建筑工程經(jīng)濟效益提升途徑

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1建筑設(shè)計中節(jié)省材料來提高工程經(jīng)濟效益

現(xiàn)代建筑工程的設(shè)計程序一般可分為三個階段進行，即初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段。對于較小的工程，有時將初步設(shè)計與技術(shù)設(shè)計合并為初步設(shè)計和施工圖設(shè)計，分兩階段進行。其實，這一設(shè)計程序的思想也正與工程設(shè)計原則的演變進程是一致的。回顧工程設(shè)計原則的發(fā)展，從安全系數(shù)法到極限應(yīng)力法，再到現(xiàn)在的以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，在這一步步的發(fā)展過程中體現(xiàn)了工程設(shè)計的一步步科學(xué)化、理論化和趨于事實的精確化。那么，現(xiàn)在的工程設(shè)計原則使得這一思想是否還有向前發(fā)展的空間呢，我們是否還需要人為地增加設(shè)計計算的結(jié)果呢，是否還有可以挖掘的原則或方法來引導(dǎo)設(shè)計以達到工程設(shè)計的安全性與經(jīng)濟性的良好結(jié)合呢。不妨來重溫一次我們已經(jīng)搞了無數(shù)次的設(shè)計，再次體驗我們的設(shè)計所遵循的基本原理。對于任何的工程設(shè)計，我們首先要做的是對建筑物或構(gòu)筑物進行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件布置、材料性能和受力特點來選擇結(jié)構(gòu)分析方法，如線彈性分析方法、考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法、塑性極限分析方法、非線性分析方法或試驗分析方法，當(dāng)然我們在實際設(shè)計中采取的默認值是第一種方法即線彈性分析方法。并且我們已經(jīng)很清楚一點，那就是線彈性分析方法“可以用于混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)分析”（《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002page24）。

為了能夠更明確的闡述問題，不妨拿最常設(shè)計的正截面承載力來討論。簡支梁的荷載為：q=1.4q0+1.2g0并且在計算時，我們要按照正截面承載力計算的基本假定進行：其一，截面應(yīng)保持平面。即平截面假定，這一假定使混凝土設(shè)計的安全性在一開始就有了一定的保證。其二，不考慮混凝土的抗拉強度。最通常的偏壓（受彎）構(gòu)件的受力分析圖，其平衡條件為：M=α1fcbx（h0-x/2）+fy’As’（h0-αs’）fyAs=α1fcbx+fy’As’當(dāng)考慮混凝土的抗拉強度時，其結(jié)構(gòu)抗力就要加大。根據(jù)混凝土抗拉強度與抗壓強度的關(guān)系，可知，構(gòu)件中受力縱筋的總面積已經(jīng)增加了近10%，也可以說受力鋼筋從一開始就有了一個1.1的安全系數(shù)。在以后的計算中，我們又考慮了重要性、耐久性、抗震要求等等，最后的結(jié)果-無論是截面尺寸還是配筋已有了一定的擴大。有了以上的一些對比，我們是否還要保持一貫的偏于保守的作風(fēng)去加大設(shè)計時的計算結(jié)果呢？從兩個層次上回答這一問題：一、在遵守《規(guī)范》的范圍內(nèi)，我們不需要再人為加大按照理論計算的結(jié)果。二、把《規(guī)范》做為我們視線中的一部分，從工程設(shè)計原則的發(fā)展和現(xiàn)在所遵循的原則來看，設(shè)計原則向著科學(xué)化、精確化的方向還有一定的發(fā)展空間，也許彈塑性理論和塑性理論就是發(fā)展的方向。那么，我們就可以跳出混凝土設(shè)計的《規(guī)范》，去尋求更大的空間來實現(xiàn)安全性與經(jīng)濟性的更好結(jié)合。首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中貫穿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的方法。有調(diào)查表明，與傳統(tǒng)的設(shè)計相比，用優(yōu)化設(shè)計可以使土建工程造價降低5～30%，這對與現(xiàn)代工程承包特別是EPC項目有著重要的意義。

同時優(yōu)化設(shè)計能最好地利用材料的性能，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部個單元得到最好的協(xié)調(diào)，并且具有規(guī)范所規(guī)定的安全度。其次，采用鋼或鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，從而部分或全部地跳出《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的限制，節(jié)省材料，達到結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、經(jīng)濟性。鋼材的屈服點比混凝土要高的多。在承載力相同的情況下，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，構(gòu)件小，重量輕，便于運輸和安裝。鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)則更能發(fā)揮砼和鋼在不同方面的優(yōu)良性能。另外，鋼材用于結(jié)構(gòu)設(shè)計時，由于材質(zhì)均勻，從而使其受力時材料內(nèi)部應(yīng)力分布較為均勻，便于明確結(jié)構(gòu)傳力路徑，使簡化結(jié)構(gòu)更為方便，計算模型更為接近實際。再次，做為EPC項目的后期階段，在采購及施工過程中的操作趨于工業(yè)化。采購趨于工業(yè)化，是指采購的范圍不再局限于原材料的采購而是更多的采購專業(yè)化的建材、建筑構(gòu)件、成品、半成品。這種以專業(yè)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)件來代替設(shè)計中出現(xiàn)的受力復(fù)雜構(gòu)件，一方面便于前期的設(shè)計工作，另一方面利于后期的施工進行。這后一點與工業(yè)化的施工是相通的，采用先進的施工方法使得施工操作更加安全合理，施工過程更加快速高效，材料利用更加充分，從而提高了工程的經(jīng)濟效益。對工程設(shè)計原則的發(fā)展方向及現(xiàn)行設(shè)計原則的內(nèi)涵加深認識，可以使我們更清楚地了解我們的設(shè)計是以一定的安全儲備為基礎(chǔ)的，所以不需要再以感覺為基礎(chǔ)而加大設(shè)計結(jié)果。如果這可以說是節(jié)省材料的話，那么再加上采用性能有保證的專業(yè)化生產(chǎn)構(gòu)件以及應(yīng)用先進的施工方法—從不同的角度講這也是充分利用材料的一種途徑，工程經(jīng)濟效益的提高是無庸質(zhì)疑的。

2大力發(fā)展節(jié)能省地型建筑來提高經(jīng)濟效益

2.1國內(nèi)節(jié)能建筑狀況目前國內(nèi)住宅總能耗已占全國能耗的37％，現(xiàn)在的城鄉(xiāng)建筑中，98％為高能耗建筑，新建住宅只有5％符合現(xiàn)階段節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。同樣氣候條件下的國內(nèi)住宅能耗是歐美住宅的3倍以上，這些數(shù)字都很可怕，也使節(jié)能住宅的推廣成為房地產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。在土地利用方面，許多城市的中心旺地建設(shè)了大批低標(biāo)準(zhǔn)的多層住宅，使土地的經(jīng)濟價值和使用價值大打折扣。這種因觀念滯后而帶來的浪費，這種因產(chǎn)業(yè)科技水平低下而帶來的能耗浪費遠比生活中的浪費要大得多。因此，從產(chǎn)業(yè)方向看，提高住宅建筑節(jié)能技術(shù)，科學(xué)合理規(guī)劃土地，打造節(jié)能省地住宅是大勢所趨。

2.2節(jié)能建筑含義節(jié)能省地型住宅，是指在保證住宅功能和舒適度的前提下，在規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)、建造、使用、維護全壽命過程中，堅持開發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放到首位，盡量減少能源、土地、水和材料等資源的消耗，并盡可能地對資源進行循環(huán)利用，充分做到資源節(jié)約和循環(huán)利用的住宅。節(jié)能省地型住宅也可以簡單地歸納為“四節(jié)一環(huán)保”，即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保。節(jié)能：通過科學(xué)規(guī)劃布局、建筑朝向等設(shè)計手段，提高建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，減少能源消耗；節(jié)地：合理規(guī)劃住宅建設(shè)用地，少占耕地，提高土地效率，提高單位住宅用地的住宅面積密度；節(jié)水：充分考慮水資源開采利用與補給的平衡關(guān)系，通過分質(zhì)供水、推廣應(yīng)用節(jié)水器具等節(jié)約用水；節(jié)材：推廣可循環(huán)利用的新型建筑體系和高性能的建筑材料，推行一次裝修到位，減少環(huán)境污染；環(huán)保：建筑和裝修中使用環(huán)保材料，提高材料的循環(huán)利用率，減少建筑垃圾的數(shù)量。住宅節(jié)能潛力巨大。

2.3節(jié)能省地建筑的發(fā)展趨勢我國的房地產(chǎn)遲早要實現(xiàn)品質(zhì)地產(chǎn)取代資源地產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，需求也會由傳統(tǒng)的解決人居條件短缺、城市化短缺與移民輸入型的房地產(chǎn)格局，轉(zhuǎn)化為改善優(yōu)化型需求為主的市場格局。如果這樣一個轉(zhuǎn)型來到了，無論是住宅的建設(shè)、規(guī)劃、管理部門，還是開發(fā)商、設(shè)計單位，都應(yīng)該全面正視我們是一個能源和土地短缺國家的現(xiàn)實，在提升商品住宅開發(fā)建設(shè)的品質(zhì)時，不僅要關(guān)注建筑的風(fēng)格、形式、景觀等外在的品質(zhì)，更要關(guān)注建筑節(jié)能問題，降低建造和使用過程中對能源的消耗，關(guān)注土地資源的合理利用，在符合衛(wèi)生和節(jié)能及采光標(biāo)準(zhǔn)的前提下合理確定建筑的密集度和容積率，加大開發(fā)利用城市地下空間，實現(xiàn)城市的集約用地。同時全社會也應(yīng)形成住宅節(jié)能省地的觀念，市民在購房時除了追求地段、戶型、環(huán)境等，也要追求建筑節(jié)能，以此推動房地產(chǎn)開發(fā)商不斷開拓住宅節(jié)能省地的空間。