建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)探討

廖天書

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)方案在滿足安全、適用、耐久的前提下，更加注重結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)成本。正確處理好結(jié)構(gòu)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，不但帶來良好的投資效益，還會給社會創(chuàng)造一定財(cái)富。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題分析；目的目標(biāo)；經(jīng)濟(jì)；措施

1 有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常出現(xiàn)幾點(diǎn)問題分析

1.1 設(shè)計(jì)保守，重技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)。在建筑市場激烈競爭中，由于眾多因數(shù)影響，導(dǎo)致很多單位建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)及工程造價(jià)很不合理。其原因大致有：一、設(shè)計(jì)周期短，時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)人員沒有充足時(shí)間來分析和校正設(shè)計(jì)結(jié)果，故為了“安全保險(xiǎn)”，不管造價(jià)高低，加重技術(shù)設(shè)計(jì)含量，以致造成肥梁、肥柱、超筋、基礎(chǔ)超大超深等嚴(yán)重現(xiàn)象。二、設(shè)計(jì)人員初出茅廬，經(jīng)驗(yàn)不足，為了結(jié)構(gòu)“終身保險(xiǎn)”，對“設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)”加重安全系數(shù)，以犧牲材料為保障。三、設(shè)計(jì)人員意識淡薄，沒有經(jīng)濟(jì)觀念，怕承擔(dān)責(zé)任，膽小怕事，不求上進(jìn)，靠“計(jì)算軟件”和校審人員把關(guān)，再加上自己的一點(diǎn)“小聰明”覺得是準(zhǔn)保無險(xiǎn)的。

1.2 忽視結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)人用“理論—實(shí)踐”而靈活運(yùn)用起來對某結(jié)構(gòu)總體方案進(jìn)行大概輪廓布局、構(gòu)思和宏觀的定性設(shè)計(jì)并制定設(shè)計(jì)目標(biāo)和采取一定措施的手段或方法。它是結(jié)構(gòu)師們的思維活動，能體現(xiàn)設(shè)計(jì)師的知識水平和設(shè)計(jì)水平。設(shè)計(jì)概念包括安全度、抗震、力學(xué)、荷載及施工等的設(shè)想，設(shè)計(jì)者若把他們?nèi)诤县灤┑椒桨冈O(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算分析處理及模擬計(jì)算簡圖中去，不但能夠保證最后設(shè)計(jì)的正確原則，而且還可以通過它們解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，甚至于會不斷提高設(shè)計(jì)水平。

1.3 施工單位反映的設(shè)計(jì)問題多。設(shè)計(jì)往往出現(xiàn)繁多問題，一般在于設(shè)計(jì)人員工作疏忽大意、不嚴(yán)謹(jǐn)造成。所以經(jīng)常造成變更設(shè)計(jì)、修改、補(bǔ)充技術(shù)資料等。這些往往都出現(xiàn)在設(shè)計(jì)交底及圖紙答疑會議上。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的和目標(biāo)分析

2.1 目的分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般指在建筑設(shè)計(jì)等專業(yè)基礎(chǔ)上，由結(jié)構(gòu)工程師對擬建造物進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)規(guī)劃和選型，并經(jīng)過一定的計(jì)算程序?qū)Y(jié)構(gòu)整體及其構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)作用效應(yīng)分析和計(jì)算后采取一定的技術(shù)措施來使之滿足在合理使用年限內(nèi)、正常環(huán)境下達(dá)到安全、適用和耐久性等要求基礎(chǔ)上進(jìn)行的一項(xiàng)施工出圖技術(shù)探討性活動。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本目的，是借助設(shè)計(jì)人的理論知識和豐富經(jīng)驗(yàn)，并運(yùn)用科學(xué)的手段來解決結(jié)構(gòu)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，力求通過一定的計(jì)算和構(gòu)造處理并以最經(jīng)濟(jì)的途徑建設(shè)工程項(xiàng)目，最終使結(jié)構(gòu)能可靠地承受各種作用和滿足各項(xiàng)預(yù)定功能的要求。

2.2 目標(biāo)分析。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則：安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，確保質(zhì)量，方便施工。安全是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求的第一目標(biāo)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下保證結(jié)構(gòu)安全，并在合理年限內(nèi)能使結(jié)構(gòu)保持整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。一個(gè)結(jié)構(gòu)，可以不美觀，也可以不經(jīng)濟(jì)，但不可以不安全。經(jīng)濟(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求的第二目標(biāo)。俗話說，“貪污和浪費(fèi)是極大的犯罪”。對項(xiàng)目投資起決定性作用的是設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)直接關(guān)系到投資額度大小。作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，我們應(yīng)該最大限度地保證結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性，不要浪費(fèi)資源。技術(shù)和經(jīng)濟(jì)是相互對立的統(tǒng)一。做任何工程都需要技術(shù)支撐，但同時(shí)又要消耗大量的人、才、物資源。經(jīng)濟(jì)是技術(shù)進(jìn)步的目的和動力，技術(shù)乃是達(dá)到經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的手段，他們是相互促進(jìn)的，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)又統(tǒng)一于建筑結(jié)構(gòu)工程的全過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的取舍，是以技術(shù)先進(jìn)適用和經(jīng)濟(jì)合理為基本標(biāo)準(zhǔn)決策的，離開任何一方都是不可取的。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的重要意義

3.1 節(jié)約成本，減少浪費(fèi)，創(chuàng)造價(jià)值。統(tǒng)計(jì)資料分析，在房產(chǎn)項(xiàng)目中，建筑結(jié)構(gòu)成本占整個(gè)建安成本的40%～60%，它在各專業(yè)成本中比重最大，是一項(xiàng)可控競爭成本，理當(dāng)進(jìn)行成本控制。如果在滿足同樣功能的條件下，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，則工程造價(jià)可降低甚至可高達(dá)10%～30%。實(shí)踐證明，若提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，對促進(jìn)施工質(zhì)量、進(jìn)度、降低工程成本目標(biāo)是有益無害的，并還能早日為社會創(chuàng)造一定的價(jià)值。

3.2 可以節(jié)約資源，綠色環(huán)保、節(jié)能降耗。建設(shè)工程要大量消耗人、才、物資源。建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，離開了建筑材料，設(shè)計(jì)師們的完美建筑藝術(shù)就無法變成實(shí)體。在基本建設(shè)中，我國建筑工程的建筑材料所占的投資比例高達(dá)65%左右。據(jù)載，我國目前建筑材料每年至少生產(chǎn)混凝土約15億M3，一年消耗5億噸水泥，10億M3石子，20億M3砂子。我國建筑物消耗水平與發(fā)達(dá)國家相比，鋼材消耗高出10%～25%，每1M3混凝土多消耗80Kg水泥。人類建造大量基礎(chǔ)設(shè)施消耗了大量的地球資源和能源，如建筑材料的生產(chǎn)消耗石灰石、粘土、砂石、煤、石油及水等，同時(shí)還產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣和廢液。它們在相當(dāng)程度上污染了自然環(huán)境和破壞了生態(tài)平衡。所以，作為一個(gè)合格的結(jié)構(gòu)師，我們在確保結(jié)構(gòu)安全時(shí)，不應(yīng)該過度地消耗資源來提高結(jié)構(gòu)安全度，而應(yīng)從綠色環(huán)保出發(fā)，節(jié)約資源，節(jié)約能源，推崇走建筑材料可持續(xù)發(fā)展方向。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性措施

4.1 進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這里是指在滿足結(jié)構(gòu)安全、適用、耐久性原則及其它有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程等條件下，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本最大可能地降低到最小程度的設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升，對提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)約建設(shè)成本都有重要意義。大連理工大學(xué)李剛教授統(tǒng)計(jì)后說：“在建筑領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以將小高層、高層的造價(jià)降低10%，同時(shí)能提高1%～5%的使用面積，并有效縮短建筑工期。對12層住宅樓和30層商住樓進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，造價(jià)分別節(jié)省了18%和12.5%，我們認(rèn)為這種方法將有助于平抑房價(jià)”。這就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化意義所在。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)還可以使設(shè)計(jì)少出差錯，減少因設(shè)計(jì)不合理而造成的返工，降低不必要的土建成本，消除安全隱患于萌芽狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)的安全度。

4.2 樹立結(jié)構(gòu)工程師成本控制意識。樹立結(jié)構(gòu)工程師成本控制核算觀念，用優(yōu)化管理的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)，努力提高自己的專業(yè)技術(shù)水平。第一，在方案設(shè)計(jì)之前，科學(xué)地運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，對比各種可能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行比較分析和總結(jié)，找出最為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。反對“多用鋼筋，少用腦筋”的不負(fù)責(zé)任說法。第二，節(jié)約建設(shè)成本，有效防止“三超”現(xiàn)象發(fā)生。在設(shè)計(jì)各階段與造價(jià)工程師溝通協(xié)調(diào)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)造價(jià)過程控制。第三，運(yùn)用價(jià)值工程優(yōu)化成本。挖掘設(shè)計(jì)人員的潛力，運(yùn)用價(jià)值工程進(jìn)行方案比選，從中挑選最優(yōu)方案。

4.3 加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員教育培訓(xùn)，培養(yǎng)一專多能人才。一個(gè)結(jié)構(gòu)師，不但要全面掌握專業(yè)理論知識，還要懂得經(jīng)濟(jì)管理。參加相關(guān)續(xù)教育培訓(xùn)，讓自己的知識不斷更新和完善，以提高自己的綜合設(shè)計(jì)水平能力，把自己培養(yǎng)成為一專多能的人才。

4.4 引入競爭機(jī)制，擇優(yōu)選擇設(shè)計(jì)成果。工程造價(jià)的控制立足于事前控制是最好的選擇。實(shí)行設(shè)計(jì)招標(biāo)，引入競爭機(jī)制，以“低成本、高質(zhì)量、高效益”擇優(yōu)錄取設(shè)計(jì)單位，避免“重技術(shù)，輕經(jīng)濟(jì)”問題。

5 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑。經(jīng)濟(jì)是國家的命脈，是國家的精神支柱。國防、交通、建筑、水利建設(shè)等哪一樣不需要“資源”的投入？！在當(dāng)今這個(gè)“金錢的絕對法則”所控制年代，作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師，應(yīng)該把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相聯(lián)系，否則是對國家、對人民、對社會的極大不負(fù)責(zé)任，是在浪費(fèi)人類資源、破壞環(huán)境、破壞生態(tài)平衡，也是一種罪孽。

參考文獻(xiàn)

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