導語：如何才能寫好一篇鋼結構初步設計方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】鋼結構；限額設計；造價管理

鋼結構工程由于其優越性，在目前結構工程的設計中處于主導地位，且鋼結構工程的經濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價，充分發揮鋼結構在建筑技術經濟上的綜合優勢，設計階段具有至關重要的作用。眾所周知，前期的投資決策和設計階段是工程造價控制的關鍵，而這其中的關鍵就在于工程設計。據報道，所占1%的設計費對工程造價的影響度要占75%以上。所以設計環節對整個工程建設的效益是至關重要的。

隨著市場競爭體制的建立與完善，工程設計行業競爭也日趨激烈，越來越多的建設單位或業主對擬建工程提出限額設計的要求。限額設計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設計，按照總概算控制技術設計和施工圖設計，同時各專業在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證投資額不被突破。設計單位在不超出投資規模的前提下，完成對工程項目的設計任務。

在目前社會階段，鋼結構功能應用越來越多的情況下，如何能在考慮經濟原則的前提下，將設計更優化，是設計者所追求的。本文就鋼結構的特點、項目特點、及解決措施做一探討。

1 鋼結構建筑相比傳統建筑結構的優越性

無論是結構性能、使用功能及經濟效益上，鋼結構都有一定優越性。主要表現在以下方面：

（1）鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度相對來說比較高，鋼結構構件結構斷面小、自重輕。一般情況下，高層鋼筋混凝土建筑物的自重在1.5~2.0t/m2左右，高層建筑鋼結構自重大都在1.0t/m2以下，甚至有的辦公室只有0.5~0.6t/m2。結構自重輕，可以減少運輸和吊裝費用，基礎的負載也相應減少，可以降低基礎造價，特別是在地質條件較差地區，其優點就更為突出。

（2）鋼結構具有良好的延性，抗震性能好，尤其是在高烈度地震區，使用鋼結構就更為有利。且對于建筑物，如自重減少，則相當于降低抗震設防烈度。

（3）結構平面密度（或稱為結構占有面積）較小，換言之就是增加了使用面積。高層建筑鋼結構的結構占有面積只是同類鋼筋混凝土結構面積的28%。采用鋼結構可以增加使用面積4%左右。

（4）施工速度快。采用鋼結構可為施工提供較大的空間和較為寬敞的施工作業面。

（5）鋼結構的質量容易保證。鋼結構構件一般都在工廠里制造、加工，精度高。

（6）操作工序不繁雜。工地上，鋼結構構件到位后，工人只需安裝，用工省。減少了沙、石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運、現場構件預制及鋼筋混凝土結構現澆時的濕作業，在鬧市區或密集的居民區內，具有很大的優點。

（7）鋼結構可以做成大跨度、大空間的設計，且其應用越來越有普遍性。

2 鋼結構工程設計不合理對于資金造成的影響

鋼結構設計對實施費用和進度均有明顯的影響，比如焊制H鋼主焊縫、柱子對接接點、端板厚度、厚薄板對接過渡處理、加強筋板的設置、對接焊縫錯開量等，而鋼結構設計的各種細節問題均影響著工程造價。比如：

（1）設計中對于焊制H型鋼主焊縫的熔透性及焊縫大小的不同設計，對于費用的影響。鋼結構建筑中屋架弦桿及腹桿、平臺梁、柱間支撐等相當一部分是焊制H鋼結構，焊制H鋼梁翼板與腹板焊縫是不需要全部采用全熔透。根據《建筑鋼結構焊接技術規程JGJ81-2002》中第461款之第7條說明“焊接組合H形梁、柱的縱向連接角焊縫，當腹板厚度大于20mm時，宜采用全焊透或部分焊透對接組合焊縫[1]。筆者查閱《美國鋼結構設計手冊》其對焊制H鋼的主焊縫要求其實是不高的，輕鋼焊接H鋼主焊縫采用埋弧自動焊只要求單面焊接，反面以間距200mm、300mm的氣體保護焊間斷焊接即可。可見設計中將焊制H型鋼不加區分的全部使用全熔透是不合適的。

（2）對接拼接接頭形式的連接板及高強螺栓數量設計對于造價的影響

如果鋼結構設計中，不同的設計理念，對接接頭的要求不同，則相應的應用連接鋼板及螺栓的使用量就會不同，相應的造價就會不同。

（3加肋板的設置數量的設計對造價的影響。比如，在一些設計者的理念中，很大的牛腿處也不需設置加肋板，但有的設計者的理念，不設加肋板的情況則異常少見。在柱腹板相對于牛腿上下翼緣的部位基本都設置了加肋板，以求能把牛腿翼緣的應力傳遞到柱子上。但也不能過度的追求局部穩定密排加肋，造成費用的增加。

3 限額設計

價值工程，是通過各相關領域的協作，對所研究對象的功能與費用進行系統分析，不斷創新，使之以最低的總成本，可靠地實現產品的必要功能，從而提高產品價值的科學的技術經濟方法。而其中最重要的就是限額設計。

限額設計就是在滿足各功能需求的前提下，設計的建筑物不超過擬定的投資金額。具體地講，限額設計就是按照批準的可行性研究報告或設計任務書的投資估算控制初步設計，按照批準的初步設計總概算控制施工圖設計，同時各專業在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證總投資額不被突破。限額設計不僅要考慮如何節約投資，更要尊重科學，尊重實際，精心設計，確保所設計的項目具有節約性、科學性和時代性，使項目的功能和成本達到最佳配置，做到質優價廉，又好又省。

4 鋼結構工程設計階段的造價控制措施探討

鋼結構工程設計造價控制筆者認為有如下措施：

（1）設計在招標階段擇優選用設計單位和設計方案。好的設計單位要做好限額設計往往會成立一個高效的限額設計管理機構。可以由具有豐富設計經驗的建筑師來承擔設計單位的設計總負責人，全權負責限額設計。這樣，可以使總負責人帶領全體設計人員綜合分析具體設計項目類型、功能要求等特點，并能借鑒以往類似項目的限額設計的成功經驗。因為在建筑結構設計中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響。

（2）運用價值工程優化設計方案，將限額設計理念運用到設計方案中的具體措施。可以在設計中，要求設計單位在每個設計階段按分項、分專業編制預算，如果超過限額，要分析原因，并采取措施予以核減。再者，可以要求設計單位的設計技術人員與工程造價人員緊密聯系，對牽涉量大、特殊的方案或構造，均應實行先進行估價，再進行多方案比選，以得出最優方案。如在方案設計階段，根據某專業的設計方案，測算出的投資資金超過控制目標值，設計總負責人就應讓該專業設計負責人與造價工程師交流，對該專業進行多方案設計、測算、優化處理，力求選出既滿足業主的功能需要，又滿足限額設計要求的設計方案。必要的時候還可以對其他專業的限額做一調整，以求不突破總的投資限額。在初步設計階段，要估算出鋼結構的總用量，設計者需嚴格按照限額設計所分解的總投資額控制工程量，在保證使用功能的條件下進行初步設計。在施工圖設計階段，如施工圖設計中有一些設計變更，也需采用前面的方法進行多方案設計，并及時同造價工程師進行多方案測算、比較，從而選出最經濟實用、又不突破限額的方案。

5 結語

限額設計在鋼結構工程造價控制中處于重要地位，推行限額設計，對鋼結構工程設計實行控制，使工程造價從設計階段就得到合理、科學、有效地控制，不僅能控制投資不超過概算，還能克服重技術、輕經濟的觀念，增強設計單位在市場經濟環境下的競爭力。

參考文獻

[1]JGJ81-2002 建筑鋼結構焊接技術規程

[2]Roger L.Brockenbrough，Frederick S.Merritt，structural steel designer’s Handbook（美國鋼結構設計手冊）同濟大學鋼與輕鋼結構研究室，譯.上海：同濟大學出版社

[3]李星榮，魏才昂等.鋼結構連接節點設計手冊（第二版）.北京：中國建筑工業出版社，2005

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關鍵詞：工程造價；工程設計；控制；影響

工程建設造價控制貫穿于工程建設全過程中，它是建筑產品的總造價，是反映建筑產品的經濟和社會效益的重要的綜合指標。在不同的階段，造價控制工作的重點和效果是完全不同的。整個工程項目的過程一般分為投資決策、設計、施工（包括招投標）、竣工決算等幾個階段。據統計，各個階段的工作對整個項目造價的影響分別為：投資策劃階段75%～95%；設計階段35%～75%；施工階段5%～35%；竣工決算階段0～5%。很顯然，工程造價控制的重點應該在工程實施前的投資決策和設計階段，而當項目投資決策確定以后，設計階段的造價控制就變得十分重要，而這一階段恰恰是目前開發商（投資人）控制的最薄弱的環節。它的難度在于除了政府部門制定的有關的設計規范以外，對于方案的優化、材料的選擇、投資效果、減少施工風險和施工成本等方面，既沒有明確的控制辦法，也沒有業主考核標準。另外，設計單位業務內容中也不包括該方面的內容。

1、工程設計與工程造價的關系

工程設計是具體實現技術與經濟對立統一的過程。擬建項目一經決策確定后，設計就成了工程建設和控制工程造價的關鍵。初步設計,基本上決定了工程建設的規模、產品方案、結構形式和建筑標準及使用功能，形成了設計概算，確定了投資的最高限額。施工圖設計完成以后，編制出施工圖預算，準確地計算出工程造價。由此可見，工程設計是影響和控制工程造價的關鍵性環節。

除此之外，工程設計中設計質量、深度是否達到國家標準，功能是否滿足使用要求，不僅關系到建設項目一次性投資的多少，而且影響到建成交付后經濟效益的良好發揮，如產品成本、經營費、日常維修費、使用年限內的大修理費和部分更新費用的高低，并且還關系到國家有限資源的合理利用和國家財產以及人民群眾生命財產安全等重大問題。

而且，據國外一些專家分析指出：設計費雖然只占工程全壽命費用的3%還不到，但這不到3%的費用對工程造價的影響程度達75%以上，顯然，設計水平的高低和質量的好壞是影響工程造價的關鍵環節。實踐證明：重施工，輕設計和決策階段的思想及傳統習慣必須克服，否則必然是“亡羊補牢”，事倍功半。

不僅如此，工程造價對工程設計也有很大的制約作用。在市場經濟條件下，歸根結底應該說還是經濟決定技術，財力決定工程規模、建設標準及技術水平。在一定經濟約束條件下，就一個建設項目而言，應盡可能減少次要輔助項目的投資，以保證和提高主要項目設計標準或適用程度。所以，就要加強工程設計與工程造價的關系的認真研究分析和比選，正確處理好兩者的相互制約關系，從而使設計產品技術先進、穩妥可靠及經濟合理，使工程造價得到合理確定和有效控制。

2、工程設計對工程造價控制的影響

（1） 方案設計對工程造價的影響

城市建設、住宅小區建設、重要的公共建筑和高層建筑等工程建設首先要做方案設計，方案做得好與壞，直接影響到基本建設的成效，特別是建設投資的多少。若設計方案做得好，可以使建設規模和建設標準與使用功能達到最合理和最佳的對應狀態，從而盡可能地避免建設資金的浪費，實現少花錢多辦事，實現基本建設的可持續發展；若設計方案做得不好，可能出現工程建設規模過大，建設標準過高，造成不必要的浪費；方案做得好與壞，一要看它的設計功能是否齊全，是否達到了使用的需求；二要看它所設計的建筑物、構造物之間的平面關系、空間關系是否合理，是否符合有關的設計原則，相互之間的功能是否協調，三要看設計的方案是否最優經濟方案。例如：有一塑料廠所建一單層廠房，建筑面積5400m2，使用年限為50年，設計方案為兩個，第一方案采用鋼筋砼結構，工程造價預算約為400萬，第二方案為鋼結構廠房，工程造價預算約為320萬，經過對比，使用鋼結構廠房能節省約20%，因而鋼結構廠房成為眾所選擇的單層廠房的設計方案。

（2） 施工圖設計對工程造價的影響

施工圖設計階段是工程造價控制的又一重要環節。設計不合理或設計達不到國家標準要求，在施工過程中會造成造價居高的原因。例如：某一十二層住宅樓，其基礎有兩方案，方案一的設計為人工挖孔樁，樁徑為1.2m~1.4m，設計樁長約為25米，造價230萬元，方案二為靜壓預制管樁，造價150萬元，由于人工挖孔樁施工危險性高、施工難度大、施工期長，且造價高，故采用了方案二的管樁基礎，其成本減少了80萬元。又如：有一六層辦公樓，方案一，正立面有一隱框玻璃幕墻約500 m2，其玻璃設計采用6mm鍍膜玻璃，造價約為45萬元，方案二，采用墻體加鋁窗的造價約為20萬元，由于隱框玻璃幕墻的造價居高，從而采用方案二比方案一的造價節省了25萬元。

（3） 圖紙設計質量與復雜程度對工程造價的影響

圖紙設計質量與復雜程度決定工程造價的高低，設計越復雜、標準越高，造價越高，反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設計的優劣，但在抗震裂度相同、使用功能相近的情況下，工程造價應該有一個合理的范圍，如果超出這個范圍，圖紙設計就可能存在不經濟之處，甚至存在浪費現象，造成不應有的損失。產生這種現象的原因，其一，可能是由于建筑單位盲目追求高標準，其二，可能是由于設計本身太過保守，分析以上兩方面又都是由于不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。如何避免上述現象的發生，有效控制造價，是目前亟待解決的問題。

（4） 小區規劃設計對工程造價的影響

小區規劃設計應根據小區的基本功能要求確定小區構成部分的合理層次與關系，它是房地產開發商取得良好經濟效益的基礎。國家對小區規劃設計以用地指標、密度指標和造價三種指標進行控制。作為房地產開發商在規劃設計階段應主要研究在滿足國家規定的前提下，如何最大限度地利用，以求取得最大的經濟效益。一個開發項目可能由于成功的規劃帶來高額利潤，也可能由于不合理的規劃造成巨額損失。由此可見，小區規劃設計是否合理，關系到工程造價的高低。

（5） 建筑物平面布置

在相同建筑面積時，住宅建筑的平面形狀不同，住宅的建筑周長系數K周（外墻長度／建筑面積）也不同。K周越大，則墻體面積、基礎長度、門窗面積、墻身內外裝飾面積等工程量也越大，因此，應合理控制K周以降低工程造價。

（6） 樓房進深和長度

加大樓房的進深，可相應縮短外墻長度，從而減少墻體面積系數，節約用地并提高建筑容積率，從而降低工程造價。墻體面積系數（墻體面積／建筑面積）是衡量墻體比重大小的重要指標，在多層住宅建筑中，墻體所占比重較大，是影響造價高低的主要原因，因此應盡量減少墻體面積系統，以降低工程造價。據專家分析，住宅進深在11米以下時，進深每增加1米，每畝用地可增加建筑面積70平方米左右，進深在11米以上時，效果雖有下降，但仍可增加建筑面積，但進深過大將會影響室內采光和通風，對工程設計、功能分區產生不利影響。因此，一般將住宅進深控制在11米～15米較為經濟。對于住宅長度，據專家分析，長度在30米～60米時，每加長10米，每畝用地可增加建筑面積70平方米左右，超過60米，效果不顯著，且60米以上需增設帶有兩層隔墻的溫度伸縮縫，90米以上需設貫通過道，均需增加工程造價。因此，一般住宅以3個～4個單元、房屋長度60米～80米較為合理。

（7） 樓房層數與造價

僅從住宅建筑的經濟角度考慮，應該說多層住宅具有降低造價和使用費用、節約用地的優點。避如建一層的住宅，基礎的全部費用分攤為100%，二層住宅對基礎的分攤為50%，三層為33%，四層為25%，五層為20%，六層約為17%，七層為14%，超過八層的要考慮安裝電梯，暫不考慮 。雖然層數越多的基礎要求越高，成本越大，但就其每層分攤的基礎造價卻是更低。由此可知，多層住宅樓層對基礎的分攤比少層的分攤更多，從而降低了成本。因此，可得出結論，七層以內住宅的層數越多，造價越低，且相鄰層次間造價差值也越小，多層住宅以采用6～7層為好。

（8） 樓梯及公共面積分攤

由于住宅樓的樓梯及電梯井的分攤也直接影響工程造價的高低，盡量減少電梯樓梯，設計Y型住宅樓能使成本降低，使樓梯與公共面積的分攤更少，從而使成本降低。

（9） 圖紙設計質量與復雜程度

圖紙設計質量與復雜程度決定工程造價的高低，設計越復雜、標準越高，造價越高，反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設計的優劣，但在抗震裂度相同、使用功能相近的情況下，工程造價應該有一個合理的范圍，如果超出這個范圍，圖紙設計就可能存在不經濟之處，甚至存在浪費現象，造成不應有的損失。產生這種現象的原因，其一，可能是由于建筑單位盲目追求高標準，其二，可能是由于設計本身太過保守，分析以上兩方面又都是由于不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。如何避免上述現象的發生，有效控制造價，是目前亟待解決的問題。

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3、設計階段控制工程造價的方法

在工程設計階段要正確處理好技術與經濟的對立統一關系。工程經濟人員應密切配合設計人員，在初步設計階段，要嚴格按照可行性研究報告及投資估算，認真作好多方案的技術經濟比較，進行初步設計；在技術設計和施工圖設計階段，要嚴格按照批準的初步設計內容、范圍和概算造價，認真作好技術經濟分析與評價，進行技術設計和施工圖設計；要主動地影響設計，以保證有效地控制造價。

3.1優化設計方案

優化設計方案是設計階段的首要步驟，是控制工程造價的有效方法。優化設計方案主要采用設計招投標、運用價值工程優化設計方案和設計方案的技術經濟評價等方法。

（1）設計招投標，是指招標單位就擬建工程的設計任務招標通告，以吸引設計單位參加競爭，經招標單位審查獲得投標資格的設計單位按照招標文件設計招投標，主要是設計方案的招投標。它是指招標單位就擬建工程的設計任務招標通告，以吸引設計單位參加競爭，經招標單位審查獲得投標資格的設計單位按照招標文件的要求，在規定的時間內向招標單位填報投標書，招標單位從中擇優確定中標單位來完成工程設計任務。工業項目還可進行可行性研究方案招標。設計招投標不僅有利于設計多方案的選擇和競爭，從而擇優確定最佳方案，達到了優化設計之目的；而且有利于控制建設項目工程造價，中標項目一般做出的投資估算能控制或接近招標文件中規定的投資范圍內；更有利于縮短設計周期，降低設計費用。

（2）運用價值工程法優化的設計方案。價值工程，又稱為價值分析，是發揮集體智慧和有組織的活動，它著重產品功能的分析，使之以最低的壽命周期總成本，可靠地實現產品的必要功能，從而提高產品的價值。這里的“價值”，是功能和實現這個功能所耗費用（成本）的比值。其表達式為：V=F／C.價值分析并不是單純追求降低成本，也不是片面追求提高功能，而是力求正確處理好功能與成本的對立統一關系，研究產品功能和成本的最佳配置。目前，價值工程在我國還剛剛起步，但大量事實證明，它在工程設計中對于控制項目投資，提高工程“價值”，是大有可為的。特別是隨著“勘察設計施工一體化總承包”的嘗試和推廣，價值工程越來越顯示出它對控制項目投資所能發揮的巨大作用。

（3）設計方案的技術經濟評價法。該方法是用一個或一組指標對設計方案的項目功能、造價、工期和設備、材料、人工消耗等方面進行綜合評價，從而擇優確定經濟技術好的方案。常用的方法有：投資回收期法、計算費用法、全壽命費用限值分析法和多因素評分優選法等。

3.2加強設計中的技術經濟分析

設計過程是具體實現技術與經濟對立統一的過程，因此，在總平面圖設計、建筑空間平面設計、建筑結構與建材的選擇、工藝技術方案選擇以及設備的選型與設計等主要過程中，要加強技術經濟分析和多方案的比選，從而實現設計產品技術先進、穩妥可靠、經濟合理。

3.3推行限額設計

所謂限額設計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設計，按照批準的初步設計總概算控制技術設計和施工圖設計，同時各專業在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證總投資限額不被突破。投資分解和工程量控制是實現限額設計的有效途徑和主要方法。限額設計是將上階段設計審定的投資額和工程量先分解到各專業，然后再分解到各單位工程和分部工程而得出的，限額設計體現了設計標準、規模、原則的合理確定及有關概預算基礎資料的合理取定，通過層層限額設計，實現了對投資限額的控制和管理，也就同時實現了對設計規模、設計標準、工程數量與概預算指標等各個方面的控制。

3.4推廣標準化設計

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關鍵字：建筑鋼結構設計理念設計心得

一、建筑鋼結構的設計理念

在鋼結構設計的整個過程中都應該著重強調“概念設計”的理念。這一理念在結構選型與布置階段顯得尤為重要。例如當我們面對一些難以作出精確的理性分析的問題或無明確規則規范的問題時，就可以依據從整體結構體系與分體系之間的力學關系，破壞機理，震害，試驗現象，工程經驗及設計思想，從全局的角度來確定控制結構的布局和細部措施。下文筆者將從8個方面來逐步論證鋼結構的設計理念。

1、判斷結構是否適用于鋼結構

鋼結構通常被應用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高及要求能活動或經常裝拆的結構。例如大廈、歌劇院、大橋、工廠、住宅和臨時建筑等等。因此，在進行鋼結構設計前，首先明確此鋼結構將要應用于什么建筑形式上。這是至關重要的。

2、鋼結構的結構選擇和結構布置

鋼結構的結構形式通常有：框架、平面、網架、索膜、輕鋼等。我們在進行結構選型時，要充分考慮它們的不同特點。如在輕鋼工業廠房中，當有較大懸掛荷載或移動荷載時，就可以考慮放棄門市鋼架而采用網架。又如在屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。

3、鋼結構的預估截面

結構布置結束后，需要對構件截面做初步的估算，估算主要是就梁柱和支撐等的斷面形狀和尺寸的假定。例如鋼梁就可以選擇槽鋼，通過軋制或焊接來得到H型鋼截面，根據荷載和支座情況，其截面高度通常在1/20-1/50之間。這種方法是很受歡迎的。因為我們在確定了截面高度和翼緣高度后，其板件高度就可以按照規范中局部穩定的構造規定預估。另外，構件截面的形式沒有固定的要求，結構工程應該根據構件的受力情況，合理的選擇安全經濟美觀的截面。

4、結構分析

目前鋼結構的實際設計中，結構分析通常為線彈性分析。在條件允許的情況下，考慮新近的一些有限元軟件，也可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這些都為更精確的分析結構提供了條件，但應注意，并不是所有的結構都需要使用軟件。對于典型的結構，我們可以直接查閱力學手冊之類的工具書來獲取內力和變形情況；簡單的結構通過手算就可以分析得出；只有復雜的結構才需要建模，運行程序，并作詳細的結構分析。

5、工程判定

要想正確的使用結構軟件，還應該對其輸出結果做“工程判定”，再根據“工程判定”決定是修改模型重新分析還是修正計算結果。不同的軟件會有不同的適用條件，對于這一點，初學者應該充分明了。此外，工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定的距離，為了得到實用的設計方法，有時會用誤差較大的假定，但這種誤差會通過“適用條件、概念及構造”的方式來保證結構的安全。鋼結構設計中，適用條件、概念及構造是比定量計算更重要的內容，注重概念設計和工程判斷是避免各種工程災難的重要方法。

6、構件設計

構件的設計首先是材料的選擇，比較常用的是Q235和Q345兩種。主結構通常都使用單一的鋼種，這樣便于工程管理。當強度起控制作用時，使用Q345，當穩定起控制作用時，使用Q235。隨著我國鋼產量的不斷攀升，價格的不斷下降，人們越來越普遍的用鋼來建造房屋，這不僅僅反映在各類大跨度的建筑項目中，也反映在各種小跨度的項目里。選擇鋼材作為建筑材料和裝飾材料已經成為了一種時尚。而材料選擇的多樣化也為建筑師提供了更多的表現手法和更多的設計方案。

7、節點的設計

鋼結構設計中最重要的內容之一就是連接節點的設計。我們在進行結構分析之前，就應該對節點的形式有充分的考慮與確定。在鋼結構設計中常常會出現的一個問題就是：最終的設計節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致。這樣的情況應該是被竭力避免的。在節點的設計中主要包括5方面的內容：焊接、栓接、連接板、梁腹板、安裝螺栓。

8、圖紙的編制

在圖紙的編制上包含兩個方面的內容：

A、設計圖

設計圖是提供制造廠商編制施工詳圖的依據，它的深度及內容應該是完整但不冗余的。在圖上要明確標示出設計依據、荷載資料、技術數據、材料選用和材質要求、結構布置、構件截面選用及結構的主要節點構造等信息。以便于施工詳圖的順利編制及設計意圖的充分體現。

B、施工詳圖

施工詳圖又被稱為加工圖或放樣圖表，它的深度需能夠滿足車間的直接制造，對于不完全相同的另構件單元需單獨繪制表達，并附有詳盡的材料表。

二、鋼結構的設計心得

1、鋼結構的設計現狀

近幾年來，我國的建筑越來越多的采用鋼結構設計，比較著名的鋼結構建筑有：鳥巢、水立方、國家大劇院、中央電視臺、上海環球中心、廣州電視塔等。這些項目的建設充分說明了我國鋼結構的設計水平的有了極大的提高。但我們也應該充分認識到，當前一些較重大的項目基本上都是由國外設計的，其中有不少項目的結構方案不夠合理，用鋼量太大，造價驚人，與中國國情并不相符。面對當前大批工程的上馬，我們的設計體制、設計理念、設計水平、設計質量、設計人員素質還遠遠不能適應，還有許多急待解決的問題。

2、鋼結構設計方面的幾點心得

面對中國鋼結構設計的現狀，筆者認為可以從以下幾點入手加以改善。

A、減少設計項目的層層轉包

當前各大設計院由于設計任務繁重，且關于工藝及綜合專業部分的設計收費較高，而鋼結構的設計不僅費工費力，收費還較低，因此大多數的設計院不愿意承接鋼結構的設計任務，或者他們缺乏鋼結構設計的足夠經驗，所以他們往往將鋼結構部分分包給另外的單位設計。這樣層層轉包，使得一些沒有設計“資質”的設計單位也來進行鋼結構的設計。致使最終的設計方案、計算模型、抗震理念均存在大量問題，出現多項倒塌事故。因此要盡量減少設計工作的轉包，讓那些真正有資質、有能力的設計院承攬鋼結構的設計工作。

B、加強設計深度

我國的建設部早就規定了“施工圖設計”由設計院完成，這是設計院義不容辭的責任。而且還要求設計院所設計出的“施工圖設計”必須要滿足一定的設計深度。但有些設計院只做到了“方案設計”或初步設計的深度，然后就將施工圖交給加工廠，層層轉包最終致使所做出的圖紙不符合原設計要求，存在嚴重的質量隱患。因此要深化“施工圖設計”、“深化設計”的職責分配，保證設計質量。

C、強化設計的創新意識

我們在進行鋼結構設計時要避免對國外設計方案的照抄照搬，并且敢于對不合理的方案提出挑戰，進而設計出結構合理、用鋼量小且符合我國國情的優秀、創新的設計作品。

D、設計時要加強施工的考量

一些設計人員整天埋在辦公室的圖紙堆里，不深入施工現場，不了解施工狀況，理論嚴重脫離實際，他們甚至對自己的設計方案能否施工這一點都沒有底。因此說，設計人員在鋼結構設計時要強化施工可行性的考量，注重理論要與實際相結合，設計出實際操作性強的設計方案。

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關鍵字：工程設計工程造價 影響 控制

工程造價是反映工程經濟效益和社會效益的一個綜合指標,合理確定和全面有效控制工程造價是對工程建設優化管理的重要手段。工程設計是具體實現技術與經濟對立統一的過程項目。決策確定以后，設計就成了工程建設和控制造價的關鍵，設計是否合理對工程造價具有重要影響。

一、工程設計影響工程造價的因素

1、設計方案對工程造價的影響

設計方案的質量與復雜程度在很大程度上決定了工程造價的高低，設計越復雜、標準越高，造價越高，反之造價越低。雖然不能簡單的以工程造價的高低來衡量圖紙設計的優劣，但在使用功能相近的情況下，工程造價應該有一個合理的范圍，如果超出這個范圍，圖紙設計就可能存在不經濟之處，甚至存在浪費現象，造成不應有的損失。

不少建筑產品缺乏系統設計，有的設計圖紙質量差，專業設計之間相互矛盾，造成施工返工、停工的現象，有的造成質量缺陷和安全隱患，也直接影響工程投資控制在合理水平。產生這種現象的原因，其一，可能是由于建筑單位盲目追求高標準，其二，可能是由于設計本身太過保守，分析以上兩方面又都是由于在設計階段不研究工程造價、缺乏對工程造價的控制造成的。

建設工程項目的方案在工程造價控制中具有重要地位，應該對不同方案進行技術經濟比較選擇、作出判斷和決定。正確的項目投資行為來源于正確的項目投資決策，方案的正確是施工階段控制工程造價的前題，施工階段工程造價控制的效果很大程度上依賴方案的合理性。方案的設計質量直接影響著工程造價的真實性和控制效果。

2、材料選擇對工程造價的影響

隨著科學技術的迅速發展，各種各樣的新型材料層出不窮，并不斷的被應用到實踐中，使得在選擇材料時有了更大的余地。研究證明，高層住宅的鋼結構體系墻體材料的造價一般占工程造價的20%左右，所以，在設計階段合理的選擇材料，來控制材料的價格，是控制工程造價的有效途徑。即使是同樣的結構體系，如果材料選擇不同，那么對工程造價也會造成不同的影響。

3、設計人員對工程造價的影響

在工程設計階段，設計人員的素質也是影響工程造價的一個重要因素。一些設計人員仍存在著某些問題，如經濟觀念不強，普遍存在著重技術、輕經濟的思想，把技術和經濟相分離。缺乏經濟意識，更多的關注建筑形式的可觀性和功能性，卻忽略建筑的經濟性。

二、從工程設計方面控制工程造價

1、推行設計招標,擇優選擇設計單位

采用設計招標形式選擇最合理的設計方案，促使設計單位優化設計方案，降低工程造價。推行建筑方案與經濟方案相結合的設計招標方法,盡量將工程主體及配套的維護等均放在一起進行招標,采用多家競投,組織有關專家綜合評比,這樣既可優選出好的設計單位,又可促進設計方在項目整體布局,建筑造型使用功能上開拓創新,在降低工程造價上下功夫。在審查設計單位的設計時，要利用各種指標對總平面圖設計、工業建筑的空間平面設計進行分析比較。

2、開展限額設計,有效控制造價

當前在過程設計中，普遍存在著設計不精,深度不夠的情況，這是增加工程造價的不確定因素。由于設計頻繁變更,給工程造價控制帶來一定的難度。依據開發經驗和投資估算的要求,必須有效地確定設計限額，并利用同類建筑工程的技術指標進行科學分析,優化設計,降低工程造價。

所謂限額設計就是按照批準的可行性研究報告及投資估算控制初步設計，按照批準的初步設計總概算控制技術設計和施工圖設計，同時各專業在保證達到使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設計，嚴格控制不合理變更，保證總投資限額不被突破。投資分解和工程量控制是實現限額設計的有效途徑和主要方法。限額設計體現了設計標準、規模的合理確定，通過層層限額設計，實現了對投資限額的控制與管理，同時實現了對設計規模、工程數量與概預算指標等各個方面的控制。

積極推行限額設計,健全設計經濟責任制。設計人員應熟悉掌握建筑工程預算定額及費用定額,熟悉建筑材料預算價格,然后按項目投資估算控制初步設計及概算,再用初步設計概算控制方案設計及概算。

3、推廣標準化設計，降低工程造價

按照國家或省、市、自治區批準的建筑、結構和構件等整套標準技術文件、圖紙進行的設計，稱之為標準化設計。采用標準化設計能提高設計速度和節省設計費用，一般可加快設計速度 1 倍以上；能提高勞動生產率；能節約建筑材料，降低工程造價，如標準構件的木材消耗僅為非標準構件的 25％；能提高設計質量，保證工程質量，降低工程造價，有資料表明，采用標準構件的建筑工程可降低造價 15％左右；能總結和推廣先進技術，促進建筑業工業化水平和標準化水平的提高。

在工程設計階段正確處理技術與經濟的對立統一關系，是控制項目投資的關鍵環節，設計人員和造價管理人員必須密切配合，作好多方案的技術經濟比較，在降低和控制項目投資上下功夫，工程造價管理人員在設計過程中應及時對項目投資進行分析對比，反饋造價信息，能動地影響設計，以保證有效地控制工程造價。

篇5

隨著經濟的發展及城鎮化的推進，人們的日常生產、生活對供水系統提出了巨大的挑戰，其中農業灌溉供水問題成為限制我國農業實現現代化、產業化的瓶頸。小型水電工程因其成本低、實用性高、架設便利的優勢在我國農業灌溉供水系統、城鄉供水系統里扮演了重要角色。而其中，鋼結構作為上述供水系統的管道及供水、供電運作之廠房屋梁乃至承載高壓線之架構的主體承重部分，其質量規格的高低直接影響到其承重、負荷能力，對依附其上的各要件穩固及整個水電工程的安全、可靠運作產生重大影響。但囿于國內在小型水電工程建設中存在以“最大限度降低成本”為首要目標的錯誤定位，工程投資被極度壓縮、而用于研發設計科學合理之鋼結構甚至用于保障水電工程安全性的投資微乎其微，因此，對小型水電工程的鋼結構優化設計具有緊迫的理論和現實意義。

1優化鋼結構之ANSYS軟件應用原理

目前，國際學者在對小型水電工程之鋼結構進行優化設計時，通常運用美國ANSYS公司研制之有限元分析軟件進行數據分析、整理。該軟件內含包括零階方法及一階方法在內的兩種優化設計模式，能夠滿足我國對鋼結構進行優化設計的絕大部分需求。這兩種優化設計模式旨在促進不同目標的達成，對于零階方法而言，其主要用于測量目標函數是否達到足以適應廣譜色合計變量的狀態及其完善度的高低，在小型水電工程中可以普遍適用；而對一階方法而言，其主要用于檢測目標函數是否能對存在細微差異之不同設計變量作出靈敏的反應，多用于計算精密、準確的數據以供優化設計分析。ANSYS有限元分析軟件遵循“系列分析—數據評估—優化修正”三個主體循環流程，也即在對輸入軟件之工程初步設計進行系統分析，再參照工程設計擬達之功效、目的的指標對該初步設計進行評估，最后根據評估結果展現出的缺漏、不足之處進行有針對性的、有助于工程達到安全、高效之優化修正；并借助軟件反復循環的設計軌道，通過數據的反復檢驗、配試不斷完善初步設計、整體化提升其性能，直到所有數據顯示達標也即設計臻于完美狀態。具體操作中，分析文件作為系統與用戶最直接的對接窗口，一旦用戶輸入其初始設計，文件便將該設計編碼成命令流進入到ANSYS的系統分析流程，經歷前后兩次處理及求解這三個環節；此外，系統通過預先設定之參數化模型對目標、狀態及設計這三個變量進行比照分析。ANSYS軟件經分析文件運作后，將自動反饋生成一個優化循環文件，該文件已經生成便進入到計算機系統的循環優化處理環節中。其具體的優化流程原理如圖1所示[1]。

2優化鋼結構之ANSYS軟件應用實例

2.1問題的提出

在小型水電工程中，作為工程“心臟”之泵與泵站必不可少，廣泛用于農業灌溉供水、排水系統以及城鄉日常生產、生活供水等多個領域，為工程提供源源不斷的動力支持。而作為泵站建設中的最重要之部分，泵房容納配備了小型水電工程中包括主機、輔機部分及相關電氣設備在內的重要配件，其泵房設計質量的高低直接決定了工程是否能夠在保障安全、可靠運行的前提下，最大限度地降低對機電設備的不必要損耗，延長其使用年限，達到最佳經濟效益的工程目標。因此，工程設計者對泵房的承重體系，也即鋼結構進行科學、合理的優化設計尤為必要。常見的泵房主體設計架構包括吊車梁、房屋面板、基礎承重梁、屋架、屋梁等幾部分，優良的泵房構架設計能通過使得泵房的各個部分分工協作，實現了承重壓力的均衡、合理分配，防止壓力集中在某一部位而導致斷裂、崩塌現象的出現。而那種為了趕工期而不惜一切代價、忽視泵房主體構架進行優化設計之必要性的小型水電工程在設計之初便存在嚴重的安全隱患，不僅極易釀成人身傷亡事故、其實際上還造成了工程無法投入正常使用、資源浪費的低效益局面，真可謂是“得不償失”。目前，我國的城鎮、農村在建設小型水電工程時普遍采用如上圖之穩定性較強的三角型作為屋架，該設計方案簡單便利、施工難度也相對較低。在三角屋架的設計中，如何對屋蓋承受的包括恒定之屋蓋自身結構重量以及工程中不定之設備、人員及風力重量帶來的壓力進行合理配置、優化設計是設計的難點所在。對鋼結構屋架進行橫向截面模擬可得出一矩形，圖2為經對稱性考量而簡化之半邊屋架構造之平面視圖[2]。為了便利計算，在實驗中盡量縮減設計變量的數值，將矩形截面的寬和高分別設為1：2。從優化設計的視角來看，AB、AC、AD、BC、BD、CD桿是可以進行數據模型優化的變量，其初始值一律設為80毫米，在進入ANSYS軟件后系統自調幅度為20毫米到180毫米之間。在整個優化設計的流程中，上述可進行數據模型優化之變量也即鋼結構屋架的各個組成部位的可承受最大拉力值、壓強值以及撓度是優化設計中的狀態變量。系統根據安全性、可靠性評估得出各組成部分的可承受之最大拉力值必須控制在191MPa范圍內，可承受之壓強極限必須控制在187.39MPa范圍內，撓度的極限值不得超出13毫米。

2.2問題的分析

ANSYS軟件對初始輸入設值與最終得出之優化設計數據的對比圖如表1所示。根據數據顯示，研究者可以直接得出經過優化設計，工程原設定之初始數據的合理性、可靠性大大增強，且優化設計所得出的鋼結構用料僅為原設計擬投入用料的百分之六十。為了更加直觀地體現出優化設計前后各變量的具體變化，可繪制出其優化設計中隨著迭代次數的遞增而各部分桿干的數值漸趨合理的曲線變化圖如下。由圖可知，經優化設計修正后之鋼結構屋架的各個桿干鋼材用量最省，比原先設計擬投入使用的鋼料相比實現了162.12kg的下降，在達到節約成本的經濟效益的同時還最大限度地滿足了可承受之壓強、拉力值、撓度介于一個安全區間，也即保障了工程建設的可靠性和安全性，因而在我國城鎮供水、農業灌溉供水、排水系統中具有可推廣價值。

3結語

篇6

關鍵詞：冷卻塔噪聲、敏感點、隔聲罩、消聲裝置實施

前言

隨著國家發展，居民生活水平不斷提高，人們對環境的追求也越來越高。在2010年以前修建的地鐵項目中，環評單位一般只關注冷卻塔的塔體噪聲，對其風口噪聲關注不夠。近年來環評單位更加關注冷卻塔的風口噪聲，認為風口噪聲對環境的影響更大，環評單位預測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響，給出冷卻塔的消聲處理意見。

冷卻塔消聲處理在整個地鐵項目中，僅是一個很小的部分項目，并未引起重視，消聲裝置在實施過程中也存在諸多問題。筆者認為該項目雖小卻不容忽視，因為它一是關系到周邊居民的生活質量，二是其體積大、重量大、關系到地面建筑的安全及美觀，更重要的是它關系到整條地鐵線路是否能最終通過環評驗收。

一、 噪聲評估依據

環評單位預測冷卻塔噪聲對敏感點目標造成的影響，并與環境保護部的《聲環境質量標準》GB3096-2008進行對比分析，根據超標程度的不同，提出不同程度的消聲降噪措施。噪聲影響預測采用模式計算的方法預測各敏感點處的環境噪聲等效連續A聲級。

《聲環境質量標準》GB3096-2008和《地鐵設計規范》GB50157-2013規定地上冷卻塔與敏感建筑之間的噪聲防護距離應符合下表規定。當防護距離不能滿足要求時，應在常規消聲、降噪設計的基礎上強化噪聲防護措施。

注：*在有條件的新區，宜不小于15m。

目前常用的消聲方案主要三種有：采用超低噪聲冷卻塔、安裝隔音罩和導向消聲器。根據不同環境噪聲敏感點，有不同的消聲方案加以應對。

在地鐵建設中，各站冷卻塔的選址本就很困難，有些站點的冷卻塔無法避免會設置在人流密集、住宅林立地區。以南京地鐵三號線為例，線路全長44.9公里，貫穿南京城南北，途徑主城各大區，其中地下站28座，高架站1座，沿線經過多處居民區。2014年5月的《南京地鐵三號線工程調整補充環境影響報告書》的結論是該線路上有9個站點的敏感點目標處噪聲超標。三號線已經采用了超低噪聲冷卻塔，所以要求其中5個站點安裝隔音罩，4個站點安裝導向消聲器。

二、 冷卻塔消聲裝置實施的前期階段

冷卻塔消聲處理看似簡單，實則具有其很強的專業性。只有具有環境工程設計（物理污染防治工程）專項資質的單位，才有噪聲治理的設計能力。消聲方案要針對噪聲頻譜、敏感點距離、方向等因素要考慮不同的消聲裝置，而不管消聲裝置是何種形式，又要在滿足消聲效果的前提下，盡量減小空氣阻力，而消聲效果和空氣阻力是一對矛盾體，二者都受消聲片的形式、片距、片厚以及長度等因素的影響。

所以筆者認為，在冷卻塔消聲裝置實施的前期階段，應做好充分的市場調研工作，并考慮項目實施方案。

1、市場調研

筆者調研了國內眾多做噪聲治理的企業，大體分為兩類：一類是為設備做消聲配套產品，他們生產的消聲器主要是為其風機產品做配套消聲。另一類則是專門從事環境噪聲治理的企業，這部分企業針對具體環境的消聲設計及現場施工能力較前者要強一些。

2、項目實施方案

由于噪聲治理需要具有專項設計資質，通常的設計院不一定具備能力，所以工程上可以采用設計施工總承包的發標方式。發標范圍包括冷卻塔消聲裝置的設計、制造、安裝及配合環保驗收等服務。由各投標人給出設計及施工方案，并對其方案的消聲效果負責。地鐵項目的總體設計院根據各站點的具體情況，對消聲裝置的位置、檢修通道、結構承重、外觀等方面進行復核。

以南京地鐵三號線為例，通過公開招標，該項目最終中標單位具有環境工程（物理污染防治工程）專項乙級設計資質、環保工程專業承包二級資質以及建筑施工的安全生產許可證。該公司根據現場測量的各站冷卻塔噪聲頻譜圖、敏感點距離、方向、環評報告、國標規定噪聲值，計算出降噪量。根據各站點的降噪量，給出具體方案，圖1為方案剖面示意圖。

圖1 噪聲控制措施剖面示意圖

設計方案要點主要有：

（1） 環評要求設置隔聲罩的站點：在塔體四周設置消聲隔聲罩，對應冷卻塔進風口設置消聲百葉以消除淋水噪聲，消聲量不小于15dB（A）；出風口加裝導向消聲器以消除風口噪聲，消聲量不小于10dB（A），導流方向背離敏感點；

（2） 環評要求加裝導向消聲器的站點：導向消聲器降噪量滿足該站點所需降噪量的僅加裝導向消聲器；導向消聲器的降噪量不滿足該站點所需降噪量的，在敏感點側再加裝消聲屏障。

（3） 隔聲罩、導向消聲器、聲屏障均設置獨立基礎及鋼結構。

3、設計校核

總體院對各站點方案進行校核，以具有一定特殊性的A站點為例，該站點冷卻塔位置特殊，在一座鋼結構建筑頂部，隔聲罩的初步方案如圖2：

圖2 初步方案

總體設計院會同工點設計院，對初步方案進行鋼結構建筑的承重校核，該站點鋼結構建筑物的①軸外側為懸挑結構，懸挑結構上方禁止有重物，而該組塔的隔聲罩重達12噸左右。由于設計冷卻塔基礎時并未考慮隔聲罩，冷卻塔基礎最左端已設計在①軸上，這就導致隔聲罩在該側的進風百葉沒有位置安裝，而敏感點恰恰是位于該側的一棟社區衛生院，也就是說①軸這側必須安裝消聲百葉。

最終，各方工程師經過校核，方案調整為：將冷卻塔基礎右移50公分，該側隔聲罩基礎位于①軸上，這樣保證了冷卻塔基礎和隔聲罩基礎的重量均分擔在鋼結構的主梁及柱子上，保證整個建筑物安全。最終方案見圖3：

圖3 最終方案

三、 冷卻塔消聲裝置的施工階段

各車站的冷卻塔安裝時間一般在工程后期，而消聲裝置又必須在冷卻塔安裝完成之后才能施工，一方面由于工序時間過于靠后，另一方面由于施工圖設計階段一般沒有考慮設置冷卻塔的消聲裝置，這兩點使得該項目的施工困難重重。

1、工序銜接緊張

同樣以A站為例，設計院校核初步設計方案時，離鋼結構頂板及冷卻塔基礎澆筑僅有8天時間。一方面要調整冷卻塔基礎位置，就得趕在冷卻塔基礎澆筑前完成方案調整，另一方面考慮到若是在頂板澆筑完成后再做隔聲罩基礎的施工，必然會對頂板的防水層造成破壞，所以要求設計院加快對該站的設計方案進行校核調整，同時與鋼結構建筑的施工方多次接洽，商量頂板的澆筑時間以及澆筑方案。最終成功地將隔聲罩基礎的鋼筋籠與頂板的鋼筋籠一體綁扎，實現將冷卻塔基礎移位，且將隔聲罩的基礎與頂板一體澆筑的目標。該站點若未能抓住這8天時間，冷卻塔基礎一旦澆筑將無法右移50公分，①軸側也就無法暗裝消聲百葉，那么該站的消聲效果也將會大打折扣。

2、檢修空間受限

為了方便冷卻塔的運營維護，消聲裝置施工時應預留充分的檢修空間，一般按照去除冷卻塔進出水總管所占空間外，保留不少于1米的檢修空間為宜。某站點冷卻塔接近道路紅線，施工設計階段沒有預留消聲裝置的位置，該站點隔聲罩緊貼道路紅線，外側就是人行道，安裝后冷卻塔的檢修空間狹小。

3、地下管線影響基礎開挖

消聲裝置體積大、重量大，需要在塔四周開挖若干基坑。地下管線復雜，為了不破壞管線，只能人工開挖。開挖過程中，部分站點遇到很多地下管線甚至高壓電纜溝，有些情況可以對管線采取保護措施，使其不損壞不受力，但有些情況只能調整基坑位置甚至改變設計方案。

4、圍欄位置尷尬

冷卻塔四周一般會設置一圈圍欄，圍欄的大小會受到現場用地條件的影響，用地緊張的站點，圍欄離冷卻塔較近，安裝隔聲罩時不得不將其拆除。部分站點要設置單側的消聲屏障，而消聲屏障恰恰與圍欄交叉，若將圍欄全部拆除則冷卻塔失去保護，于運營管理維護不利，不得不調整消聲屏障的方案。

5、冷卻塔頂部管道

冷卻塔水管安裝時，部分頂部管道跨越風筒，導致水管與出風口消聲器沖突。冷卻塔的水管安裝可進一步優化，垂直管從塔體端頭引至頂部，從風筒兩側通過，這樣在安裝出風口消聲器時不會引起管道沖突。

四、 結論

從該項目實例中，我們不難發現，雖然最終解決了消聲裝置安裝的問題，但在工程的進度、工作的反復等問題上，如果提前考慮了消聲裝置的問題，可以避免很多后續不必要的麻煩，盡可能地節約人力、物力和財力，做到效能最大化。因此，在冷卻塔的消聲處理問題上，筆者認為在今后的地鐵建設過程中，應重點注意以下幾點問題：

1、消聲裝置的實施應選擇具有噪聲治理方面專項設計資質的公司進行。

2、設計院在設計初期應綜合考慮冷卻塔周邊建筑情況，對有敏感點建筑的冷卻塔重點關注，對很有可能需要做消聲處理的冷卻塔做到心中有預案。

3、對確定需要做消聲處理的冷卻塔，設計院應充分考慮消聲裝置的位置，對基礎做包容性設計，滿足不同廠家消聲裝置安裝的必要條件。

4、做四小件景觀設計時應將消聲裝置、冷卻塔圍欄綜合考慮，以使效果更佳美觀。

5、安裝單位在制作冷卻塔基礎時，將消聲裝置基礎一并制作完成，避免后期開挖。

參考文獻：

1、聲環境質量標準[S]，GB3096-2008.

篇7

在投資者對工程項目產生意向，并開始進行決策和策劃的過程中，其對于工程投資的數額往往十分關注，需要對工程項目的成本和收益進行準確的分析和估計，才能夠使建筑企業獲得更大的經濟效益。通過建筑工程投資估算，能夠為項目的取舍提供決策和判斷的依據，雖然不能光憑投資估算來完全肯定一個項目，但其卻能對一個不合適的項目進行完全的否定。在工程項目建設的前期，投資估算是一項十分重要的工作。在項目經濟評價和項目前期決策的過程中，投資估算都是十分重要的基礎性條件和依據。通過投資估算，可以對工程造價的最高限額加以控制，并且為貸款計劃的制定和項目資金的籌措提供基礎。

二、建筑工程投資估算中面臨的問題

1.估算誤差率。在不同的建筑施工階段，由于資料詳實程度、具備的條件等方面存在著一定的差異，因此，在投資估算過程中，允許存在的誤差率，及其發揮出的效果和作用也有所不同。其中，項目建議書投資估算允許的誤差率為30%，其主要作用是對概略投資進行估算，為相關部門項目建議書的審批提供依據。可行性研究估算允許的誤差率為20%，其作用是在初步明確項目方案的基礎上進行估算，為項目技術經濟論證提供依據。方案設計估算允許的誤差率在10%到15%，其作用是推動技術經濟分析論證更加深入、詳細、全面的開展，從而為初步設計概算控制、設計文件編制、項目可行性研究提供依據。對于資金籌措安排、后期設計、投資決策等，前期的投資估算具有重要的作用。因此，如果誤差率過大，投資估算將會失去其應有的意義。所以，在實際進行投資估算的過程中，應當盡量控制好誤差率。

2.估算指標。在投資估算中，具有很多估算方法，可對分部工程造價、單項工程造價、投資估算等指標加以利用。對于造價和估算指標的引用，可將單位工程、單項工程、獨立建設項目等作為對象。同時，可以通過平方米單項工程造價指標和主要材料消耗量來加以體現，具有較強的概括性和宏觀性。不過，對于不同的工程項目來說，普遍具有不可復制性、唯一性、復雜性等特點，因而不會存在完全一致的工程。對于造價指標、估算所需的數據大多來源于歷史資料，難以對當前的價格水平進行真實的反映，因而不能一味的生搬硬套。對于基礎部分，可以分為獨立基礎、撞擊基礎、滿堂基礎、條形基礎；對于結構部分，可以分為框架、鋼結構、框剪、磚混。在鋼筋混凝土結構中包括了高層和多層，在鋼結構中包括了重型、中型和輕型。在同一個指標上，有所種因素的共同作用。所以在實際應用過程中，應當對相似的工程造價指標進行應用，并進行換算和調整。

3.項目信息資料。在工程項目建設的項目建議書、可行性研究、初步可行性研究、項目規劃等階段，通常是沒有具體的設計方案的。對于所要建造的工程項目，投資者會在大體上有一個構思，包括建設地點、建設條件、總體建筑結構、實用功能、擬建規模等。而在實際的投資估算過程當中，這些都是十分重要的依據和參考。然而，在現實應用當中，投資者在剛剛產生建設意向和設想之后，就急于對工程建設的投資有所了解。同時，時間較短，對于工程相模的相關資料和信息也沒有進行充分的掌握，因而往往難以準確的進行投資估算。

三、建筑工程投資估算方法

1.基本概述。在建筑工程的不同階段當中，計算工程造價的依據和方法等都有所不同。在工程設計階段，已經呈現出了工程項目的大體面貌。隨著后續設計的不斷細化深入，從初步設計概算進行到施工圖預算。隨著項目的不斷進行，信息和資料就會越具體，對于工程項目真實造價水平的的反映也就越準確。在項目前期，基于現實中的情況，決定了不能將估算進行到概預算的程度。對此，應當探索出一種全新的途徑，在估算中利用一種近似與概預算的方式，以便對項目前期估算所面臨的問題進行解決，從而使投資估算的準確性得以提高。總體上來說，結合辦公、倉儲、生產等不同的建筑功能，項目所在地的地址、環境、氣候情況，以及投資人的具體要求類似功用建筑構造等信息，對項目模型進行創建。通過這種方式，細化工程的主體結構，使之成為分項工程，然后利用分項工程的綜合單價，對建筑工程進行投資估算。在實際操作中，應當先對主體結構形式加以確定，結合建筑功能、地質條件、結構形式等。同時確定類似建筑的基礎形式，例如獨立基礎、樁基礎、滿堂基礎、帶形基礎等。之后確定地面以上的結構形式，例如砌體結構、鋼筋砼框架、鋼結構等。綜合這些因素，對建筑的裝飾和結構加以確定，從而進行建筑模型的構建。下一步需要對分部分項工程進行列舉，土建工程分基礎、土方，建筑分布、門窗分布、裝飾分布、結構分布等。結合各方的經驗、資料、信息，使其達到具體化。然后對每一個分項工程進行分項綜合單價的估算，從而形成最終的建筑工程估價。

2.具體方法。

2.1概略估算。在概略估算類算法當中，只要包括生產能力指數法、比例估算法、系數法、單位生產能力估算法等方法。其中，生產能力指數法和單位生產能力估算法在實際運算中，對于擬建項目靜態投資的粗略估算，是以投資額、類似項目生產能力作為基礎的。比例估算法就是分項比例估算的方法。系數法則主要包括朗格系數法、主體專業系數法、設備系數法等。此兩種方法在實際應用過程中，估算基數選取的是主要設備購置費、主體專業工程費等。

2.2指標估算。在建筑工程投資估算當中，指標估算類方法是最為常用的。它將建筑工程項目縱向劃分為單位工程或單項工程，橫向劃分為安裝工程、設備購置、建筑工程等。然后對各個單項工程和單位工程的投資按照相應的投資估算指標進行估算。以此為基礎對項目工程費用進行匯集，然后對基本預算費和其它一些費用根據相關固定進行估算。最終形成擬建項目的靜態投資估算。

四、結語

篇8

關鍵詞：園林設計；施工圖

Abstract: the landscape project construction drawing is landscape construction, project budget and final accounts, engineering construction supervision and acceptance of the basis, it is to express the designer of the real intention of environmental afforest decorate. This paper based on the experience for many years, of landscape design construction drawing design order and common problem is expounded, and put forward the measures.

Keywords: garden design; Construction drawing

中圖分類號： TU986.2 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

景觀設計施工圖要求圖面整潔、均衡，線條線形符合制圖標準，尺寸標注正確，圖例運用恰當。同時景觀設計施工圖是將規劃設計變為現實的重要步驟，在施工過程中,施工圖紙具有可操作性, 可直接指導施工; 另一方面是針對甲方和監理單位的。在施工后，甲方和監理單位對工程質量(景觀效果) 驗收時，施工圖紙應作為驗收的依據，便于驗收人員現場把控質量。

一、施工圖中常見的問題

（1）圖紙中常見的問題

局部圖紙內容過于簡單，有的只有一張園林種植設計總平面圖，大比例尺分幅圖和局部節點大樣圖不健全，很難清晰地表達設計意圖，造成施工過程中臨時更改設計方案；缺少對現有植物（多數為樹木）表示，設計人員對現場原有環境了解不深入，設計前缺乏必要的實地考察，設計時忽略已有植物對園藝效果的影響，致使施工人員在圖中找不到即有樹木，甚至造成名貴樹種的誤砍誤伐；苗木表內容不統一，給工程預結算、工程招投標、工程施工、工程施工監理和驗收等工作帶來不同水平的困難。綠化植物具有生命性的特點，即使是同一種植物，也會由于生長狀況、形狀姿態、人工整形、修剪形式等因素的差別，導致施工技術、景觀效果、養護要求和工程造價也不同。

（2）結構范疇

在園林施工圖設計中，除了最常見的鋪裝設計、園路設計、植物設計等元素外，還包括廠其他復雜的構筑物設計，例如特色花架、特色亭子、各式水景造型和景墻設計。這類設計元素不但要體現其符合設計師設計理念的特色外觀，還包含了相關的復雜結構。在同建圖紙中，必須了解基本的鋼筋混凝土結構，木構造及鋼結構，以防錯誤的做法造成安全隱患。

（3）設計規范

每個園建項目在前期都要通過報建和消防審批才能開始設計和進行施工。例如消防車道的設置規范：高層建筑的周圍，應設環形消防車道；消防車道的寬度不應小于4米。消防車道距高層建筑外墻寅大于5米，消防車道上空4米以下范圍內不應有障礙物；盡頭式消防車道應設有回車道或回車場，回車場不宜小于15×l5米，大型消防車的網車場不宜小于18x18米。如果是隱性消防車道的話，可在園路兩邊4米范圍內設置草坪格或植草磚。消防車道的轉彎半徑(內徑)大型車要12米，小型車要9米。消防車道下的管道和暗溝等，應能承受消防車輛的壓力。還有不同類型的工程項目有不同的設計要求，例如商業廣場的設計，公園的設計和住宅小區的設計都有各自的設計規范，綠化面積和建筑面積的比例都有不同的要求。小品設施的擺放要求也各有不同。

二、園林施工圖設計的設計順序

園林規劃圖設計包括初步設計和施工圖設計兩部分，一個完整的設計方案必需經過初步設計構思，然后根據實際情況作出修改，使設計更具合理性，然后分項進行施工圖設計，形成一套完整、健全的設計方案。

（1）初步設計。初步設計應在總體規劃設計文件得到批準及待定問題解決后進行，初步設計應包括設計圖紙、說明書、工程量總表和概算。圖紙中高程和距離單位均以米計，精確到小數點以后兩位。CAD輔助計算功能，為工程量的統計匯總提供了很大的協助。

①道路和給排水管線布置圖。

首先在道路總體設計圖上確定公園的主、主要出入口與專用入口，還有主要廣場、環路的位置以及消防專用通道。同時確定主次干道的位置以及各種路面的寬度、排水縱坡，并初步確定主要道路的路面資料鋪裝形式等。圖紙上用虛線畫出等高線，用不同的粗細線表示不同級別的道路及廣場，并將主要道路的控制標高標明。根據總體規劃要求，解決全園上下水源的引進方式，水的總用量及管網的大致分布，管徑大小，水壓高低等，以及雨水、污水的水量、排放方式、管網大體分布、管徑大小及水的去處。

②種植規劃設計圖。

根據總體設計的布局、設計原則苗木情況確定全園總構思，種植總體設計內容，主要包括不通種植類型的布置，如草坪、疏林、樹群、樹叢、孤立樹、花壇、花鏡、園界樹、園路樹、湖岸樹、園林種植小品等內容。園林建筑布局圖要求在平面上能夠表示出總體設計中建筑物在全園中的布局，除平面布局外，還應畫出主要建筑物的平面、立面圖。

（2）施工圖設計。

施工圖設計在總體方案確定后，接著就要進行局部詳細的設計工作，也就是施工圖設計。施工設計圖包括施工平面圖、橫縱平面圖、種植設計圖、園林路和廣場施工圖等。

①橫縱剖面圖。

局部藝術最重要的部位或局部地形有變化的局部做出斷面圖，以更好的表達設計意圖，這類圖紙的比例尺通常為1:200-1:500.

②種植設計圖。

總體設計方案確定后，著手進行局部景區的局部設計、詳細景點設計的同時，還要進行植物種植圖的設計工作。一般比例尺為1:500,要求在圖紙上能夠準確的描述出喬木的種植點和種植數量；密林、疏林、樹群、湖岸樹和園林路的栽植位置。

三、針對問題的解決方法

針對園林施工中存在的問題，我們應該嚴格按照相關規范進行設計工作：

（1）制圖規范的要求

工程制圖嚴格遵照國家有關建筑制圖規范，要求所有圖面的表達方式均保持一致。一般圖紙均應畫出設計項目的范圍，施工設計平面的坐標網點、基點應在圖中明確標出，以便作為施工放線的依據。施工圖紙要注明圖頭、圖列、指北針、比例尺、標題欄以及簡要的圖紙設計內容說明，圖面清晰整潔，凸現要求分清粗細實線、點劃線、折斷線等線性。數字和文字標注從制圖和方便標注的角度動身，植物種植形式可分為點狀種植、片狀種植和草皮種植三種類型，可用不同的方法進行標注。

①圖層：每張圖根據需要設置圖層，但切忌繁瑣，以免增加圖紙的容量。圖層應按線形的粗細，類型的名稱來設置。每個公司應設置圖層標準，所有圖紙都應按這個標準來設置圖層。

②外部參照：總圖、底圖和圈框最好還是使用外部參照，圖框在布局空間中插入。對于園建圖來說，學會使用外部參照和圖紙空間有助于減少修改時的麻煩，方便每張圖紙的布局和標注。

③標注：無論圖紙是A3、還是A0，標注的字高都應該設為2．5或3．0(mm)。標注應在圖紙空問標，在標注關聯的選項里選擇“使新標注可關聯”，這樣就無需經常改變標注比例了。但要灃意在移動布局時，關聯標注可能會產生改變，這時就可以通過人手修改數字。

④布局：同建的每個大樣，正確來說應該有甲面布置圖、平面／網格定位圖、立面圖、剖面圖和必要的節點大樣圖。有時為了施工的需要還需繪置項視圖，結構平面圖等。

⑤比例：一般來說，平面l：100(1：150)，立面l：20(1：30)，剖面：l：10(1：15)節點大樣l：10(1：5)等，其他可視情況而定．這些比例基本上都可以在比例尺上找到，方便在施工現場調度。

（2）施工規范的要求

除了要遵循制圖規范，還要嚴格遵照施工規范，以免造成安全隱患或不便使用。

①欄桿：低欄200～300(mm)，中欄800～900(mm)，高欄1100～1300(mm)，要凼地按需而擇。一般來講，草坪、花壇邊緣用低欄，明確邊界，也是u‘種很好的裝飾和點綴；在限制入內的空間、人流擁擠的大門、游樂場等用中欄，強調導向；在高低懸殊的地面、動物籠舍、墻等，用高欄起分隔作用，欄桿間距不應大于110(mm)⋯．

②樓梯：室內樓梯的踏板寬度應不小于260(mm)，一般在280～300(mm)最舒適。立板的高度應不高于200(mm)，一般在150～180（mm)最舒適。而且各個踏板寬和立板高應該是一致的，否則容易使人摔倒。室外階梯寬度應大于300(mm)，一般在400～500(mm)最舒適。立板高度應小于150(mm)，一般在100～130(mm)最舒適．扶手高度一般不宜小于900(mm)。

③座椅：一般的園林座椅多以現購為多．由廠家提供。但為了配合設計師的設計理念，也可以自行設計獨特的座椅造型。座椅高度不育超過600(mm)，一般以450(mm)最適宜，最矮不應少于300(mm)，兒童座椅可設置為300(mm)：座椅寬度一般不少于300(mm)。

④園路／車道：園路和多數城市道路不同之處，在于除了組織交通、運輸；還有其景觀設計要求：組織游覽線路、提供休憩地面。這里的園路包括了人行道和車道。主要車道聯系全園，必須考慮通行、生產、救護、消防、游覽車輛。寬7～8米：次要車道溝通各景點、建筑，通輕型車輛及人力車，寬3～4米。兩邊或一邊須設置人行道，一般人行道高于車道100-150(mm)。若有特殊要求，例如方便車予駛入，可適當調低。通常情況下，車道兩邊和人行道靠馬路～側需要設路牙石，路牙石起到保障行人、車輛交通安全和保證路面邊緣整齊的作用。

篇9

關鍵詞：價值，城鎮建設，規劃，設計

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

黨的十七屆三中全會對小城鎮的發展提出新的要求，指出“發展小城鎮是帶動農村經濟和社會發展的一個大戰略。” 當前，我國小城鎮建設速度明顯加快，成效顯著，但各地在發展小城鎮的過程中出現了一些值得注意的問題，需要采取措施加以解決。本文主要闡述如何將價值工程應用于小城鎮建設項目規劃設計，從而達到實現項目功能的前提下有效控制工程投資造價之目的。

一、小城鎮建設的項目規劃和設計階段對投資控制的影響

當前我國小城鎮的工程建設項目設計階段的劃分不盡相同，常用的階段劃分是三階段與四階段法。三階段法是將設計過程劃分為規劃方案設計、項目初步設計與工程詳細設計三個階段。對于一些技術復雜或采用新工藝、新技術的重大項目，在初步設計批準后需要增加技術設計階段，這就是四階段法。項目的投資貫穿于項目建設全過程，項目規劃和工程設計是對建設項目實施的計劃與安排。影響項目投資最大的階段是約占工程項目建設周期1/4的技術設計階段前的工作階段。有資料顯示：初步設計階段，影響項目投資的可能性為75%—95%；技術設計階段，影響項目投資的可能性為35%—75%；而施工圖設計階段，影響項目投資的可能性為5%—35%。由此可以看出，項目投資控制的關鍵在于前期的方案規劃、投資決策和設計階段，控制投資的關鍵也就在于此階段。目前建設領域存在的誤區是把投資控制的重點針對施工階段審核施工圖預算和竣工結算審計階段。規劃與設計階段的投資控制，是在滿足業主所需功能的條件下，付出最小費用。要有效地控制投資，就要把工作重點轉移到建設前期階段。

二、價值工程理論簡述

（一）價值工程的引入與發展價值工程（Value Engineering，簡稱VE）作為一種

技術與經濟相結合的管理技術在上世紀40年代由美國工程師麥爾斯（L.D.Milea）提出，1978年通過日本引入我國。最初應用集中于制造業，建設項目的特點使得價值工程在其中運用起來較為復雜，應用并不普遍。同時業主應用價值工程意識淡薄，也使得價值工程在建設領域應用推廣起來比較遲緩。

（二）價值工程的內涵及外延價值工程又稱價值分析，是以最低的壽命周期費用，可靠地實現必要的功能，著重于產品或作業的功能分析的有組織的活動。價值的高低可以用價值指數（V）來反映，而價值指數（V）可以用如下公式表達：V=F/C式中：F表示功能，C表示成本。由以上定義，可見VE具有以下特點：1.價值工程的目的是為了提高研究對象的價值，價值與功能和成本有關。簡單削減成本并不是VE的目標，提升項目整體價值才是VE所追求的。2.價值工程的核心是對研究對象進行功能分析，通過功能分析，找出并剔除不合理的功能要求和過剩的功能，從而降低成本，提高效益。

三、價值工程在小城鎮建設項目規劃和設計階段的應用

在項目的全生命周期都可以開展VE活動，盡管如此，就其效益和效果來說，最易取得成效的是項目的規劃和設計階段。有關資料顯示，對建設項目投資影響程度最大的是業主方的要求，這些也最主要體現在項目的前期規劃和設計階段。所以VE研究活動應該在項目實施的早期進行，越早進行其效果可能越好，并且要注重對業主的規劃標準和要求以及設計準則等方面開展VE活動。規劃和設計階段的VE活動，絕非單純追求造價控制，更不允許以犧牲使用功能為代價盲目降低投資。合理的方案是在滿足業主所需功能的條件下，付出最小費用。業主要有效地開展VE活動，也必須把工作重點放到建設前期規劃和設計階段來，尤其抓住設計這個關鍵階段。某大跨度公共建筑，原設計屋架結構體系方案為雙向彎曲屋蓋，即橫向和縱向都變化坡度。盡管技術上可行，但經濟上不合理，制作和安裝的難度也很大。為此，業主組織建筑、結構、技術經濟專家對其進行了功能分析和方案優化。從結構體系的空間布置、鋼結構、支持體系、水平抗側力體系、抗風結構等結構構件的空間組合、幾何參數等方面采取改進措施，最后取消了原方案的整體縱向變坡，消除了難以施工的設計風險，大大簡化了結構設計，并大大降低了成本，僅結構鋼材就節約了10%。以上實例中，VE活動的組織者是業主（或其聘請的項目管理單位），該項目參與VE研究的人員包括造價工程師、建筑師、結構工程師、電氣工程師等。根據不同的項目特點，參與VE研究的人員組成也不同。在美國，一般認為應由獨立的設計方面專家參與VE研究，即不能由原設計班子的人員參與VE研究，筆者認為這種方式在中國同樣應當采用，原因有以下幾點：1.對于技術設計，我國現階段缺乏相應的法律監管制度及監管部門，設計人員只負責技術責任，不負經濟責任，對于設計成果的價值指數（V）缺乏認真分析。2.按照國家設計取費規定，大部分設計收費按總造價為基數乘以相應的系數計算，使得造價越高，設計單位的收益越大，不利于設計單位開展價值分析。3.邀請外部專家參與，有助于發現與解決原設計方案中存在的缺陷或潛在的問題。由原設計人員參與VE研究很難發現其中的問題，長期的某種方法的偏好，妨礙他繼續尋找更加符合實際的替代方案。4.邀請外部專家參與，有助于提出新的解決方案。目前建設市場競爭激烈，為了降低設計成本，以及為了滿足設計進度的要求，設計者往往無精力再研究其他的替代方案。隨著項目的開展，原先選定的方案在設計者頭腦中越來越根深蒂固，并且，后來的所有決策都建立在這個最初的選定方案基礎上，設計者的思路越發不能動搖。而外部專家審核時，由于他的經驗和背景不同，將不會受到原設計思路的限制，會產生新的方法，帶來有價值的解決方案。

四、小城鎮建設項目規劃和設計階段應用價值工程的制約因素和建議

結合上述案例，分析我國小城鎮建設項目開展價值工程，筆者提出以下建議：（一）加強項目相關利益者對VE的認識方案規劃設計階段涉及到業主、設計、勘察、監理等單位，往往由業主方牽頭，設計方作中堅，其他方為協作。通過對VE的宣傳教育，使相關利益者特別是業主意識到開展VE能最大限度地節約投資。政府是工程項目的最大業主，應該首先在政府項目中推廣應用價值工程，在項目立項和批準程序中應規定實施價值工程。（二）改革規劃設計取費辦法我國現行的設計取費標準是按總造價為基數乘以相應的系數計算，總造價越高，設計收費就越高。這種取費方法，不能體現優質優價，不利于設計人員發揮提高設計能力的積極主動性并運用價值工程原理優化設計。有關部門應制定一套行之有效的考評機制，對依據科學管理技術，通過采用新技術、新材料、新工藝，節約的工程投資應按一定比例給予設計方獎勵。長期以來在規劃設計階段很少考慮工程性價比問題。而價值工程則把工程的功能和成本兩個方面綜合起來進行分析，即使某方案單位成本為最低，還不能斷定它就是最優方案，還應看它對功能的滿足程度，即價值系數如何，如果不是價值系數最大，也不能列為最優方案。滿足必要功能的費用，消除不必要功能的費用，是價值工程的目標。（三）借鑒國外的先進經驗價值工程在國外的工程項目中應用很廣泛，幾乎成了進行優化設計的最有效措施。我國目前在建設項目中成功應用價值工程的案例并不多，方法也比較單一。國外價值工程實踐中得出的經驗值得很好借鑒，這些方法有設計方案審核法、價值工程審議法、日本三小時工作法等。運用價值工程把建設項目的產品價值、功能、成本作為一個整體同時來考慮，不片面、不孤立，在確保建設項目產品功能的基礎上，綜合考慮建設成本和運營成本，兼顧生產者和使用者的利益，才能創造出總體價值“最高”的建設產品。

五、價值工程的發展前景

VE是運用集體智慧，通過合理組織，按照“先進適度、經濟合理、切實可行”的原則，進行功能分析，實現必要功能，從而提高價值的一套科學的技術經濟分析方法。雖然VE在我國還處于起步階段，尤其是在工程前期階段運用VE才剛剛得到各界的認識，隨著小城鎮建設中非經營性政府投資項目“代建制”的施行，全過程的項目管理也為價值工程提供了良好的應用空間。在小城鎮的建設項目，尤其是在項目前期規劃和設計階段，VE的應用不僅可以提高項目的質量，降低工程造價，還可以加快建設進度，提高建設水平和綜合經濟效益。 END

參考文獻：

[ 1] 項目決策分析與評價. 中國計劃出版社，2003.

[ 2] 固定資產投資控制與內部審計. 中國計劃出版社，2002.

篇10

關鍵詞：建筑結構； 結構設計； 基本內容

通常可以把建筑物的設計分為建筑設計、 結構設計、 電氣設計、給排水設計、 和采暖與通風設計等。建筑結構設計，是建筑設計的重要組成部分， 它是以建筑設計的要求為基礎， 根據建筑工程的實際情況， 確定建筑物的結構類型和結構體系， 同時進行結構分析和評估，然后以分析結果和相關結構設計的規范為依據， 進行施工圖設計。

一、 方案設計

結構方案設計， 包括結構選型、 布置和主要構件尺寸的估計和結構的初步分拆等。

1、 結構選型

結構選型主要有上部結構選型和基礎結構選型這兩種。對結構選型的確定必須要經過方案比較、 技術經濟分析，加以確定。在結構的選型上，一般要以建筑物的功能要求、 國家現行結構設計規范的有關要求、場地土的工程地質條件、施工技術、 建設工期和環境要求等作為主要的依據。 對于方案的選擇， 其關鍵就是要以先進性、 科學性、可實施性、 經濟性這四個要素作為前提。首先， “先進性” 就是指所用

的材料、 技術、 工藝和結構都是最新最先進的， 具有國際或國內的先進標準； 其次， “科學性” 就是指傳力途徑和結構受力都要明確合理；再次， “可實施性” 就是指用現有的施工技術建造，因地制宜，因地選材，從實際出發，方便施工建設； 最后， “經濟性”則是指降低材料的消耗、 減少勞動力的使用量以及建筑物的維護費用等， 以求最低的成本建筑高質量的工程建筑物， 滿足施工企業的利潤要求。 不管采用哪一種結構體系， 都要以工程建筑物的用途、施工條件高度和經濟指標等作為重要的依據，然后再經過方案比較后討論確定下來。通常情況下，是按照砌體結構、 框架結構、 框架―剪力墻結構、 剪力墻結構和簡體結構的順序來考慮結構體系的選擇。

2、 結構的初步分析

結構的初步分析是結構方案設計中的一項重要內容。建筑物的初步設計需要把建筑結構、給排水、電氣暖通等各專業設計結合起來， 實現各專業之間的相互合作、 相互制約， 直至最后達成一致并形成初步設計文件， 才能進入施工圖設計階段。在方案設計階段，要求建筑師對樓板的厚度、 梁柱的截面尺寸進行預估， 確定層高、門窗洞口的尺寸。 而同時也要求結構工程師對初步評估所確定的結構體系，進行預測， 評估所選的結構體系在各種作用下的反映， 以便評價所選的結構體系是否合理。

二、結構分析

1、 計算模型

結構分析是結構設計的重要內容之一，主要是計算出結構在各種作用下的效應。分析結果要求能夠解釋和評估真實結構在預設作用下的效應。 結構分析是否科學合理直接影響到結構的安全性、 經濟性和實用性。 計算模型的確定是結構分析的核心環節， 它包括合理選擇計算簡圖和計算理論， 這是結構分析的重點和難點。事實上，無論是哪種分析模型，都不可能全精確地描述真實結構，實際上都只是要求對實際結構在一定程度上的近似。一般情況下， 建立結構分析模型時， 都會做一些假定。如： 假定結構材料是均質連續的， 這種假設對結構的宏觀力學性能不會引起顯著的誤差； 只有主要結構構件參與整體性能的效應。這個假定忽略了次要構件和非結構構件對結構性能的影響； 可忽賂的剛度。 即忽賂結構中作用較小的剛度。該假定的采用需要根據構件在結構整體性能中應發揮的作

用來進行確定；相對較小的和影響較小的變形可以忽略。

2、 計算理論

計算理是建模的重要組成部分。用于建筑結構分析的計算理論主要有線性理論和非線性理論。 而其中又以線性理論最為成熟， 是我國建筑結構分析所普遍采用的一種計算理論，主要用于常用結構的承載力極限狀態和正常使用極限狀態的結構分折；非線性又可以分

為材料非線性和幾何非線性。 材料非線性是指材料、 截面或構件的本構關系， 如應力―應變關系、 彎短―曲率關系或荷載―位移關系等是非線性的。幾何非線性是指由于結構變形對其內力的二階效應使荷載效應與荷載之間呈現出非線性關系。選擇結構的非線性分析還是線性分析要看工程的具體情況而定。一般來說線性分析比較簡便， 在一般的結構設計中， 通常使用線性分析。 但是，如果建筑結構跨度大、 屬于超高層， 結構變形的二階效應就會比較大， 因此， 還必須運用非線性分析。

3、 結構分析中的數學方法

建筑結構分析中所采用的數學方法主要有解析法和數值法兩種。解析法通常只適用于簡單的結構模型求解。如果建筑結構復雜，大多數結構很難抽象成一個可以用連續函數表達的數學模型，而且其邊界條件也沒有辦法用連續函數表達， 就不適宜使用這種方法了。因此，在通常情況下都需要用數值方法來求解。 數值方法又可以分為有限單元法、 有限差分法、 有限條法等。而目前有限單元法是應用最為廣泛的。 其原理是把結構拆分為一個有限單元的組合體， 以便夠解析地模擬或逼近真實結構的解域。通常情況下可以模擬幾何形狀復雜的結構解域，因為， 單元能夠按不同的連接方式組合在一起，而單元本身又可以有不同的幾何形狀。最常用的有限單元結構分析軟件有 PKPM 系列、 T 陽 A、 SAP 系列、 ANSYS 以及 ADINA 等。

4、 結構的概念設計

概念設計指的是在結構方案設計過程中，在已有經驗的基礎上，完成結構體系的選擇和布置， 實現對結構特性的總體把握， 保證把結構在預設的各種作用下的反應控制在預期的范圍內。 其主要內容有：結構的選型、 結構的平面和豎向布置、 結構側向剛度的控制、 溫度作用的考慮和對策等。

5、 結構的總體布置

科學合理的建筑結構設計即需要有合理的結構體系還需要有完美的結構布置。因為結構布置會影響到建筑設計方案的效果， 影響到建筑的安全和功能的使用。結構的總體布置要考慮控制結構的側向變形、平面布置、 豎向布置、 縫的設置和構造等幾個方面。

①、 控制結構的側向變形建筑的結構一般都要同時承受豎向荷載、 水平荷載。 水平荷載會使側移隨結構的高度增加而變大， 因此，在水平荷載的作用下，如果建筑高度超出一定的范圍后，就會造成結構發生過大側移和相對的位移， 有時甚至會嚴重地破壞非結構構件， 所以，我們要把控制側向位移作為高層建筑結構設計的重點和難點來解決，一般情況下，要以限制結構的高度和高寬比為控制手段。

②、平面布置

平面布置的選擇主要是根據建筑工程的實際情況來確定，如果是獨立的結構單元， 則采用形狀較為簡單， 而且要根據相對應、 相協調的原理， 剛度和承載力分布要呈現出比較均勻的形狀。此外， 根據抗震設計的要求，高層建筑單個的結構單元長度要控制在一定的范圍內， 不能太長， 否則在發生地震時， 結構的兩端可能會出現反相位的振動， 這將會導致建筑被過早地破壞， 同時威脅到人們的安全。

③、 豎向布置

為了避免過大的外挑和內收， 結構的豎向布置應遵循形體規則、剛度和強度沿高度均勻分布的原則， 而在同一層的樓面，要設在統一標高處以防止錯層和局部夾層的情況出現。 而在面對高層建筑時， 還要注意解決結構剛度和強度發生變化的情況， 對于這種情況，應逐漸變化。

④、 縫的設置和構造

建筑結構的總體布置應該要考慮到沉降、溫度收縮和形體復雜對結構帶來的不利影響。 可以利用沉降縫、 伸縮縫或防震纏把結構分成若干個獨立單元， 以消除沉降差、 溫度應力和形體復雜對結構的不利影響。 但如果設縫， 就會對建筑的使用要求、 立面效果、 防水處理帶來不便。因此，在設縫上必須要謹慎對待， 盡量能從總體布置上或構造上采取其他有效的措施來減少沉降、溫度收縮和形體復雜引起的問題。

三、 構件設計和繪制施工圖

構件設計主要有截面設計和節點設計兩個部分。因為截面尺寸在方案設計階段已初步確定，構件設計階段所做的工作是確定鋼筋的類型、 放置位置和數量， 因此， 截面設計在混凝土結構中，也稱可以稱為配筋計算。節點設計在鋼結構中的使用比在截面設計中的使用更為廣泛，一般來說， 節點設計也可以稱為連接設計。而構件設計主要有兩個部分組成： 一是計算； 二是構造， 兩者共同組成了結構設計的主要內容， 結構設計內容主要是根據計算和構造來確定的， 計算是

構造的基礎，構造是計算的重要補充， 兩者是相互補充， 相互聯系的。繪制施工圖是設計的最后一個階段。 施工圖是工程師的語言， 工程師的設計意圖主要是通過施工圖紙來表達，施工圖紙是施工人員進行施工的主要依據， 關系到施工的質量和效率，也關系到工程的質量和使用功能的發揮。因此，在繪制施工圖紙時， 必須保證圖紙的表達正確、 規范、 簡明和美觀， 以便施工人員通過圖紙正確的理解設計意圖， 保證施工工作與設計工作相聯系， 保證施工的順利進行。