高层建筑结构设计管理

高层结构设计管理

随着房地产行业的持续发展，成本控制开始被越来越多的地产公司所重视，由于结构成本占据了相当大的一部分成本，所以如何优化控制结构成本，成为了时下地产业内普遍关心的话题。笔者根据在设计院、房地产工作的经验及相关报告、书籍，将结构成本控制的管理方法、技术关键点，在这里作一简单介绍。

一、结构成本控制的重要性

大量的统计数据和实践表明，前期策划和设计阶段（项目策划、方案设计、初步设计、施工图设计）影响整个房地产项目投资在80%以上，而结构成本占到建安成本的40%～60%，同时结构成本还常常由于策划及设计管理的好坏出现非常大的波动，常常造成上千万元的造价差别；因此结构成本的管理就成为整个设计阶段成本管理的重中之重。

二、当前结构成本管理的市场状况

1、三种认识：首先认为建筑方案一经确定，结构成本基本就确定了。其实建筑方案确定之后，结构方案仍然有一个优化设计的过程，这个过程，成本会相差30%；其次是认为结构成本的降低必然会导致结构安全储备的下降。这种理解也有偏差，结构成本的降低是指积极化的设计，降低无效成本。三是对于建筑这样的“百年大计”，一定要保证“安全”。这里的“安全”是指满足规范、结构合理，与其增加结构的安全储备，不如使结构成本显性化，如提高抗震等级，显示给业主，更有优势。

2、一个现状：仅从经济指标上对结构成本进行控制。应该说事先控制和过程控制更重要。

3、一种思路：非常重视和强调结构成本的控制，认为含钢量、含混凝土量越低，结构设计越优秀。这种思路有点走极端，如果设计中稍有一点纰漏，结构容易出问题，再者这么精确的设计需要时间和周期，应该把握一个度。

三、成本管理的内涵

成本管理的总目标：项目全寿命周期的最小投入产出比。

成本管理的控制过程：项目论证、项目策划阶段、设计准备、设计、招投标、施工、投入实用阶段。

成本管理的控制措施：组织措施、技术措施、经济措施、合同措施。

成本管理的工作性质：技术工作、经济工作、管理工作。

四、结构成本控制的管理思路和方法

结构成本控制必须贯穿整个设计和策划的全过程，包括前期论证及策划阶段的地质情况调查、规划阶段的初勘、方案阶段的结构介入、扩初阶段对结构方案的优化、施工图阶段给设计院灌输成本意识及施工图配合阶段变更、签证的管理。

（一）事前控制的几个要点

1、设计院的选择

应选择易于管理、态度重视，并且服务意识和市场口碑好的设计院，另外应视设计院当时的项目情况，要能抽出足够的人力。

2、专业负责人的选择

专业负责人应有2、3个以上的业绩、经验，市场反馈图纸质量好，负责意识、成本意识、服务意识强，在图纸修改配和、专业配合、现场配合方面做的好，且专业负责人对项目有影响力和控制力。

3、与设计院沟通并灌输工程成本控制的意识

与设计院的合作，甲方最担心的是风险，因此要加强设计前期的思想沟通和融合，特别要注意采取尊重平等的心态，进行质量标准的换位考虑，把甲方特别关注的关键点灌输给设计院。

同时为了调动设计院的积极性，可以采取双赢的办法，对于超限额的给予惩罚，对于低限额有奖励措施。

对于合作比较好的设计院，应该建立长期的战略合作伙伴关系，这样有利于总成本的降低，总效率的提升。

4、设计周期的合理取值

在北方，施工图设计的周期通常是多层30天，高层45天。对于一个项目来说，设计周期越短越好，因此要在保证质量、不增加成本的前提下，尽量缩短设计周期，这就需要在决策导向上予以保证，并合理利用工序的前置和搭接时间，积极推广标准化设计；另外，要想快，创新点就要尽量少。

5、设计费的合理取值

设计费在项目总成本中占的比例很小，但是设计对工程进度、质量的影响却很大。根据以往经验，设计费略高于当地的平均值、略高于设计院的心理预期，对于调动设计院的积极性，保证设计质量行之有效。

6、设计合同中设计公司应承担的风险

在设计合同中必须明确设计公司应承担的风险有：因设计错误导致的损失、因设计延误导致的损失、施工配合不到位导致的损失、设计结果超限额的惩罚。

7、限额设计合同的引入和使用

限额设计可以有效的控制结构成本，意义重大。限额的内容应选择可以控制、容易离散的部分，如含钢量、混凝土含量。限额的数值应比当地平均值略低。另外限额应有一定的弹性范围，对于把握不了的特殊结构可以不限。

8、甲方必须重视和提前输入的技术原则

a、《结构设计统一技术措施》

b、《结构设计总说明》

c、《标准构造做法》

（二）设计过程中必须控制的关键环节

1、结构体系的确定及主要平面布置图

2、基础的选型及设计图

3、电算模型及计算系数的取值

4、标准层的布置及截面配筋

5、地下室的布置及样板配筋图

6、结构转换层的布置及配筋层

（三）施工图审查公司的选择及沟通

施工图审查公司的选择必须在易于沟通的前提下，对于规范的边界或争议、超限的判断、裂缝宽度、短肢墙体系的定义等，要尽早与施工图审查公司沟通达成共识，避免大的设计修改和返工。

（四）外部资源的引入

当需要对于项目的性价比进行判断时，要尽早引入外部资源，比如政府、人防、审图公司、学术权威、行业专家、专业咨询公司等，合作可以是顾问的方式。

（五）结构设计管理流程

1、灌输意识：向设计院灌输成本意识，沟通并提出成本要求。

2、事前控制：完成统一技术措施，并与设计院沟通、相互补充、达成一致。

3、过程控制（优化方案）：设计院进行结构布置、计算，基础进行双方案比较，双方沟通、达成一致，结构布置基本确定；

4、样板配筋图：设计院完成样板配筋图，双方沟通、达成一致；

5、绘制施工图：设计院按双方确认的样板配筋图设计；同时报给审图公司进行审查；

6、正式施工图：设计院根据反馈意见，沟通、修改，最终出正式施工图纸。

五、结构成本控制的技术关键点

（一）层高对成本的影响及控制

1.控制层高的意义：可以减少结构成本、其他土建成本、设备及运营成本；

2.影响净高的因素：结构梁高及设备管道空间

3.如何降低层高

a) 控制结构梁高：设计院通常梁高的取法是1/8~1/12的跨度，建议作1/12~1/15的跨度；综合减少的成本因素后，由于梁截面减小后增大的含钢量是值得的；

b) 优化设备的管道空间：设计院通常不会综合考虑结构梁、空调、电、水管的走向，由此造成空间利用率较低；建议要求设计院做每一层的综合管线图，优化设计后可以减小净高约200mm，由于其已经超过了设计院的设计深度，所以要在设计院做施工图设计前与其协商好。

（二）结构超限对成本的影响及控制

由于结构超限，设计时势必会对结构主体采取加强措施，由此造成结构成本的增加及设计周期的加长；此时应该通过超限后的投入产出比来权衡和控制结构超限；一旦确定方案，结构超限不可避免后，要做好与设计院及审图公司等职能部门的工作，以便后续工作的顺利进行。

（三）建筑高宽比超限对成本的影响

高层规范规定：在6度及7度抗震设防区，剪力墙结构及框架核心筒结构的高宽比不宜大于6，框剪结构的高宽比不宜大于5；首先需要明确的是，建筑高宽比超限不属于抗震超限的审查范围，即高宽比超限是可以的，但是必须采取适当结构措施，因为高宽比越大，主体结构抗倾覆力矩也越大，由此便会增加结构的成本，而建筑成本也会增加，因为同等面积情况下，高宽比越大的外墙长度越长。

对于不同地区，高宽比超限增加的成本也不同，主要的影响因素有：超限程度、风荷载、地震力。案例一：某高层住宅，7度抗震，基本风压0.75，地面粗糙度B类，高度99.8米，进深12.2米，高宽比8.2，该项目增加结构成本约67元/m2；案例二：某高层住宅，6度抗震，基本风压0.45，地面粗糙度C类，高度99.9米，进深12.5米，高宽比8.0，该项目增加结构成本约17元/m2。

（四）公共大地下室面积的利用率

设计院在地下室设计（方案阶段）的习惯做法是尽可能多的把面积划进来，从理论上没什么问题，但往往这样做出来的地下室有很多无效的面积，既不能做车位又不能做设备用房，反而增加了成本，这就要求我们在做方案的时候就要对地下室布置作合理的优化。

（五）梁的布置及配筋方式对成本的影响及控制

1. 大柱网下如何布置梁（平行、十字、井字）最经济？对于标准层等承受荷载较小的柱网优先考虑平行、十字梁；对于地下室顶板等承受荷载较大的柱网应选用井字梁；

2. 一些短墙上的小梁（如厨房、卫生间等）基本不需要布置：对于普通的小跨度楼板其本身足以支撑短墙，不需要加大板配筋，同时梁少，成本低，空间也好；

3. 梁的配筋方式

a) 住宅标准层梁宽常为200 mm或250 mm，此时梁顶钢筋宜采用小直径钢筋；

b) 对于承受荷载不是特别大的主次梁，其相交处不需布置吊筋；

（六）剪力墙的布置及厚度对成本的影响及控制