引言:
总结建设设计与工程造价的关系,从投资控制视角阐述结构设计管理措施,并以某住宅楼为实例,应用价值工程计算分析砖混、矩形柱框架及异性柱框架三种结构形式造价成本的经济性。最后得出结论:建筑设计在考虑工程安全性、可靠性的同时,还需考虑工程造价,以最小的成本实现设计目标的必要功能。
项目设计对工程造价控制非常关键。初步设计阶段对工程投资的影响达75﹪以上,技术设计阶段对投资的影响约在35~75之间,施工图设计阶段对投资的影响为5~35。因此,优化设计成为工程造价控制的重中之重。本文在最大化满足设计规范的前提下,以结构设计为重点,通过案例探讨建筑设计对工程造价的影响。
1 建筑设计与工程造价的关系
建筑设计特别是结构设计对工程造价(投资)有重要、直接的影响,主要表现在以下几个方面:
1.1设计方案对投资的影响
通常情况下设计费不到建设总成本的1%,但仅占总成本1﹪的设计环节,对投资的影响却高达75﹪。特别是结够设计的“基础类型、结构形式”等,一直是项目技术经济和造价控制的重点。
1.2 设计方案对项目经常性费用的影响
建筑结构设计不仅影响项目的一次性投资,还影响到项目建成后使用时期的一系列经常性费用,如照明能源消耗、保养维修费、暖通清洁等。虽然理论上一次性投资与经常性费用往往存在反比性,但建筑结构设计阶段若能找到两者的最佳结合点,就可以将项目全寿命费用降至最低。
1.3 设计质量对投资的影响
统计表明,工程质量事故中,因设计责任造成的工程事故占比达到40%,位居首位。因建筑设计功能不合理而影响项目的正常使用:或因设计图纸质量差造成专业设计彼此矛盾,导致工程停工、返工,浪费投资;或因设计质量缺陷造成安全隐患,给国家和人民带来生命财产损失。
2 基于投资控制视角的建筑设计管控措施
本文基于投资控制视角,提出建筑设计阶段的管控措施。
2.1 推行限额设计
限额设计是建设项目投资控制的一项关键措施。确定合理的限额设计目标非常重要。目标过高难以实现,目标过低失去限额设计的意义。初步设计的限额设计目标是在初步设计开始前,根据批准的可行性研究报告及其投资估算确定的;同样,施工图设计的限额设计目标是在施工图设计开始前,根据批准的初步设计文件及其投资概算确定的。在整个设计过程中,设计人员应于造价人员密切配合,做到技术与经济的统一。设计人员要以投资有效控制为出发点,进行方案论证和比较,不断优化设计;造价管理人员要做好协同,及时设计人员提供有关信息,力求使设计方案所要求的投资控制在预订目标之内。
2.2 发挥设计监理体制年的有效作用
构建设计监理体系是设计优化的重要保障。设计监理主要是以投资限额为控制目标,按投资方提供的“设计依据与基础资料”,重点做好以下工作1)抓好初步阶段的项目设计方案,进行施工工艺及技术、主要设备及材料等审查工作,实现投资控制目标。2)抓好施工图设计阶段质量监控及预算控制,审查项目设计的功能、布局、施工技术可行性、工程造价经济性等,及时纠正设计偏差。3)严控不合理的设计变更,确保按图施工。
2.3 运用价值工程分析法
价值工程(Value Engineering, VE),着眼于寿命周期成本,降低生产成本及使用成本,是提升经济效益的管理方法。价值工程侧重于功能分析,以满足应用者“功能需要”为目的。通过功能分析能客观判定项目功能,打出实现“满足功能”的理想方案。价值工程分析需进行多方协作,运用各方面知识及经验,发挥集体智慧,最终找出提升产品价值的可行方案。
3 案例分析
本文以河南某小区一栋六层住宅楼为案例进行分析。该项目总建筑面积为2805.18㎡,
底层平面尺寸(23.30×19.80)㎡,层高2.8m,总高17.7 m;外墙厚240㎜;楼地面面层是面砖,构造层总厚度50㎜;屋顶设计为坡面、柔性防水,80㎜厚保温层;立面、门窗及室内装修常规做法;钢筋混凝土梁式阳台,混凝土栏板;钢筋混凝土板式楼梯。
3.1 三种结构经济性对比
对该住宅采用“砖混、矩形柱框架异形柱框架”三种结构型式的造价进行对比分析。该汇总表均依据上述三种结构型式及设计方案,按照国家标准《建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2013)》与《全国统一建筑工程基础定额(GJD-1-1-95)》计算规则计算工程量,并由此编拟出相对应的施工图预算,得出各结构分项造价成本。造价计算结果见表1。
分析结果显示,多层住宅楼采取砖混结构比混凝土结构造价成本略低,但由于建筑装饰造价提升,结构造价占房屋工程造价比率在不断降低,因此从房屋总造价角度分析,砖混与混凝土结构住宅正不断缩小差价。此外,砖混结构住宅难以满足多方面的要求,因此两者仅比较造价还是有些牵强。因此,须从价值工程分析视角进行综合分析。
3.2 价值工程分析
按价值工程分析步骤,进行如下分析:
3.2.1确定功能系数
(1)评价因素:1设计及施工难易性;2适用性;3美观性 ;4安全性。
(2)功能主要系数:由于各评价因素重要性不同,故应给予相关因素相应的权重系数。
设定各因素总分为100分,分别请“设计方、用户、施工方”依据评价因素的重要性进行打分,依据权重赋值,将三者权重系数设为0.65,0.25,0.1,最后得出功能重要系数(见表2)。
按照功能与要求,采取采取十分制加权评分法,请专家评分,经评分得出成果种结构形式的功能系数(见表3)。
3.2.2 确定成本系数
依据预算所得3种结构形式的单方造价,计算各结构形式的成本系数(见表4)。
表1 不同结构形式下的造价汇总
结构形式 |
钢筋混凝土柱(元) |
钢筋混凝梁板(元) |
砖墙体工程(元) |
单方造价(元/㎡) |
砖混结构 |
155130.07 |
775704.80 |
479516.18 |
502.67 |
矩形柱结构 |
257506.66 |
885206.22 |
466740.84 |
573.65 |
异形柱结构 |
331851.68 |
896001.43 |
431407.52 |
591.49 |
表2 功能重要系数计算
评价人 |
适用功能A1 |
安全功能A2 |
美观功能A3 |
施工设计功能A4 |
重要权数 |
用户 |
58 |
26 |
10 |
6 |
0.65 |
设计方 |
49 |
20 |
24 |
7 |
0.25 |
施工方 |
54 |
23 |
9 |
14 |
0.1 |
功能重要系数 |
0.533 |
0.241 |
0.127 |
0.076 |
|
表3 功能系数计算
功能因素 |
功能重要系数B |
砖混方案 |
矩形柱方案 |
异形柱方案 |
A1 |
0.553 |
21 |
27 |
28 |
A2 |
0.241 |
14 |
16 |
19 |
A3 |
0.127 |
21 |
18 |
24 |
A4 |
0.076 |
17 |
12 |
15 |
方案总分 |
|
19.987 |
23.034 |
25.301 |
功能系数A |
|
0.282 |
0.326 |
0.369 |
表4 成本系数计算
类目 |
砖混方案 |
矩形柱方案 |
异形柱方案 |
方案单方造价(元/m²) |
502.67 |
573.65 |
591.49 |
成本系数D |
0.300 |
0.333 |
0.344 |
表5 价值系数计算
类目 |
功能重要系数A |
成本系数D |
价值系数V |
最佳方案 |
砖混方案 |
0.282 |
0.300 |
0.960 |
|
矩形柱方案 |
0.326 |
0.333 |
0.970 |
|
异形柱方案 |
0.369 |
0.344 |
1.03 |
√ |
3.2.3 结果分析
依价值工程的计算公式V=A/D,可计算得出各结构形式的价值系数(见表5)。
(1)砖混结构形式,因其功能评价偏低,导致价值系数V较低;异形柱方案造价偏高,原因是其具有功能优势,提升了价值系数。因此建筑结构设计,首选异形柱方案。
(2)住户对住宅的空间及审美要求日益加大,尽管钢筋混凝土矩形柱结构抗震好,但室内露出的柱角不美观。异形柱结构能满足大开间及审美要求,可节点抗震性能偏低,需要提升竖向构件的含钢量,造价成本较矩形柱高。而砖混结构虽然造价成本最低,但空间布置限制大,使用功能偏低。
4 结 语
本文从建筑设计理论和实际案例两个方面进行分析,旨在说明:考虑工程的安全性、可靠性的同时,还需考虑以最小的成本实现设计目标的必要功能。优化设计,可降低工程造价;优化技术可合理利用材料性能,协调结构内部单元,实现规范安全度值。此外,其可为整体方案设计展开提供合理决策,实现建筑的适用性、安全性及经济性。