筑工程質量的情況下，有效的節省建筑工程的造價，提升企業的經濟效益，并且實現技術和經濟的有機結合，逐步的完善企業的設計理念，促進建筑行業的發展。

1 建筑工程結構優化設計的目的和方法

建筑工程中對于結構的優化設計，其主要的目的是在確保建筑的安全性的前提下有效的控制工程中的結構設計造價，從而降低建筑工程的總造價，有效的節省企業的成本，具體的操作為通過設計人員的專業知識來進行建筑工程結構的優化設計，使其在滿足建筑完成標準的前提下增加建筑的可利用性。但是建筑工程的結構設計并不僅僅是通過偷工減料或者降低建筑的安全性能等來實現，真正的建筑工程的優化設計是在保證建筑的安全性以及其他的基礎性能的同時，通過設計人員的知識以及經驗來實現建筑結構的優化、實現建筑方案的科學性以及合理性，在此基礎上，有效的實現造價的降低建筑工程總造價。

概念設計，其主要是指在實際的建筑結構設計過程中，設計人員在建筑的結構選型以及截面設計等工作中遇到問題時，通過查找相關的文獻以及理論知識，并且結合建筑的實際情況來進行建筑結構設計工作的方法。在實際的建筑工程結構設計的過程中，對于同一個建筑工程，不同的設計人員可以設計出不同的結構設計方案。即使是已經確定了結構布置的建筑工程，也存在著很多種不同的結構分析方法與建筑細節的處理方式，由于這些細節上的處理較為復雜，因此現階段還是主要依靠人工的方式進行解決，還不能夠達到完全的信息化和系統化。

2 建筑工程結構設計對工程造價的影響因素分析

2.1 結構形式的選擇對于工程造價的影響

在實際的建筑工程結構設計當中，首要的任務即為結構形式的選擇，因此，它是所有后續結構設計工作的前提，對于整個工程有著十分重要的意義。結構形式的選擇要考慮多方面的因素，比如建筑工程結構是否能夠達到科學合理、建筑工程的施工是否存在可能性、建筑施工造價是否超出預計范圍等等。根據以上的敘述可以得知，想要進行合理的結構選型必須要以對于工程結構體系深刻的了解為前提，結構選擇人員必須具有能夠分清主次的能力。

具體如，當設計人員要進行高層鋼筋混凝土結構的住宅工程建設的結構設計時，即要針對高層建筑的特點進行結構類型的選擇，重點放在控制水平荷載作用下結構的側移，這就導致抗側力結構體系成為高層建筑結構選型時需要注意的重點問題。按照抗側力結構的不同，高層建筑的結構體系可以分為多種，如大開間剪力墻結構等等，不同的結構體系有著不同的功能，結構選擇人員必須要對每一種結構體系的性能以及各種指標有著深刻的理解，才能確保結構體系選擇的準確。不同類型的基礎對工程項目的造價影響也有所不同，具體舉例如表1所示。

表1 不同類型的基礎對工程造價影響

2.2 建筑物的經濟高度對于工程造價的影響

在高層建筑的實際施工當中，水平荷載會隨著建筑工程的高度的增加而成為建筑結構設計的控制因素，水平荷載的風載和地震作用的數值，會由于建筑結構特征的變化而上下浮動，給高層建筑的結構造價帶來一定的影響，具體情況如下：

（1）假定高層建筑物的造價為P，建筑物的高度為H，P與H之間呈二次方關系，即為建筑物的造價會隨著建筑物高度的增加而快速上升。

（2）對于高層建筑物來說，其豎直荷載，即建筑物的高度對于總體造價的影響并不大，但是每一層的層高對于造價的影響是較為顯著的，因此在建筑物的高度不變、造價不變的情況下能夠有效的降低工程的總造價。

（3）高層建筑相對于低層建筑來說，水平荷載下結構的側向變形會迅速的增大。假設側向變形值為M，建筑物的高度為H，M與H之間呈四次方正比關系，與構件的剛度成反比關系，在這種情況下，為了避免高層建筑的側向變形影響建筑的安全性以及穩定性，并且保證建筑的剛度，我國的《高層建筑混凝土結構技術規程》為其作出了明確的規定，因此，希望設計人員在進行設計的過程中對高層建筑所使用的混凝土結構體系應予重視。

圖1 高層建筑結構設計示意圖

2.3 高寬比的經濟性對于工程造價的影響

建筑物的高寬比主要是指建筑物的總高度H與建筑傾覆方向支承體系的總寬度b之比。相對于建筑物的絕對高度來說，高寬比對于高層建筑物造價的影響要更高一些，假設建筑物的造價為P，其與建筑物的高寬比H/b成正比例關系，這就表示，在接受同等外力的情況下，框架柱所承擔的荷載會隨著建筑結構高寬比的比率的增大而逐漸的增加，在這種情況下，建筑物的造價自然也會相應的提高。除此之外，建筑物的混凝土用量受建筑物的高寬比變化的影響較小，但是建筑物用鋼量受建筑物的高寬比變化的影響較大。

整棟建筑的造價與建筑物高寬比的關系為線性關系，也就是高寬比率較大的建筑物，其結構的整體的穩定性相對于高寬比率小的建筑較差，因此為了保證建筑結構的整體穩定性，必然要進行建筑物側向高度的提升，主要的操作即為設置剛度及強度較大的抗側力構件，這類構件的增多直接導致建筑物用鋼量的增多，在一定程度上對工程總體的造價產生了一定的影響。

圖2 別墅建筑結構設計示意圖

2.4 結構延性對于工程造價的影響

抗震區的建筑，由于其特殊的用項，要求其結構一定要具有延性以防止突然倒塌現象的產生，具體的操作即為合理的選用抗側力機構，并且將各種建筑結構構件做成延性，使之在遇到地震時，結構不易遭到破壞，能夠有效的起到抗震的作用，不僅有利于建筑的效用的提升，還能有效的減少人員傷亡，這種價值是顯而易見的。相反，為了使建筑物具有較高的抗震性能而將抗側力機構構件做得很大，則會使建筑結構處于更加危險的境地，因此，具體的抗側力機構構件的大小要嚴格的按照標準選用，否則會造成極大的危害。除此之外，如果按彈塑性理論進行結構設計，抵抗地震力的所需費用較按彈性理論設計時抵抗地震力所需費用要低很多。所以增加結構的延性，不僅可以有效的削減地震反應，還能夠提高建筑物抗御強烈地震的能力，同時達到了經濟、可靠的效果。

3 結束語

綜上所述，建筑工程的結構設計對于工程的總體造價有著重大的影響，因此，在保證建筑工程質量的情況下，要通過建筑工程的結構設計有效的節省建筑工程的造價，提升企業的經濟效益，本文主要闡述建筑工程結構經濟優化設計的目的和方法，在此基礎上探討建筑工程設計對工程造價的影響分析，希望能夠為提升企業的經濟效益提供一定的參考。

[1]張曉婷，劉 燕.工程設計階段的全面造價管理[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2008（01）a.

[2]許紀慈.價值工程在住宅結構設計中的應用[J].福建建筑，2011（06）.

[3]鄭 龍.建筑結構設計階段優化工程造價成本的方法及對策[J].低碳世界，2014（01）.

TU318

A

2095-2066（2016）05-0125-02

2016-1-20

汪運松（1977-），男，工程師，全國注冊造價工程師，建筑與土木工程專業工程碩士，合肥工業大學，主要從事工程造價管理與控制以及施工現場管理工作。