關(guān)于民用建筑施工圖的設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究

范宇晨

（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西西安 710000）

0 前言

建筑行業(yè)的快速發(fā)展提升了建筑設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)要求，而建筑項(xiàng)目周期的不斷減少為施工圖設(shè)計(jì)和建筑施工帶來了挑戰(zhàn)，直接導(dǎo)致施工圖周密性降低，缺少對施工難易度、施工成本的精準(zhǔn)考量，對施工進(jìn)度產(chǎn)生消極影響。因此，設(shè)計(jì)者有必要結(jié)合建筑特點(diǎn)和使用效果優(yōu)化建筑施工圖，提升建筑施工及使用質(zhì)量。

1 民用建筑施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性

①成本控制。民用建筑施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化屬于小規(guī)模優(yōu)化工程，主要對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，使其滿足施工需求，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，同時(shí)在優(yōu)化過程中會提出相關(guān)限額要求，實(shí)現(xiàn)成本控制和優(yōu)化效果。②滿足復(fù)合功能要求。單純民用建筑功能無法適應(yīng)現(xiàn)代化建筑工程，因此施工者與建筑設(shè)計(jì)部門有必要對空間進(jìn)行設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌，保證資源配置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平衡性，以此得到建筑循壞利用比例。當(dāng)前一些設(shè)計(jì)單位仍十分重視建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性設(shè)計(jì)，忽視了空間的影響力，導(dǎo)致施工圖設(shè)計(jì)具有片面性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)分析建筑功能要求和實(shí)際特點(diǎn)十分重要。③減少施工難度。建設(shè)單位在設(shè)計(jì)施工圖時(shí)對現(xiàn)場實(shí)際情況的了解不夠透徹，無法對人員專業(yè)能力、工程設(shè)備、輔助設(shè)計(jì)、工藝、過渡措施進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，會導(dǎo)致施工圖、設(shè)計(jì)圖紙、建設(shè)工程相互脫節(jié)，使得工期延誤。因此，施工圖設(shè)計(jì)時(shí)有必要實(shí)現(xiàn)多部門的參與，進(jìn)而滿足現(xiàn)場施工要求，減少單位施工難度，加強(qiáng)工程質(zhì)量控制。

2 民用建筑施工圖的設(shè)計(jì)優(yōu)化途徑

2.1 總圖設(shè)計(jì)優(yōu)化

民用建筑的發(fā)展升級使總圖設(shè)計(jì)工作逐漸復(fù)雜化，因此若想使施工圖達(dá)到理想設(shè)計(jì)效果，應(yīng)加強(qiáng)總圖的設(shè)計(jì)優(yōu)化。目前部分設(shè)計(jì)公司在設(shè)計(jì)民用建筑施工圖時(shí)，主要由工程師圍繞社會、藝術(shù)等層面進(jìn)行規(guī)劃統(tǒng)籌，接著總圖設(shè)計(jì)師將會負(fù)責(zé)專業(yè)性工作，如道路設(shè)計(jì)、管線綜合設(shè)計(jì)等?？倛D中蘊(yùn)含了多種設(shè)計(jì)內(nèi)容，是民用建筑設(shè)計(jì)的主要部分，且有關(guān)審批工作也將總圖作為參考的依據(jù)。因此，在總圖設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范和法規(guī)。其次，結(jié)合建筑特性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備專業(yè)知識、設(shè)計(jì)能力、溝通水平，進(jìn)而確保對項(xiàng)目設(shè)計(jì)整體目標(biāo)的多重控制。最后，在保證民用建筑使用能力的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程投資成本對材料、工程量進(jìn)行科學(xué)控制，避免不科學(xué)設(shè)計(jì)變更問題的出現(xiàn)，減少較大的投資額度。

以上海金山新城購物中心項(xiàng)目為例，此工程總面積4萬m2、三層結(jié)構(gòu)。在總圖設(shè)計(jì)時(shí)，科學(xué)規(guī)劃了立體交通與平面交通流線，完成了線路設(shè)計(jì)，使得區(qū)域內(nèi)交通流線的合理與清晰，避免人車混行的情況。同時(shí)，停車位利用屋頂和地下結(jié)合方式，科學(xué)設(shè)置地庫的出入口，保證屋頂停車場與地下車庫的出入口不處于同一個(gè)交點(diǎn)，而在建筑的兩側(cè)，避免車行流線的密集和交叉問題。此外，結(jié)合此建筑實(shí)際特征進(jìn)行總線設(shè)計(jì)時(shí)，由于項(xiàng)目屬于綠色節(jié)能工程，需要用到太陽能熱水器與光伏發(fā)電系統(tǒng)，會導(dǎo)致屋頂可利用空間不足，因此設(shè)計(jì)人員通過鋼架高位布置太陽能板，統(tǒng)一規(guī)劃屋頂停車位，節(jié)省開挖地庫的工作量與造價(jià)，提升屋頂區(qū)域的可利用率。

2.2 屋頂變形縫設(shè)計(jì)優(yōu)化

當(dāng)前施工圖設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)于屋面變形縫的構(gòu)造一般利用成品鋁材蓋板或預(yù)制混凝土蓋板開展工作，但預(yù)制混凝土蓋板由于體積、重量較大，會對下部隔離層造成破壞，且板與板之間的拼縫很難處理[1]。同時(shí)，成品鋁材蓋板雖然十分輕質(zhì)，但是由于結(jié)構(gòu)單薄因此極易變形，耐用性不強(qiáng)，因此這兩種材料均不適合節(jié)點(diǎn)防水建設(shè)。建議利用現(xiàn)澆混凝土懸挑構(gòu)件，加強(qiáng)封蓋的密實(shí)性，同時(shí)借助現(xiàn)澆技術(shù)以減少對下部隔離層的沖擊，此類做法能克服傳統(tǒng)施工工藝的滲水缺陷，突出混凝土蓋板的堅(jiān)韌性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)久耐用。

2.3 電梯優(yōu)化設(shè)計(jì)

民用建筑在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)會涉及到電梯井的規(guī)劃設(shè)計(jì)。比如，有的建筑項(xiàng)目具有地下室結(jié)構(gòu)，因此電梯對于地下室公共部分設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，一般地下公共部分地面標(biāo)高與電梯安裝地面標(biāo)高相同，因此容易導(dǎo)致電梯基坑標(biāo)高相較于地下室標(biāo)高略低1.7～1.9m。此外，電梯基坑承臺厚度會使電梯土方深度相較于地下室深3～4m，增加了工程風(fēng)險(xiǎn)、難度、造價(jià)。因此，通過分析地下室公共部分特點(diǎn)，可以圍繞兩方面解決此問題：①減少公共區(qū)域的層高。②增加公共區(qū)域的地面標(biāo)高，確保電梯基坑地面與地下室地板的標(biāo)高相同。這兩種方法既能確保地基的穩(wěn)定性，同時(shí)減少工程風(fēng)險(xiǎn)與難度，節(jié)省建設(shè)成本。

2.4 估算控制設(shè)計(jì)優(yōu)化

估算控制中心實(shí)際是結(jié)合工程投資估算進(jìn)行初步的控制設(shè)計(jì)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)總概率控制進(jìn)行施工圖優(yōu)化。此模式的總體思路是將上一環(huán)節(jié)的審定投資額當(dāng)作下一階段的投資控制目標(biāo)，在工作中確保各部分可以滿足使用功能要求，依據(jù)投資設(shè)計(jì)過程對工程材料、工程量進(jìn)行控制，避免不合理變更情況，使得概預(yù)算與施工圖設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，規(guī)避脫節(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)[2]。例如，以工程造價(jià)為重點(diǎn)的估算控制設(shè)計(jì)，需要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的對立統(tǒng)一，因此應(yīng)在設(shè)計(jì)人員心中樹立造價(jià)意識，借助方案設(shè)計(jì)、參數(shù)匹配、設(shè)備選型、效益分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)控制的最優(yōu)化，確切落實(shí)估算控制設(shè)計(jì)工作。

2.5 設(shè)計(jì)人員的優(yōu)化

設(shè)計(jì)人員是施工圖的優(yōu)化主體，其專業(yè)素質(zhì)對優(yōu)化質(zhì)量十分重要。設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的主觀性，其中包含著設(shè)計(jì)者的情感意識，因此提升其綜合素質(zhì)十分必要。①建設(shè)單位應(yīng)在設(shè)計(jì)前組織指導(dǎo)工作，并完成崗前培訓(xùn)，提升設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力。②應(yīng)加強(qiáng)嚴(yán)格的制度規(guī)定，借助獎(jiǎng)懲規(guī)則對設(shè)計(jì)者行為進(jìn)行約束。同時(shí)，在施工圖出圖之前，單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)人員針對圖紙進(jìn)行會審，進(jìn)而分析其中缺陷部分，有針對性進(jìn)行設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)優(yōu)化。例如，在設(shè)計(jì)銀川市國際交流中心時(shí)，雖然該建筑總面積僅為20000m2，但其中包含較多子項(xiàng)。在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)單位結(jié)合此項(xiàng)目特點(diǎn)制定設(shè)計(jì)管控方案，施工圖設(shè)計(jì)人員與方案制定人員合作創(chuàng)作，確保計(jì)劃的可實(shí)施性。如報(bào)告廳設(shè)計(jì)中，需要利用鋼桁架屋面結(jié)構(gòu)完成跨度空間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，由于項(xiàng)目子項(xiàng)設(shè)計(jì)人員眾多，因此各部門設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作制定了內(nèi)部協(xié)同周期表，策劃、統(tǒng)籌、審核子項(xiàng)的出圖深度與標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計(jì)施工質(zhì)量。

2.6 新式設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用

新型技術(shù)的應(yīng)用可以提升施工圖的科學(xué)性，細(xì)化施工體系，提升施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化效率。例如，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對施工質(zhì)量、施工周期、施工成本多種因素進(jìn)行全面管控，突出民用建筑節(jié)能減排的能力。此技術(shù)的關(guān)鍵是在應(yīng)用中對建筑通風(fēng)、采光進(jìn)行模擬分析，高效應(yīng)用環(huán)境因素。此外，由于建筑施工中會受到客觀因素的影響，使施工圖需要實(shí)時(shí)修改，因此設(shè)計(jì)單位應(yīng)對變更問題進(jìn)行及時(shí)分析和研究，構(gòu)建最終效果圖[3]。如在修正民用建筑墻體設(shè)計(jì)方案時(shí)，可以利用BIM技術(shù)修正施工圖，進(jìn)而指導(dǎo)之后工作，并分析得出成本報(bào)表等系列說明性內(nèi)容，完成對施工各種因素的在線修改，提升施工圖優(yōu)化的效率。

3 結(jié)論

綜上所述，民用建筑施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)部分、細(xì)節(jié)部分、節(jié)能減排部分。因此，建議設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)部門間的交流和合作，結(jié)合現(xiàn)代民用建筑特征，開展圖紙審查項(xiàng)目、應(yīng)用新式設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)、提升設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)，進(jìn)而突出施工圖的全面性與科學(xué)性，使施工圖可以更好的滿足建筑施工要求。