談建筑經(jīng)濟(jì)性與結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性

劉 炳 寅

(廣東鏵建設(shè)計(jì)有限公司，廣東 江門 529000)

1 概述

建筑是人們?yōu)榱藵M足社會(huì)生活需要，利用所掌握的物質(zhì)技術(shù)手段，并運(yùn)用一定的科學(xué)規(guī)律、風(fēng)水理念和美學(xué)法則創(chuàng)造的人工環(huán)境。改革開放后，大批農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力涌向城市，中國(guó)城市化快速發(fā)展，從中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《2018年建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)分析》報(bào)告可以看到，全國(guó)建筑業(yè)企業(yè)(指具有資質(zhì)等級(jí)的總承包和專業(yè)承包建筑業(yè)企業(yè)，不含勞務(wù)分包建筑業(yè)企業(yè))完成建筑業(yè)總產(chǎn)值235 085.53億元，同比增長(zhǎng)9.88%，中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。我們知道，一個(gè)建筑物不論是公共建筑還是居住建筑，除了要解決立項(xiàng)前的資金問(wèn)題，后續(xù)土建建設(shè)投資一般都是巨大的，高層和超高層的建筑投資更是天文數(shù)字，且資金回報(bào)期長(zhǎng)，開發(fā)商若想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)，就必須要重視建筑工程經(jīng)濟(jì)成本的控制，要節(jié)約成本或?yàn)轫?xiàng)目創(chuàng)造條件提高利潤(rùn)，這也是企業(yè)提高市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一。本文從一個(gè)設(shè)計(jì)師的角度對(duì)建筑經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面展開探討，提出一些控制成本的方法或措施，供同行參考。

2 建筑經(jīng)濟(jì)性

建筑設(shè)計(jì)主要包括三大內(nèi)容：平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)和剖面設(shè)計(jì)。平面功能設(shè)計(jì)要合理，立面造型設(shè)計(jì)要新穎美觀，剖面設(shè)計(jì)(含場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì))要因地制宜。筆者認(rèn)為平、立、剖設(shè)計(jì)要結(jié)合好地方政策，這對(duì)建筑工程經(jīng)濟(jì)成本的控制有著舉足輕重的意義。下面從建筑的平、立、剖延伸出來(lái)的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)談?wù)劷ㄖO(shè)計(jì)對(duì)建筑工程造價(jià)的影響。

2.1 建筑平面設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程造價(jià)的影響

1)節(jié)省容積率，提高地塊可建設(shè)面積，實(shí)現(xiàn)總利潤(rùn)最大化，降低均攤成本。根據(jù)江門市當(dāng)?shù)卣咭?guī)定，江門市建筑單體面積需采用“江門市建筑單體電子報(bào)批軟件”核算，對(duì)于住宅樓，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層，每層的陽(yáng)臺(tái)總面積超過(guò)該層套型面積的18%的部分按全面積計(jì)入計(jì)容面積(即當(dāng)陽(yáng)臺(tái)總面積不超過(guò)18%時(shí)，所有陽(yáng)臺(tái)均可只計(jì)算一半面積)。軟件對(duì)于住宅戶型設(shè)計(jì)的“空中花園”的屬性可以指定為“陽(yáng)臺(tái)”，所以空中花園面積可只計(jì)算一半，戶型設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1陰影區(qū)，建筑平面設(shè)計(jì)定義為“空中花園”，實(shí)際上該戶型為(3+1)房?jī)蓮d兩衛(wèi)住宅單元，圖中的“空中花園”很輕易就可以改造為書房或小臥室。8 m2的實(shí)際使用面積，在計(jì)算容積率時(shí)只需計(jì)算一半，即4 m2。容積率是個(gè)“寶”，一般項(xiàng)目地塊的容積率是一個(gè)限值，不允許突破，這點(diǎn)在住宅項(xiàng)目限制得尤其嚴(yán)格。我們可以假設(shè)，一個(gè)住宅小區(qū)有1 000戶，每戶可以節(jié)省4 m2的計(jì)容建筑面積，則整個(gè)項(xiàng)目可以節(jié)省4 000 m2的計(jì)容建筑面積，根據(jù)以往的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般一棟住宅塔樓的標(biāo)準(zhǔn)層面積約為400 m2，這意味著省下的容積率可以再多建10層住宅，其經(jīng)濟(jì)性是非常顯著。故此，我們?cè)谧≌瑧粜驮O(shè)計(jì)時(shí)一定要緊抓當(dāng)?shù)氐睦谜撸缟侠?，用盡這個(gè)“18%”面積計(jì)半的福利。

2)在戶型建筑面積不變的前提下，利用平面設(shè)計(jì)為空間擴(kuò)大創(chuàng)造條件，提高居住品質(zhì)，為今后銷售單價(jià)的溢價(jià)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，做到小投入，大產(chǎn)出。筆者建議，只要條件允許，在廣東地區(qū)，建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量采用大飄窗或全景落地窗的設(shè)計(jì)方案(如圖2所示)，因?yàn)檫@樣可以有效的擴(kuò)大視覺感官空間，讓購(gòu)房者一下子覺得房子大了很多。

雖然從節(jié)能計(jì)算的角度來(lái)說(shuō)，的確開窗面積越大，對(duì)節(jié)能就越不利，這一點(diǎn)在北方的夏熱冬冷地區(qū)會(huì)尤其突出。但是，在南方，在江門這樣的夏熱冬暖地區(qū)，采用大飄窗或全景落地窗的設(shè)計(jì)方案，對(duì)節(jié)能計(jì)算的不利影響是相對(duì)較小的，而“大房子”的住宅在江門地區(qū)市場(chǎng)認(rèn)可度高，容易溢價(jià)，房企回收資金周期短，利潤(rùn)上升空間大，從某種意義上說(shuō)相當(dāng)于建筑工程成本降低了。

2.2 建筑立面設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程造價(jià)的影響

1)立面設(shè)計(jì)選材宜積極采用成熟的新材料、新工藝。不同的立面材質(zhì)其價(jià)格往往是相差甚遠(yuǎn)，如干掛石材與真石漆。大家都知道掛石的立面高檔大氣，但外墻采用干掛石材造價(jià)較高，筆者認(rèn)為如果立面設(shè)計(jì)確有需要，設(shè)計(jì)在經(jīng)業(yè)主同意后可以考慮采用真石漆代替。實(shí)際上近年來(lái)真石漆的工藝水平提高了很多，真石漆作為一款新型仿石涂料，具有節(jié)能低耗、安全、仿真度高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)采用真石漆產(chǎn)品取代了石材干掛案例不勝枚舉，筆者認(rèn)為只要采購(gòu)，施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管到位，用一個(gè)精品的真石漆工程取代干掛石材，節(jié)約工程造價(jià)，是可行的。假如業(yè)主或設(shè)計(jì)師確實(shí)對(duì)干掛石材“情有獨(dú)鐘”，石材也應(yīng)該優(yōu)先考慮采用人工石材，因?yàn)槿斯な牡膬r(jià)格一般都會(huì)比天然石材低，且可供選擇的款式會(huì)更多。

2)建筑立面設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免采用大懸挑、大凸、大凹的設(shè)計(jì)手法，這點(diǎn)在做高層建筑的立面設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意。高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過(guò)大的外挑和收進(jìn)[1]。雖然這是在國(guó)家結(jié)構(gòu)規(guī)范中提到的，但實(shí)際上能做到有效控制的人應(yīng)該是建筑立面設(shè)計(jì)師，因?yàn)橐坏┙ㄖ⒚娑ê煤?，想控制工程造價(jià)，留給結(jié)構(gòu)工程師優(yōu)化的空間是非常有限的。大懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算是非常不利的，雖然按照目前的技術(shù)水平這并不是什么難題，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是要通過(guò)采取多種加強(qiáng)措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全性，加強(qiáng)措施采取得越多，工程造價(jià)也就越高，這是必然的。一個(gè)項(xiàng)目的開展，我們首先就要落實(shí)定位，建筑立面采用大懸挑的設(shè)計(jì)手法的確能收到新、奇、特的視覺效果，但這種立面設(shè)計(jì)手法付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)會(huì)比較大。除非這個(gè)項(xiàng)目可以為開發(fā)商創(chuàng)造出大量附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值(如地標(biāo)工程、公司標(biāo)志性建筑作品等)，否則這種非常規(guī)的、夸張的大懸挑、大凸、大凹的立面設(shè)計(jì)手法應(yīng)該受到控制，這對(duì)節(jié)約工程造價(jià)，降低建安成本意義重大。

3)建筑立面材質(zhì)顏色的合理選取。近年來(lái)國(guó)家大力推廣綠色建筑，其中建筑節(jié)能更是重中之重，建筑立面材質(zhì)使用的顏色會(huì)直接決定建筑物對(duì)太陽(yáng)“熱量”吸收的多少程度。一般情況下，顏色越深，吸收的“熱量”就越多。故此，在夏熱冬暖地區(qū)，在保證建筑立面新穎美觀的前提下，建議盡量采用淺色外墻材料以減少建筑物對(duì)太陽(yáng)熱量的吸收，減少保溫材料的使用，降低能耗，降低工程造價(jià)。

2.3 建筑剖面設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程造價(jià)的影響

1)建筑層高要合理選取。筆者認(rèn)為在滿足使用功能的前提下，建筑層高應(yīng)該合理選取，“夠用”就好。一般情況下，建筑層高越小，建安成本就會(huì)越小?，F(xiàn)在幾乎所有項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，其地塊規(guī)劃條件都會(huì)有限高要求，可能是80 m,100 m或150 m等等。對(duì)于一棟30層的住宅樓，如果能把建筑層高由3 m修改為2.9 m，則總建筑高度就可以壓縮3 m，這就相當(dāng)于在限高的情況下可以多建1層住宅。但壓縮層高要謹(jǐn)慎，要因地制宜，如廣州、深圳等超級(jí)城市用地緊張，房?jī)r(jià)高企，大多數(shù)為小戶型設(shè)計(jì)，住宅層高采用2.9 m甚至2.8 m都沒問(wèn)題，買家可以接受，但一些三四線城市可能因生活習(xí)慣，設(shè)計(jì)戶型多數(shù)為大戶型，居住品質(zhì)要求高，住宅層高少于3 m是接受不了的，僅為了降低成本而強(qiáng)行壓縮層高可能會(huì)導(dǎo)致后期銷售困難，得不償失。

2)建筑剖面設(shè)計(jì)若能做好山地建筑的開發(fā)與利用，會(huì)有效節(jié)約工程造價(jià)。山地開發(fā)與利用往往是設(shè)計(jì)師需要面對(duì)的一大難題，其規(guī)劃結(jié)合了建筑學(xué)、規(guī)劃學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、工程技術(shù)等學(xué)科的內(nèi)容，工程技術(shù)要求、山體的保護(hù)和開發(fā)、造價(jià)控制、容積率控制等都成了設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)[2]。一般來(lái)說(shuō)，土方平衡是山地建筑開發(fā)與利用的重點(diǎn)和難點(diǎn)，場(chǎng)地剖面的設(shè)計(jì)要盡量少挖土方或做到挖填平衡，以達(dá)到節(jié)約工程造價(jià)的目的。在做建筑剖面設(shè)計(jì)時(shí)，也可以利用特殊的山體條件，把配電房、水泵房等設(shè)備用房安排到當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門認(rèn)可的“負(fù)一層”(實(shí)際上設(shè)備用房已露出地面)，達(dá)到節(jié)省容積率的目的。

3 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性

建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是相輔相成，相互協(xié)調(diào)，相互制約的。有關(guān)房屋造價(jià)數(shù)據(jù)表明，結(jié)構(gòu)造價(jià)占房屋總造價(jià)的25%左右[3]。一個(gè)優(yōu)秀的建筑作品往往需要一個(gè)好的結(jié)構(gòu)體系才能實(shí)現(xiàn)，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效降低工程成本，因此，我們的結(jié)構(gòu)成本控制意識(shí)應(yīng)該貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)全過(guò)程，對(duì)于一般高層建筑的結(jié)構(gòu)成本控制，筆者認(rèn)為我們可以著重做好以下幾方面。

3.1 注重設(shè)計(jì)周期，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)超限

做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首選就要把握住一個(gè)大的方向，那就是控制住結(jié)構(gòu)不要超限。結(jié)構(gòu)超限，按規(guī)定要做超限審查的，而超限審查必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的抗震等級(jí)會(huì)被提高，結(jié)構(gòu)薄弱部位需要特殊加強(qiáng)處理，結(jié)構(gòu)總含鋼量必然會(huì)明顯提高。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)平面布置和豎向來(lái)避免超限的出現(xiàn)，必要時(shí)應(yīng)與建筑專業(yè)協(xié)商，局部修改建筑方案。

3.2 合理確定結(jié)構(gòu)剛度

結(jié)構(gòu)剛度應(yīng)該是以適用為原則，而不是越大越好。一般情況下，結(jié)構(gòu)剛度越大，結(jié)構(gòu)吸收的地震力就越大，為之付出的結(jié)構(gòu)成本也就會(huì)越高。我們應(yīng)該參考規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)體系最大適用高度的規(guī)定來(lái)依次選取框架、框架—剪力墻、剪力墻、框架—核心筒和筒中筒等結(jié)構(gòu)體系。筆者認(rèn)為，結(jié)構(gòu)剛度以剛好滿足規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)樓層層間最大位移與層高之比的限值或稍大為最佳(見表1)。值得一提的是，框架結(jié)構(gòu)體系在類似住宅等有較高美觀要求的建筑方案中使用是受到限制的。

表1 樓層層間最大位移與層高之比的限值

3.3 把控樓蓋跨度大小

在滿足建筑使用功能的前提下，樓蓋跨度應(yīng)控制在6 m～8 m，一般跨度越大，用鋼量也會(huì)越大，不利于節(jié)約結(jié)構(gòu)成本。

3.4 降低結(jié)構(gòu)自重

這里的結(jié)構(gòu)自重既包括樓蓋體系的結(jié)構(gòu)重量和結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件重量，也包括建筑圍護(hù)及建筑內(nèi)隔墻的重量。設(shè)計(jì)中采用輕質(zhì)圍護(hù)及內(nèi)間墻材料可以降低結(jié)構(gòu)自重，降低基礎(chǔ)造價(jià)，對(duì)提高結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性很有意義。

3.5 結(jié)構(gòu)材料選取

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在當(dāng)?shù)夭牧瞎┙o充足的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋，這對(duì)于節(jié)約結(jié)構(gòu)材料用量，降低工程造價(jià)有重要意義，這一舉措也符合國(guó)家現(xiàn)在大力推行的綠色建筑設(shè)計(jì)原則。

3.6 減少結(jié)構(gòu)高度

減少結(jié)構(gòu)高度最直接的影響就是建筑的使用凈高可以增加，或者說(shuō)當(dāng)建筑要求凈高為固定值時(shí)，建筑層高可以壓縮。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以采用變截面梁、寬扁梁、無(wú)梁樓蓋等設(shè)計(jì)方法來(lái)節(jié)約層高，這點(diǎn)在地下室結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)效益最為明顯，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度減少，地下室建筑層高就可以減少，地下室埋深、水浮力、建筑用鋼量、土方量和基坑支護(hù)費(fèi)用也會(huì)同步減少。

3.7 優(yōu)化結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)形式

結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式眾多，差異化大，選對(duì)基礎(chǔ)形式能顯著降低結(jié)構(gòu)造價(jià)。如鉆孔灌注樁與預(yù)應(yīng)力管樁，兩者的造價(jià)相差較大，且鉆孔灌注樁施工速度慢，成樁周期長(zhǎng)，不環(huán)保，故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)謹(jǐn)慎選用。而預(yù)應(yīng)力管樁沒有以上缺點(diǎn)，且其使用工藝特別是在廣東地區(qū)已非常成熟，應(yīng)是首選的樁基礎(chǔ)形式。

3.8 注重細(xì)節(jié)控制

這里以鋼筋配置方式為例談?wù)勅绾慰刂萍?xì)節(jié)降低工程造價(jià)。合理的鋼筋配置方式能節(jié)約用鋼量或降低施工難度?，F(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本上都是采用軟件電算，但國(guó)內(nèi)部分軟件對(duì)鋼筋配置方式不是很合理，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行一定的人工干預(yù)，以達(dá)到降低結(jié)構(gòu)含鋼量的目的，筆者認(rèn)為結(jié)構(gòu)配筋要注意以下三點(diǎn)：

1)梁鋼筋直徑盡量控制在25 mm以內(nèi)，當(dāng)大于25 mm時(shí)，其錨固長(zhǎng)度要求為1.1La；

2)主次梁相交處，盡量使用加密箍筋的配筋方式，少用或不用吊筋；

3)對(duì)于一些跨度小且支座配筋不大的結(jié)構(gòu)梁，梁支座負(fù)筋應(yīng)選用小直徑鋼筋，角筋兼做通長(zhǎng)筋，減少搭接。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從一個(gè)設(shè)計(jì)師的角度去探討建筑經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性，提出一些控制成本的方法或措施，但必須指出，個(gè)別方法或措施是具有項(xiàng)目的一些特殊性，不能一概而論。好的建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有效降低工程造價(jià)的關(guān)鍵因素之一，故此，項(xiàng)目的開發(fā)選取一間負(fù)責(zé)任、經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)單位是很重要的，因?yàn)檫@能有效的避免“隱性浪費(fèi)”。