设计过程中的经济性

设计过程中的经济性

经济性设计远在公元前1世纪就为设计师所意识。古罗马建筑师维特鲁维在其著名的《建筑十书》中提出了三位一体的基本原理或者说设计原则，即一切建筑都应当恰如其分地考虑到坚固耐用、美丽悦目。他对建筑设计美的研究，始终结合着建筑物的性质、位置、环境、大小、实用、经济等因素进行，这里的原则精神一般地运用到其它艺术设计中，其中所说的“实用经济”等因素显然就是经济性。所谓设计的经济性，就是指设计师要考虑到经济核算问题，考虑原材料的费用、生产成本、产品价格运输、储藏、展示、推销等费用的便宜合理，在一般情况下，力求以最小的成本获得最适用、美观和优质的设计。现代设计区别于“沙龙艺术”的一个重要特征就是它关注大多数人的需求。即便是为少数人设计的豪华型设计产品，仍然常常有一个降低成本的问题，在两件其它性能和价值都差不多的情况下，价格较低的一件往往是首选。现在许多汽车公司所生产的“经济型”汽车就是一个很好的例子：面对市场无情地竞争，商家采用的经济型设计将汽车面向大众，使汽车不再是一个消费不起的高档产品，而是让普通家庭也能够接受的优良设计。在材料的选择上，我们尽量采用环保产品、可回收和可降解材料等等都体现了设计的经济性。

设计过程中经济性的考虑是一个复杂并且专业的过程，下面从砖混住宅建筑设计和超高层建筑设计两个方面浅谈如何考虑设计中的经济性。

一、砖混住宅建筑设计

砖混结构设计应执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量。以６度抗震设防区为例分析，原则上应从大处着眼，细节着手，认真分析，一丝不苟，从而确保结构设计达到经济性目标。

1、地基基础部分

基础设计应依据场地的岩土工程勘察报告，引用的地基参数应与基础设计所采用的规范相一致，不能满足设计需要或怀疑真实性时，应及时从勘察单位获取必要的准确参数，选择合适的持力层和承载力指标，并应重视工程试桩相当于场地原位试验的作用与验证，进而评估桩基的实际承载力，以判断桩基设计（布置数量）的合理性。对于一定规模的小区，基础应对设计经济性指标做多方案的分

析比较，对普遍采用的桩基应结合现场载荷试验确定设计承载力，力求优选发挥效益。

基础梁断面大小应根据极限状态设计和构造要求，配筋直径应力求一致，避免和减少梁筋搭接。跨度相差较大的基梁不应采用一个断面上下筋统长不变的配置方法。底层非承重隔墙下可不设基梁，利用室内地面混凝土基层的局部放大来承载。

2、砖混承重部分

上部结构应整体建模，砌体原则上作为承重墙考虑，以尽量利用砌体的承载能力，并正确模拟实际结构，进行结构承载力和抗震等内容的计算。确定基础面积或桩数时应采用正常使用极限状态下荷载的标准组合值。在弹性分析计算内力的前提下，构件的弯矩放大调整系数为：梁支座原则上为１．０，梁跨中可取１．１以内，柱原则上可取１．１以内，配筋归并系数可取０．１以内，并必须对软件计算结果和实际配筋进行认真对照，防止实际配筋过大。

抗震设计所需的混凝土构造柱应严格按照现行的抗震设计规范要求进行设置，避免随意增设增大。房间窗洞宽度应限制在２０００ｍｍ以内，尽量保留两端内纵墙。上部结构砌体层层设梁时，原则上要求墙体同步实砌，其底层梁底模应在上层梁强度达到７５％设计强度以上才能拆模受力。圈梁须层层设置，梁高一般取２００ｍｍ，４层及以下结构其楼面圈梁纵筋宜取４ｄ１０ｍｍ，其余及屋面层可取４ｄ１２ｍｍ。３５０ｍｍ×３５０ｍｍ以下断面柱，当每侧配筋不多于３根时，可不设置构造复合箍。抗震构造要求设置的混凝土构造柱可考虑兼作一般受压柱。

3、楼屋面部分

屋面层和局部起结构转换作用的阁楼层应有一定数量（一般为ｄ８＠２００）的上下统拉板筋。其余楼面板可不设统长筋，采用分离式配筋。跨度比较大的板，可采用现浇钢筋混凝土空腹板结构。坡屋面结构顶层计算层高原则上不应超过４ｍ，顶层棱台形坡屋面的计算层高应按其“（∑水平投影面积×形心高度）/总投影面积”进行考虑。

4、构造材料部分

梁（墙）侧面线脚，当突出侧面不大于１００ｍｍ（６０ｍｍ）时，一般

可不配筋，分别用素混凝土（砖挑）解决。建筑立面造型等原因所需的非受力柱应明确为后浇，顶部预留柱插筋进行连接，其混凝土强度等级可降低。楼梯板计算配筋可按连续板考虑，如按简支计算，板支座负筋应适当减少。过梁上荷载应严格按照规范规定取值，圈梁兼作过梁或拖梁时，计算的配筋应全部附加配置于圈梁之内。板筋原则上不提倡采用冷轧带肋钢筋，可采用ＨＲＢ３３５螺钢６、螺钢８等钢筋替代。受力比较大的梁可采用强度更高的钢筋，并在计算时可考虑梁支座塑性内力重分布影响。

二、超高层办公建筑设计经济性

1、超高层办公楼标准层进深分析

使用空间的进深指从外窗到房间最内侧墙边的距离，房间进深的确定需综合考虑以下的因素：①进深越大，分隔组合的可能性越多，灵活性越大。反之，进深较小，空间划分的可能方也越少，灵活性降低。②进深越大，每层的办公面积越大，建筑的使用效率越高；进深越小，建筑交通面积和公共空间面积所占的比例会相对增大，使得建筑实用效率降低。③进深越大，房间内区的面积越大。办公室内区距离外窗较远，空气流动性差、品质得不到保障，无法利用用自然采光。内区的办公环境是较差。反之，小进深能够提高办公空间的整体品质。④进深越大，外柱到内筒的跨度越大，框架梁的高度越大，在同样层高条件下的室内净高越小。⑤选择建筑进深必须要综合考虑上述各方面因素后进行综合判断。

其他影响工程造价因素分析

①平面形状。一般来说，建筑平面形状越简单，它的单位面造就越低。一般情况下建筑周长与建筑面积比越低，设计越经济。因些建筑物平面形状的设计应在满足建筑物功能要求的前提下，降低建筑物周长与建筑面积比。

②流通空间。建筑物的经济平面布置。在满足建筑物使用要求前提下，将流通空间减少到最少。因为如门厅、过道、走廊、楼梯以及电梯井的流通空间，他们都不能为了获利目的的加以使用，但是需要相当多的采光、清扫和装饰的费用。但是不能为了降低工程造价，忽虑了美观和功能质量的要求。

③层高。在建筑面积不变的情况下，建筑层高增加会引起各项费用的增加：墙与隔墙及其有关粉刷、装饰费用的提高；制冷空间体积增加；卫生设备、上下水管道长度增加；楼梯间造价和电梯设备费用的增加；另外，由于施工垂直运输量的