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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