建筑工程结构设计对工程造价的影响分析Word下载.docx
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初步设计阶段影响工程投资数额幅度的可能性为—,在技术设计阶段(施图设计)影响投资的可能性为在施工阶段(实施阶段)的影响工程投资的可能性为卜。
或者具体地说,设计阶段影响工程投资的可能性为而实施阶段影响投资的可能性,充其量不会超过,即通过各种措施降低成本最大限度不外乎为以下。
一般情况下设计图纸一旦完成,“按图施工”就是施工企业必须履行的原则,施工企业无权随意变动图纸,也没有时间、精力及承担风险地去考虑优化设计。
而我国普遍存在着设计部门比较保守,有的设计只图方便、凭经验而不作方案对比,甚至盲目追求安全度和设计收费,而至关重要的概预算控制则与设计院利益无关甚至违反,因此无从控制。
工程造价是指建设项目从筹建到梭工验收、交付使用前的全部费用。
控制工程造价不仅仅是防止投资突破限额,而且对建筑结构设计具有优化作用。
一、绪论
(一)研究背景及意义
控制建筑结构设计的造价成本是整个建筑成本控制的首要点。
建筑结构是建筑工程成本的重要部分,目前对建筑结构造价控制的现状是,对建筑项目实施阶段的造价控制较成熟。
对建筑结构设计造价的控制相对来说重视不够,主要原因是建筑结构设计师对造价关心不够,而成本控制从业者对结构设计过程的造价无法深入,只能依据结构设计师的步法,进行设计概算、预算,周而复始的编算,还停留在一种造价核算的事后控制过程,缺乏对建筑结构设计造价的主动掌控。
工程设计和工程造价本来应该是统一整体的相互配合、配合促进的两项工作,而在实际工作中,却如不同道路上奔驰的两辆汽车,各行其道,互不关联。
设计部门只管设计质量,一般不管工程造价的高低,给国家的建设资金造成了极大的浪费。
要改变这种不良局面,在设计阶段,必须加强工程造价和设计之间的横向联合,推行限额设计,逐步实行以“价”定“量”的设计方法,在项目的投资范围内,按照“安全”“经济”“适用“节检”的原则进行工程设计,促使设计人员精打细算,精心设计,达到在设计阶段有效控制工程造价的目的;
优化设计方案,其目的就是论证拟采用的设计方案技术上是否可行、功能上能否满足需要、经济上是否合理、使用上是否安全可靠。
尤其是在经济上,设计的优化是很重要的控制手段,新工艺的使用、新材料的投入、一些局部设计的改变等,这些因素的变化,往往使工程造价大幅度增减。
有关研宄资料显示,建设项目的建筑空间平面、层数和层高、结构和材料的选择、设计的选型等因素,直接影响着工程造价的高低。
因此,建筑结构设计以恰当的工程造价为前提,在符合相关规范所要求的条件下,达到承载能力和正常使用的目标,设计出能够满足人民居住生活的安全建筑。
真正意义上的建筑结构设计的精髓是:
接近实际应力和合适的工程成本,充分利用各种方法,设计结构合理,尽可能的充分展示巧妙的建筑设计人员的设计思想,并以最大程度满足功能目标的要求,使建筑与结构完美结合。
(二)国内外研究现状
国内外研究人员对工程造价控制和建筑结构设计作了许多研究,取得了一些成果。
美国、英国和日本等国家对工程造价控制的相关理论和建筑结构设计相关理论研究较多,而我国对工程造价控制的相关理论和建筑结构设计相关理论研究相对较少。
1、国外研究现状
在经济发达的国家里,工程造价控制经历了很长的历史过程。
目前,国际上造价控制主要有三大流派,一是美国工程造价控制体系;
二是英联邦工程造价控制体系;
三是日本工程造价控制体系。
20世纪年70代末和80年代初,英国、美国的一些工程造价从业者首先提出了全生命周期造价管理。
后来,英国皇家测量师协会进行进一步深入的研究,发展到目前,已经逐步形成为一套比较完整的现代化工程造价控制理论和方法世20世纪60年代初,国外研宄者幵始对建筑结构设计的优化控制进行了研宄,等研究者对建筑结构各种构件的造价研宄进行了总结,得出建筑结构设计优化不仅是以其结构重量最小化为目标,同时还要兼顾考虑造价控制最优化和空间结构尺寸的最优化,特别是对由许多构件组成的建筑结构,其造价控制效果会显得更好。
等学者研究指出,作为建筑结构的主要部分,应当综合考虑建筑功能和造价,利用有限的空间和成本,对建筑结构进行优化设计。
Ignaciot等研宄者以建筑结构造价最优是基准,利用有限元分析法计算了多种方案的建筑结构设计及材料用量,得出了造价最优下的建筑结构设计方案。
2、国内研究现状
众多文献指出目前建筑结构设计的工程造价控制的方法主要有以下几种,一是价值工程评价;
二是限额设计;
三是标准化设计;
四是设计招投标和设计监理制度;
五是设计质量奖罚制度。
李建新,孟承新等学者指出项目成本控制是建筑施工图设计阶段的关键,认为首先要加强业主和设计单位对设计阶段的工程造价控制。
钱向欣,金向丹认为建筑结构设计阶段的工程造价控制,除了开展设计招投标、限额设计、提高人员素质这些手段,还提出实行全过程的设计一建造总承包方式。
张晓婷,刘燕等学者认为在建筑结构的设计阶段采用全面造价管理的技术方法。
研究得出,建筑结构设计的造价控制主要从全过程造价控制、全要素造价控制、全风险造价控制和全团队造价控制等个方面进行控制。
张斐等学者提出从建筑选址、建筑规划、建筑面积、层高、建筑结构以及结构部件的设计和选择等方面进行了多种方案的对比,采用先进、合理的最佳方案并加以优化。
3、本文主要研究内容
(1)对工程造价和建筑结构设计等相关国内外文献进行了总结。
(2)对工程造价控制的相关理论进行了分析,并对工程造价控制与建筑结构设计的关系进行了阐述,为实例研究提供了理论基础。
(3)在上述理论研究的基础上,以实际工程案例进行建筑结构设计对工程造价的影响分析。
二、工程造价控制相关理论及其与建筑结构设计的关系
工程造价作为建筑工程中一个不缺少的组成部分,其控制直接影响建筑结构设计的优良。
对此,本章主要从工程造价的含义和构成进行了探讨,分析了工程造价的特点,阐述了工程造价控制。
(一)工程造价的含义
工程造价是指建筑工程开始至完成时所需要的所有的费用的总和。
从不同的角度去分析工程造价有不同的含义,根据我国建筑工程造价管理协会把“工程造价”定义两种含义,分别从承包方和业主方的角度给出两种不同的定义。
第一种是从承包方的角度来看,工程造价就是成本目标,是为了获得工程的利益所要投入的人力、物力、机具、财力,所形成的建筑工程价格。
显然,这种工程造价是以市场经济为导向,以工程为特定的交易对象,通过多次的预算,最终由市场形成的一种价格。
对承包方来说,工程造价直接决定本身的利润,加强工程造价的控制能获得更高的效益。
在这里所说的工程,是一个广义范围的工程,可以是整个建筑工程,可以是单项工程,可以是分项工程,还可以是整个建筑工程中的某一个阶段。
第二种是从业主方的角度来看,工程造价就是投资目标,是业主为了完成建筑工程,需要为该工程预付或实际支付的全部或部分投资费用。
这些过程中所投资费用包括固定资产和无形资产,所有这些费用共同构成了工程造价。
(二)工程造价的构成
工程造价主要由以下几种费用构成:
器具、设备购买费用,建筑工程安装费用,建筑建设其它费用,工程预备费,银行贷款利息等。
如图2.1所示。
1、器具、设备购买费
器具、设备购买费用主要由两部分组成:
第一部分是器具购买费,即是保证建筑工程项目正常运行所必须购买的器具所产生的各项费用;
第二部分是设备购买费用,即是购买能达到一定固定资产的国产设备或进口设备,设备能增加生产能力,可尽量增加设备购买比例。
2、建筑安装费
根据建标[2013]44号:
住房和城乡建设部、财政部关于印发《建筑安装工程费用项目组成》的通知规定,建筑工程费用有两种不同的划分:
第一种是按费用构成要素划分,主要包括人工费、材料费、施工机具使用费、企业管理费、利润、规费和税金。
如图2.2所示。
2.1人工费是指固定支付给建筑生产工人及附属生产单位工人的各项费用。
主要内容包括:
(1)计时或计件工资
是指按工人的劳动时间或工人的完成数量来支付给工人所劳动的报酬。
(2)奖金
是指对工人超额劳动所支付给工人的报酬,目的是能提高劳动者的积极性和提局企业的效率。
(3)津贴、补贴
是指为了补偿劳动者特性工作性质或额外的劳动消耗所支付给劳动工人的津贴,如特性工作环境工作补贴、高空或高危险作业补贴。
(4)加班工资
是指按相关规定所支付给劳动者在法定工作时间外或法定节假日所延时工作的加班报酬。
(5)其他
是指依据有关政策规定,因工伤、产假、探亲假、定期休假等原因按相关规定支付劳动者一定比例工资
2.2材料费
是指建筑工程中所消耗的原材料、配件、半成品及成品的费用。
(1)材料原价
是指材料或建筑设备出厂的价格或供货商的供应价格。
(2)运杂费
是指材料或建筑设备从一个地方搬至到仓库或指定地点所产生的费用。
(3)运输损耗费
是指货物在运输途中发生不可避免的损耗费用。
(4)采购保管费
是指为建设方便、组织供应及材料保管过程中所发生的各项费用。
2.3机具使用费
是指建筑建设作业所发生建设机械及仪器、仪表所产生的费用。
(1)机械使用费
是指机械在规定的使用寿命里发生的修理、折旧和安装拆除所发生的相关费用。
(2)仪器使用费
是指在建筑工程所使用的相关仪器或仪表的摊销费用。
2.4企业管理费
是指建筑企业为了正常生产和经营管理所产生的各项费用。
(1)办公费
是指建筑企业管理办公用的办公软件、纸、笔、书报、水电及会议所发生的各项费用。
(2)固定资产使用费
是指管理部门及附属生产使用的属于固定资产的设备、房屋等折旧或租凭费。
(3)工会经费
是指建筑企业按《工会法》相关规定的按相应的工人工资总额所计提的比例经费。
(4)财产保险费
是指给建筑企业用的财产、车辆等所发生的保险费用。
(5)税金
是指建筑企业按相关规定所缴纳的房产税、车船使用税、土地使用税及印花税等。
2.5利润
是指建筑企业完成相应所承包的工程得到的盈利。
2.6规费
是指按相关法律、法规规定,由有关权力部门规定必须所缴纳的费用。
(1)社会保险费
是指建筑企业按相关的规定标准为劳动者所缴纳的各项费用。
(2)住房公积金
是指建筑企业按有关的标准为劳动者所缴纳的住房公积金。
(3)工程排污费
是指按规定缴纳的建筑现场工程排污费。
2.7税金
是指按国家税法规定的应计入建筑工程造价内的营业税、城市维护建筑税、教育费附加及地方教育附加。
第二种是按工程造价形成划分,主要包括分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费和税金。
如图2.3所示。
3、工程建设其它费用
工程建设其它费用是指除去器具、设备购买费用和建筑安装费用以外的,为了使用工程得以顺利完成以及在后期交代完成时所产生的不可缺少的各项费用。
要由土地使用费用和与工程建筑项目相关的其它费用组成。
3.1土地使用费用
建筑工程必须固定在地面所占的土地,土地使用费用是用来支付该工程所占浙江大学硕士专业学位论文建筑工程结构设计对工程造价的影响分析土地的费用。
3.2与工程项目相关的其它费用
与工程项目相关的其它费用主要包括工程项目过程中所发生的临时设施费用、试验费用、设计费用、工程保险费用、施工机构迁置费用等各项费用。
(三)工程造价的特点
建筑工程项目由于具有其独特的特点,因此它的工程造价也具有以下特点:
1、工程造价的层次性
一个工程项目由多个单项工程组成,一个单项工程又有多个单位工程,一个单位工程又可以有多个分部工程。
2、工程造价的大额性
任何一个建筑工程项目不仅是实体结构庞大,而且其它工程造价也是很高昂的,可以是成千上百万、数亿,特大的工程项目造价可达百亿、千亿元以上。
3、工程造价的广泛性
建筑工程项目正因为建筑周期长,金额大,决定了工程造价的广泛性。
由建筑工程造价涉及的人、机、料、法、环多方面,其构成因素复杂,需要社会各个方面的配合,因此,工程造价具有广泛性的特点。
4、工程造价的动态性
建筑工程项目由于建设周期长、涉及的范围广、金额之大,从而决定工程造价具有动态性的特点。
一个工程项目从投标到最后竣工验收、投产运行,少则数月,多达数年,甚至十来年或更长。
由于时时可能出现不可预测因素的影响,在许多影响工程造价的因素,如工程变更、意外事故、设备、材料价格变化、汇率、工程变化等,因此,使得工程造价具有动态性。
(四)工程造价控制理论
1、工程造价控制目标
建筑工程项目建设周期长、数量大,工程造价的控制涉及到建筑工程项目的各个阶段,如何把建筑工程中各项造价控制在合理的范围之内是工程造价控制的首要目标。
对于建筑工程项目建设的各个阶段的工程造价目标控制必须相互补充、相互制约,使前阶段控制后阶段,后阶段反过来补充前阶段的不足,共同达到工程项目投资控制的目标系统。
从而保证建筑工程项目造价管理目标的实现,力求在各个建筑工程建设项目中能够合理的分配人力、物力和财力,达到较好的投资利润和社会效益。
2、工程造价控制原则
2.1以设计为重点的工程造价控制原则
根据有关学者研究表明,设计阶段对建筑工程项目造价的影响可能性达到35%-75%,然而工程实施阶段对建筑工程项目造价的影响可能性只有5%-25%。
因此,建筑工程建筑控制的关键是在工程设计阶段的控制,一旦建筑项目确定后,设计就成为了工程造价控制的关键点。
设计的优与劣,从一定程度决定了工程造价的高与低,初步设计阶段基本上决定了工程建设规模、建筑结构及其建筑功能,形成了工程初步概算。
施工图设计阶段完成了详细的设计,从而计算出了工程造价。
因此,要想更好的控制工程项目造价,应当把工程的设计阶段作为工程造价控制的首要点。
2.2主动控制原则
在建筑项目实施过程中,一贯以来把控制理解成工程项目的计划值和实际值的比较,当发现工程项目目标偏离时釆取纠偏措施。
如图2.5所示。
这种控制方法不能避免工程项目目标偏离的发生,更不可能去预防项目目标偏离。
因此,应当重视主动采取措施控制,分析可能导致项目目标偏离的各种影响因素,并针对这些影响因素釆取有效的预防措施,以达到减少或避免实际值与目标值偏离。
2.3技术与经济手段相结合原则
对工程项目造价控制应当从组织、方案、设计、合同、管理等方面同时进行,因而,技术与经济相结合的手段是最有效的。
在技术上,采取优化设计方案、严格审查技术设计资料和施工图设计。
在经济上,釆取资金动态管理,时时关注成本的变化,严格控制各项费用的开支。
总之,应当把两者有机的结合起来,通过技术、经济比较,达到在先进的技术条件下的经济合理性,在经济合理性的基础上技术先进性。
2.4结构设计控制工程造价的方法
工程造价控制在设计阶段,其控制方法主要有以下几方面:
(1)推行限额设计限额设计是指在建筑工程项目中对各项使用资金控制的有力手段。
限额设计并不是一味考虑节约投资,也不是简单地将投资打个折,而是尊重科学、实际、实事求是精细设计来保证设计成果的科学性。
即需按批准的设计任务书控制初步设计,再按批准的初步设计的概算控制施工图设计,最后将其分至各专业的概算,一步一环的进行有效的控制,从而达到资金最优的配制。
改变目前工程设计中不算帐,设计完成了概预算得出结果的状况,由“画了算”变成“算着画”。
(2)实行设计的奖罚制度
为了使限额设计落实到实处,应建立、健全限额设计的奖罚制度。
对工程造价控制好、节约投资有成效的项目设计单位给以适当奖励;
反之,给予惩罚。
如此,逼迫设计单位加强设计管理、提高设计水平、重视工程造价控制。
设计单位在内部制定限额设计考核和奖励方法。
对重视限额设计,取得节约投资和控制造价有成效的专业部门或项目组和个人,给予奖励。
对不重视限额设计、不努力采取节约投资措施,造成超过投资限额的专业部门或项目组和个人,
(3)经济处罚等手段
做到奖罚分明,激励设计单位、设计人员挖掘设计潜力,从而使设计在保证建筑效果的前提下,重视设计结果的经济合理性。
推行设计监理制可试推行设计监理制,让专业的第三方咨询机构参与到工程设计中来,对设计各阶段各专业所有设计造价控制、质量进行参与和监督。
通过第三方监理工程设计的过程中,为设计质量和造价控制在限额范围内多提供一道保障,实线建筑造价与功能的均衡,同时促进设计管理。
(4)施工阶段对工程造价的控制
施工阶段是资金投入的最大阶段,是以施工图预算或建安工程承包合同价为目标,控制建安工程造价。
这个阶段节约的余地不大,但存在很大浪费的可能性,因此对此阶段工程的控制要给予足够重视。
如加强对施工方案的技术经济比较,严格审批设计变更,严格把关工程现场签证。
(5)运用价值工程理论
价值工程是一个各个相关领域的相互协作,对研究对象的功能和费用进行系统分析,不断创新,旨在提高研究对象价值的思想方法和管理技术。
价值工程的公式表达为:
式中为产品的价值,为产品的功能,为产品的成本。
由式子可以看出,产品的价值与功能成正比,而与产品的造价成反比,运用价值工程的目的就是通过系统地分析,寻求功能和造价的平衡,选择出最优方案。
在工程设计中,应用价值工程的原理,在保证建筑产品质量和工程不变或有所提高的前提下,设计更加满足使用者要求的产品,还能使成本有所降低。
工程造价运用价值工程理论来分析的主要步骤为分析对象的选择对象的信息收集;
功能系统分析;
功能价值评价;
方案评价;
最后得出不必要的预算成本,提出改进方案。
价值工程理论来分析时,最重要的一个程序是进行功能性分析,通过功能性分析找出工程造价过高的部分和找出过剩的环节,只有这样,才能更好的提出改进的新方案,更好的节省工程造价成本。
(6)推广标准化设计
设计标准化来源于工程建设的实践经验和科研成果,是工程建设必须遵循的科学依据,是国家重要的设计规范,是进行工程建设勘察、设计、施工及验收的重要依据。
这里指的设计标准化有两个方面,一个是对国家和地方性标准化设计规范和图集的执行,一个是在同一个工程中构件、部件或构造做法上的尽量统一。
工程设计标准化,可以缩短设计周期、促进提高设计质量、提升工程材料的统一配料率、保证施工质量,有效地的降低工程造价。
(7)实行设计和施工一体化总承包方式
设计和施工一体化总承包方式的典型模式有:
设计+施工(D+B)、设计采购建造((EPC)及工厂设备与设计+施工((P&
D+B)等。
一般适用于工程建设项目规模大、专业技术性强、管理协调工作复杂、招标人对设计施工的管理力量薄弱,且愿意将大部分风险转移给一个承包人的情况。
实行设计和施工一体化总承包方式能够促使总承包商、设计师从设计、施工全过程衡量设计预算,从整体上考虑工程问题,主动对设计方案进行优化,更好地进行设备选用和材料采购,监督施工。
总承包商在确保工程质量的前提下,自觉控制整个工程的总造价,充分实现项目工程在各个阶段造价的最佳优化。
2.5工程造价与建筑结构设计的关系
建筑设计是影响和控制工程造价的关键环节之一,即设计可以使工程造价有较大范围的波动,其中建筑结构设计占主要地位,主要表现在以下几个方面:
(1)建筑结构设计方案与工程造价的关系
建筑结构设计方案是设计的第一步,其结构设计方案的选择对工程造价起到很大的作用,如基础类型选择、结构形式选择等。
(2)建筑结构设计过程与工程造价的关系
在建筑结构设计过程中,设计师对建筑结构细部的设计与根据实际情况对设计过程的理解和掌握能力也直接影响到工程造价。
如钢筋等级的选择、钢筋连接方式和构件截面尺寸的选择等。
(3)建筑结构设计质量与工程造价的关系
一个建筑结构设计质量的好坏直接决定工程造价的多少和建设周期的长短,同时直接决定了人力、物力、财力的投入比例。
依据相关部门的统计显示,导致工程质量的事故的原因中,设计师的责任所占比例接近一半,很大部分的建筑因设计师设计时功能不合理,影响正常使用或结构受力不合理而引起应力集中,从而导致重复设计或各专业相互矛盾,相互制约,进而使工程停工、返工,造成工程成本的增加。
2.6建筑结构设计对工程造价控制的影响
(1)建筑结构设计的概念
建筑结构设计是建筑工程建设项目中最重要的部分,是对工程项目进行总体、全面规划和具体实施意图的详细描述过程,是建筑工程设计思想的精华,是把先进科学技术转化为生产力的重要手段,是使技术与经济等关键性环节相结合的重要手段,是工程造价控制的重点阶段。
建筑结构设计是充分考虑安全为前提,充分达到建筑设计方案为目的,严格按设计规范执行,在实施过程中优化设计、节约造价,把设计师的构想变为可施工的蓝图。
(2)建筑结构设计对工程造价控制影响的几个方面
工程造价控制是建筑建设单位最为关心的重要内容之一,它涉及的建筑工程项目的各个阶段。
实践证明工程建设的不同阶段对造价的影响程度有相当大的差别,而在所有影响工程造价因素中,建筑结构设计是影响整个工程造价的主要因素之一。
以下从建筑结构设计几个方面对工程造价控制影响进行分析。
1)结构体系
钢筋混凝土结构体系主要有以下几种:
剪力墙结构、板柱剪力墙结构、框架结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
不同的结构体系有其不同的适用范围。
选择不同的结构体系,会导致工程造价的变化。
剪力墙结构刚度大、但自重较大;
框架结构抗震性能良好、但其水平位移相对较大、整体的侧向刚度相对较小;
框架剪力墙结构刚度较大、抗震性较发、布置灵活;
筒体结构抗侧力刚度和强度较好;
因此,进行建筑结构设计时不能一味的追求某一方面的优点,而需针对实际的工程和工程造价选择不同的结构体系。
2)结构布置
结构布置可分为结构平面布置和结构竖向布置,以下从这两方面分别进行阐述。
结构平面布置:
根据规范《高层建筑混凝土结构技术规程〉的规定,结构设计时,平面布置上应尽量减少短肢墙的数量,从而可以减少构造钢筋的用量,进而减少造价。
剪力墙结构的住宅在平面平面布置上要尽可能
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