建筑结构设计中的节约成本措施研究

摘要：建筑结构设计阶段的成本控制是最有效也是最重要的建筑工程成本控制过程，但是当前大部分建筑结构设计师不重视结构设计阶段的成本节约，单纯的认为应由施工方来负责成本问题，因此应提高对建筑结构设计阶段的成本节约重视程度。建筑结构设计中的节约成本措施主要包括方案优化、设计过程细节调整和其他因素三类，设计的细节部分主要包括地基设计的优化、上部结构的优化、钢材型号的优化、混凝土强度的选择性调整等。这些措施在保证施工质量的前提下，最大限度的降低施工成本。

关键词：建筑结构设计，成本节约，方法，研究

引言：建筑结构设计是工程建筑的最重要环节，其设计质量直接关系到建筑的使用功能、建造成本、建筑安全等重要内容，当前在建筑结构设计阶段最为重点的考虑因素是建筑功能与建筑安全性能，但是很少从建造成本考虑其结构设计的合理性，大部分建筑结构设计师认为成本是施工方和建设方考虑的问题，其实从当前建筑施工现状来看，建筑结构设计的优劣直接决定了其施工成本的波动范围，相比施工成本控制而言，建筑结构设计中如果能够预先考虑建设成本，其效果更为明显。从工程造价的角度来看，建筑工程的设计阶段在保证安全系数和建筑功能的前提下，适当的优化结构设计来降低成本，可以使得建筑施工成本更为合理，同时也有利于施工阶段进一步压缩成本。

1 方案选择时成本节约的主要措施

在进行建筑结构设计方案选择时，应对建筑物的预定功能和施工环境等因素进行详细的考虑，不能单纯的追求功能全、安全系数一味追高，应根据建筑的总面积、总高度、主要功能来确定建筑结构设计的特点，并据此进行结构选型，在选择时比如考虑到总高度的限制，可以通过降低层高的方式来增加层数，这样建筑物单位面积土地上的居住数会更大，从而可以进一步增加楼间距，增大采光率，同时也可以降低施工成本，避免建造更多的地基和楼顶工程。但是在进行楼层高度提升时，还要考虑到高度增加对地基要求的提升，这时地基的建造成本也会提高，这时就要求平衡二者之间的造价成本。在充分考虑到影响施工成本的各种因素后，确定最佳的建筑结构设计方案。

2 建筑结构设计时具体的成本节约措施

方案选定后要进行具体的建筑结构设计，此时可以从地基设计、上部结构设计、钢筋型号选择、混凝土强度调整等方面入手，节约施工成本，主要如下：

2.1 地基设计

首先，设计人应该认真解读地质资料，根据现场地质情况及建筑平面布置并在确保建筑物安全的基础上降低项目经济成本。选择技术可行经济合理的地基处理方式及基础形式。比如：独立基础、条形基础、筏形基础等，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。其次，基础是建筑物结构设计的重要组成部分，基础布置，要合理地配合上部结构的设计，满足建筑物整体性的要求。同时要做到便于施工、降低造价。再次，基础设计必须保证在荷载作用下的地基对土体产生剪切破坏而失效方面，具有足够的安全度。

2.2 上部结构设计

对建筑结构的设计直接关系到施工最主要部分的用料成本和施工成本，因此该阶段的成本节约措施如果使用得当，对成本的控制效果最为明显，此阶段主要是进行上部结构体系的确定以及对主要构件材料的选型，不同类型的构件和结构体系可以在施工中实现不同的功能，有时可以相互替代，在此基础上可以选择更为低成本的方案。根据建筑功能的不同，可以对构件的选型方案进行调整，梁板式楼盖、密肋楼盖等都是根据建筑功能设计的构件方案，建筑结构设计人员根据预定功能选择一个大的方案，然后在保证施工质量的前提下进行经济性对比，选择出更具经济价值的方案。

2.3 钢筋型号选择

现在市场上钢筋种类很多， 如HPB235级钢筋、HRB 335 级钢筋、HRB400 级钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋等。大多数设计人员一般把设计的重点放在配筋计算上， 忽视了钢筋种类的选择。在满足结构设计的前提下， 选择造价低的钢筋方案， 可以达到降低工程造价的目的。如在一些大跨度无梁板设计中，过去常采用直径为10-12mm的Ⅰ级钢筋，若采用直径为12mm的ⅠⅠ级钢筋，可减少30%的钢筋用量。按我省现行材料价格信息Ⅰ级钢筋和ⅠⅠ级钢筋价格基本相等。显然，使用ⅠⅠ级钢筋要经济得多。新ⅠⅠⅠ级钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋是近年来推广使用的新型钢筋。新＜陡纸畋绕胀á瘼窦陡智慷忍岣吆芏啵而价格却增加不多。选用新＜陡纸睿不仅可以节省用钢量，同时可增加建筑物安全储备和砼结构强度，对高层和重要建筑作用尤其显著。

2.4 混凝土强度调整

钢筋混凝土的标号一直是保证建筑结构稳定的重要指标，当前建筑功能的增多以及建筑规模的扩大都对混凝土标号提出了更高的要求，复杂的构件选型也使得其对混凝土强度更为敏感，很多时候建筑结构设计师为了保证施工安全，一味的提高混凝土标号，从而使其适用所有的建筑选型，其实这种行为属于对混凝土强度的滥用，很多时候不同的建筑结构选型可以配以不同的混凝土标号，此时可以通过对混凝土标号的调整来实现很大比例的混凝土施工成本节约，混凝土标号的调整与构架选型对成本节约的效果在住宅建设中最为明显。这是由于在住宅建设中，开间的面积均不大，楼板的配筋则可按照最小配筋率来设计，这一改变在住宅造价的成本上将体现出很大的节约。

综上可知，在进行设计阶段的成本节约措施选择时，应主要考虑到构件选型与结构体系之间的协调、混凝土与构件间的协调、钢筋型号与结构体系的协调三个重要问题。如果能够根据结构体系的特点选择最佳的钢筋型号、构件材料、混凝土标号，就能够极大的节约建筑成本。

3 建筑结构设计阶段其他影响建筑成本的因素

除了在技术方面可以通过优化措施来节约建筑成本，其他因素也会在建筑结构设计阶段影响到施工成本，主要包括两个方面，一个是设计师的综合素质，另一个是设计方与施工方的沟通程度。

设计师的综合素质直接关系到建筑工程设计的质量，同一个建筑结构设计方案，不同的设计师可以给出不同的施工方法和材料选型，因此提高建筑结构设计师素质是最重要的成本控制手段。

建筑结构设计师在设计时必然会将其节约成本的理念贯穿到整个建筑方案中，但是这种理念需要施工方来贯彻与执行，这就涉及到设计方与施工方的沟通问题，如果二者之间沟通不畅，就无法保证其节约理念在施工过程中被贯彻，因此必须加强二者之间的沟通。

结语：综上可知，建筑结构设计阶段对建筑成本的节约效果是最理想的，但是其成本的节约主要依赖于建筑结构设计师的素质和对方案的把握能力，在建筑结构设计过程中可以有很多方法进行成本节约操作，但是前提要把握建筑功能和安全系数，同时还要注意与施工方加强交流，建筑施工成本的控制是贯穿设计与施工整个过程的。

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