《优化结构设计降低成本讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优化结构设计降低成本讲解（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成本控制与结构优化 20080717 “鸟巢” 及结构优化 n2004年7月，“鸟巢” 没有通过全国超限高层建筑工程 抗震设防审查专家委员会组织的“抗震设防”审查。专家 认为：可开启、滑动式的“鸟巢”屋顶不但耗费大量钢材 ，而且会使场馆承重大大增加，给场馆带来可能的安全 隐患 。 n“鸟巢”每平方米的用钢量达到500公斤，总的用钢量接 近5万吨。这是一个非常超标的用钢量，2000年悉尼奥 运会的平均用钢量仅为30公斤平方米 。 “鸟巢”的初 始方案将直接造成造价高、施工难度大等不良后果。因 此，降低“鸟巢”的结构自重势在必行。 “鸟巢”经过相关 论证及结构优化调整，用钢量从约 5万吨降到约3.
2、5万 吨，总投资预算从最初设计阶段的38亿元减少到31.3 亿元，为奥运场馆建设省下了6.7亿元。 n主要进行了三方面优化：一是去掉原来的可开启屋顶； 二是扩大中间可开启屋顶的开口，降低用钢量；第三是 减少了9000个临时坐席。 n优化之后鸟巢仍是“鸟巢”，因为设计修改中最重要的 原则就是保持鸟巢基本的设计理念不变 。 “鸟巢”结构优化的启示 n进行结构优化设计，必须要尊重建筑师的原创思想。这 就像时下的吸脂美体术，只能在不改变人外观、健康和 容貌的基础上，减去多余脂肪，达到健美目的。 n在“瘦身减负”过程中，专家们在保持建筑外形和构件外 廓尺寸的前提下，通过根据实际情况优化结构构件的截 面厚
3、度，采取局部构造性增强等措施，为场馆进行整体 的科学“瘦身”，以达到减轻结构自重的目的。 n可能有人担心这样会降低场馆的质量性能，但 “鸟巢”结 构优化前后的对比显示，“瘦身”后的场馆各项性能指标 均得到提高。如优化后的场馆的负重变形大大减小，其 稳定性和稳健性增强了，可抗8度地震。这类似于举重 运动员在赛前通过节食等手段减轻体重。虽然绝对力量 可能会下降，但下降幅度远不及体重下降幅度，结果其 比赛成绩不降反升。 n节俭办奥运。 万科的成功之道 上市15年间，万科的主营业务收入复 合增长率达到25.8%，净利润的复合增 长率达到31.2%，公司A股上涨幅度约 24倍，而B股的上涨幅度则高达11
4、0倍。 得益于： n一、成熟的产品体系 n二、 高效的运营体系 n三、强有力的成本管理 n四、集权化的管控 结构成本控制的意义 n结构成本到底有多少？ n地面以上的结构： n钢筋：（3590）kg/m26.5元/kg 230590元/m2 n砼：（0.30.5）m3/m2(386460) 元/ m3120230元/m2 n总价：350820元/m2，平均：580元 /m2 n地面以下的结构： n钢筋：（130300）kg/m26.5元/kg 8401950元/m2 n砼：（0.91.4）m3/m2(400460) 元/ m3360650元/m2 n总价：12002600元/m2，平均： 190
5、0元/m2 n基础： n总价：25120元/m2，平均60元/m2 n按地下室面积占总建筑面积的22计算， 单位面积的综合结构成本为：560 1330元/m2，平均950元/m2。 n结构相关成本：模板、基坑支护、土方、 砌体等。结构成本一般占建安成本的50 左右。 结构成本会有很大离散性的原因： n客观：地域、结构形式、建筑功能、建筑 高度、建筑规模等； n主观：产品定位、建筑标准、设计、开发 商的设计管理等； n房地产商的客户最不关注的成本是什么？ 结构成本！ n结构成本管理是地产商设计管理的核心！ n结构成本是房地产商最应关注的成本！ 三种认识： n“建筑方案一经确定，结构成本就基本确
6、定了”。 n“结构成本的降低必然会导致结构安全储 备的下降”。 n“对于建筑这样的百年大计，一定要保证 安全，一定要增加结构的安全储备”。 n建筑方案的确定，结构成本确定了6070 ，另外的结构方案优化和结构精细化设计占 3040。 n结构方案的优化会降低无效成本，精细化 、系统化设计，会确保结构合理。国家规范保 证了结构应有的安全储备。 n结构的使用年限一般为50年，必须在合理 使用年限内保证结构安全可靠，但没有必要人 为再提高结构设计标准，国家规范没这样的要 求。若增加结构成本，进而提高结构安全储备 ，要看是否提升建筑的价值。 当前结构成本控制的市场状况： n仅从经济指标上对结构成本进行控
7、制。（ 在审图和合同方面下功夫较多，将大量的 设计精力放在了降低经济指标上，忽略了 其他工作，有些工作确实降低了建设阶段 的经济指标，但造成了使用、运行等方面 的限制或增加了使用成本。） 当前开发商的思路： n极端强调结构成本的控制，含钢量、含混 凝土量越低，结构设计越优秀。（应该走 综合成本控制的概念） 成本管理理论的发展 n传统成本管理理论是：着重工程建设阶段成本 管理；对项目操作成本进行约束。 n现代成本管理理论：从范围上讲，全方位成本 管理，从成本管理最优化配置、价值分析、风 险分析等领域，以系统的观点全面分析项目的 投入产出比；从时间上讲，项目全生命成本管 理，即把成本管理的链条向前
8、扩大到决策阶段 ，向后延伸到项目的使用阶段，使项目的成本 在其整个生命周期中达到最优化。 成本管理的内涵 结构成本控制的管理思路及方法 事前控制是项目成本管理的重中之重；必须对 整个策划、设计和建设的全过程进行管理。 n前期策划阶段。拿地的成本估算，是否有影响 成本的风险（塌陷坑、溶洞、泥坑等）存在。 n规划阶段。场地情况；不利地质；配套成熟度 ；反复报批、政府评审、审批的情况是否有影响成 本的风险存在。 n方案阶段。结构（含基础）合理可行，避免返 工。结构等专业提前介入（机电、空调、设备、物 业管理等）。 n扩初阶段。结构优化，设备专业定案。 n施工图设计阶段。成本意识沟通，结构精细化 设计
9、。 n施工配合阶段。做好变更、签证的控制。 变更及签证的原因： n设计类：超成本目标；设计优化；设计错 误；设计缺陷；二次设计。 n施工类：现场条件；施工错误；施工困难 ；进度要求。 n营销类：客户需求；竞争需求。 n其他。 n很多项目由设计失误所带来的设计变更占总建 造成本的36，其中设计决策错误的比重常 常占到60；重复性错误一般占30。 事前控制的几个要点。 n选择设计院的思路和方法 n选择专业负责人的思路和方法 n与设计院沟通工程成本控制意识的思路和 方法 n设计周期合理取值的思考 n设计费合理取值的思考 n设计合同中设计公司应承担的风险 n限额设计合同的引入和使用 选择设计院的思路和
10、方法（扩初及 施工图阶段） n易于沟通。重视项目，不迷信大牌设计院 。 n态度重视。重要人员出面，真正重视。 n项目情况。项目任务饱满度和项目业绩情 况。 n服务意识。服务业绩和同行评价情况。 n市场口碑。同行及类似项目的评价。 选择专业负责人的思路和方法 n业绩、经验（非挂名、直接参与）； n市场反馈（图纸质量、责任意识、成本意 识、服务意识。从同行处了解）； n三个配合（图纸修改、专业协调、工地现 场，且本人亲自处理）； n影响力及控制力（管理能力、威信）。 n项目设计团队最重要，不只是一个人或一 个设计公司。 与设计院沟通工程成本控制意识的 思路和方法。 n前期主动的沟通和要求； n尊重
11、平等的心态； n质量标准的换位思考； n同行的交流与竞争； n双赢的思路和手段。 设计周期的合理取值的思考 n设计周期对总成本的影响 n资金的时间价值； n市场风险的变化； n产品的实际价值。 设计周期对总成本的影响 如何在保证质量、不增加成本的前 提下缩短设计周期？ n决策的导向及措施； n工序的前置及搭接； n标准化设计的推广。 设计费的合理取值的思考 n设计费本身及其对总成本、进度、质 量的影响（如下图） n设计费取值 n设计费支付 设计费本身及其对总成本、进度、 质量的影响 设计合同中设计公司应承担的风险 有哪些？ n设计错误所导致的损失（磕碰错漏） ，如楼梯碰头； n设计延误所导致的
12、损失，如元/ 天； n施工配合不到位所导致的损失，如 元/次； n设计成果超限额的罚则。 限额设计合同的引入和使用 n限额引入的意义。鼓励、奖励、要求 设计人员按低于某个限额指标进行结构优 化和结构设计，控制结构成本。 n限额的内容。可控制的、重要的、易 离散的经济指标。 n限额的数值。可实现的，但要努力。 n限额的弹性。明确数值的范围和局部 调整。 n双赢的思路和安排。 甲方必须提前重视和确认的技术原则 n设计单位的结构设计统一技术措施 或结构设计指引； n结构设计总说明； n结构标准设计和构造做法； n要求设计单位一定要进行多结构方案的计 算比较，甲方进行过程沟通、确认，明确 构造设计原则
13、。通过沟通，设计单位与甲 方就结构设计原则达成一致后，方可再行 后续设计工作。 设计过程中甲方必须控制的关键环节 n结构体系的确定及主要平面图； n基础的选型、设计参数和设计计算简图 ； n电算模型及计算参数的取值、计算书； n标准单元的样板界面及配筋图； n地下室的布置及样板配筋图； n结构转换层的布置及配筋图。 n以上内容沟通，符合要求，达成一致，方可 再行后续设计工作。 与设计公司合作时开发商最担心的 是什么？ n合作风险。开发商必须占用大量的资 源对设计风险进行详细评估； n思想的融合。 如何消除开发商与设计公司合作的 担心？ n抓住时机寻求长期的战略合作伙伴！ n选若干家合作伙伴，并
14、进行定期评估。 施工图审查公司的选择及沟通 n选择思路：易于沟通； n沟通时机：重视前期； n沟通内容：规范的边界或有争议之处 （例如：超限的判定、裂缝宽度的控制、 短肢墙体系的定义、配筋控制等）； n沟通方式：双方或三方。要重视平时 的资源借助、关系维护。 哪些外部资源是必须引入的？ n引入的前提和原则是什么？价值。 n引入的资源有哪些？垄断部门、政府 机关主管、人防、审图、学术权威、行业 专家、专业咨询公司等； n引入的时机如何把握？尽早维护，及 时引入； n合作方式及注意事项有哪些？顾问。 关注价值和时间。（案例：机器维修）。 金成地产结构设计管理流程 结构成本控制的技术关键点 n层高对
15、成本的影响及控制 n几厘米？ 控制层高的意义 结构成本 n1、地面以上部分：减少柱、墙体积；减少总高 ，降低荷载；减少地震力和风荷载。 n2、地面以下部分：减少土方量；减少基坑支护 ；减少侧壁及底板结构量；减少抗浮量。 其他土建成本 n减少维护墙、分隔墙、装饰工程量； n减少门窗、幕墙、粉刷、涂料、防水等工程量 。 设备及运营成本 n节能； n减少耗能负荷； n减少运营成本。 n2.9m3.0m；每加高10cm，约差30元/m2 。 如何降低层高？ n建筑和客户主要关注净高！ n压缩层高，保证净高（尤其是在限高的高 容积率建筑中）！ 影响净高的因素 n结构梁高； n机电的管线空间； n1、结构梁高 n设计院通常做法：取结构本身最经济的梁高，一般为 1/81/12的跨度。 n优化措施：综合各种成本因素，取1/121/18的跨度 ，降1030。 n2、机电的管线空间 n设计院通常做法：各专业各占一个标高和空间。 n优化措施：管线综合，可节约200高度。 n3、结构梁高空间与机电的管线空间可以相互利用 n采用变截面梁，在机电管线通过处，减少梁高截面； n在梁中预埋管线或预留洞口，使管线穿过； n采用有柱帽的无梁楼盖，使管线与结构柱帽在同一高度 空间内。 n
