优化设计探讨

目前，从对部分已建工程的了解来看，建筑工程大都存在不同程度的浪费现象，为什么会出现这些情况呢？主要是以下几点：

1． 方案阶段没有征求结构设计人员的意见。很多中小工程，甚至一些较大的小区，方案大多是由设计院建筑专业人员与甲方相关人员协商完成，基本上把结构专业排斥在外，顶多也就是让结构设计人员布置一下墙、柱。缺少结构专业的反馈意见，自然会出现某些不太合理的布置造成浪费。

2． 结构设计人员对结构选型和布置缺少研究和经验。或追求快出图的效益、或忙于应付各种职称注册考试、或仅仅满足于会画图而不思进取等等，使得设计人员平时不注重分析研究如何节省造价，拿到建筑图也只是按习惯思维机械地画，这就必然造成一些可以节约的设计被忽略。

3． 设计人员赶图时间过紧，没有时间进行结构方案比较等等，这在一些中小设计院中很常见。有时候无论甲方还是设计院，都想快出图以便进行下一步工作。但是甲方往往在建筑户型、地质钻探都问题上拖延很久，设计院就只好在施工图出图上尽量缩短时间。相当多的结构设计都是在连续熬夜的情况下完成，不要说优化设计，就是能够避免少出严重错误就已经很难得了，这种情况造成一些浪费在所难免。

以上，我们看到一些造成浪费的主要原因。那么，避免上述问题就可以使设计节约，但是由于设计人员素质的差异，也会在具体设计中有不同的表现，以下简述我们对节约造价设计的几点体会：

1． 设计人应对各种结构形式进行比较分析和总结才能找出最为经济的设计，这需要平时多用心研究。比如，成都市某著名大设计公司一栋带转换层的小高层，上部就采用短肢墙，设计人大概认为短肢墙体量小，从而可以减少转换层的用钢量，但是事实上恰恰相反，由于短墙导致有些转换梁受力很不均匀，荷载过多集中在转换大梁的根部，从而造成转换大梁负弯矩钢筋和抗剪钢筋，截面都较大。由于上部采用短肢墙，抗震措施要比一般剪力墙严格的多，用钢量也比一般剪力墙大。经测算，该小高层仅上部结构的含钢量就超过60公斤/平米。不同烈度也有不同结果，七度区小高层采用短肢剪力墙不经济，但是很多时候6度区和非抗震区采用就要经济一些。又比如，本市某小高层，本来用剪力墙或框剪，甚至框架都是不错的选择，各有优劣，但是设计院总工却要求员工用异形柱结构形式，完全不听从我们建议，根本不了解新的异形柱规程抗震要求较为严格，最后设计图纸因含钢量太大未被甲方采纳。

2． 设计人员平时应多潜心研究规范，从而在满足规范和安全的要求下尽量使造价节省。这主要包括对条文的背景进行认真研究，善于在满足安全的前提下打规范的擦边球，从而节约材料用量。比如，某些剪力墙结构连梁的刚度已经折减仍然严重超筋，很多人没有认真研究高规相关条文进行人工干预的处理，而是机械地按照机算结果配置钢筋，这完全是浪费。又比如，规范对卧置于地基上的受弯构件最小配筋率另有规定，可是有人在远远满足安全的情况下，采用规范对上部结构的最小配筋率，导致浪费。

3． 应对使用的软件非常熟悉，熟悉所用软件的缺陷。pkpm在计算较复杂的结构时，有时会造成计算失真，设计人员如果缺乏认识，就会带来无谓的浪费。比如，软件自动判断薄弱层有时候会出现错误，需要一定的人工处理技巧。比如，有时软件计算错层也会遇到失真结果，此类问题较多。

4． 设计人员应具备相应的造价估算能力，还要长期积累相关经验数据。比如一根梁的造价大致是多少？不同基础的造价有什么不同？结构各部分楼板，梁，墙柱正常的含钢量是多少？心中有大致的数目才能进行比较和取舍。

5. 设计人员结构素养很重要。要熟悉各种结构处理方式，不能孤陋寡闻，要清楚怎么传力才直接，过多间接的传力使中间构件过多造成浪费。这个道理很简单，但是工程中最常见的现象也是设计人员布置构件不妥当造成浪费。这个问题最深刻的是大邑某小区框架结构，大部分卵石层在地下2米左右，另有约1/4的卵石层在地下3~5米，某设计院总工要求全部打桩，柱通过承台再传力给桩基，传力远不如独立基础直接，当然造价远大于独立基础，所以我坚持采用独立基础，对于3~5米深的部分，我采用大直径墩式基础（特殊的独立基础一种，虽然形式很像挖孔桩，但是计算理论完全是独立基础，在许多地方都有应用），柱直接传力给墩，不需要承台，配筋也很少。很可惜，由于有关负责人员从来没有见过这种基础形式，带有抵触情绪，在我离开后废弃了我的图纸，后采用的基础大幅度提高了用钢量。

除以上总结几点外，优化设计还要求设计人员对建筑、施工、设备等专业有一定的了解。总之，优化设计涉及方方面面，对设计人员既有精深的要求，也有广泛的要求，可以说是几十年磨一剑的追求过程。我们在这一过程中有积极的积累和思考。 （上）

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