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【摘 要】从建筑和结构两方面,结合工程实例,对住宅项目影响成本的设计细节进行了分析, 提出了在确保品质的前提下,设计过程中应着重控制的因素。
【关键词】住宅项目;土建成本;设计
【中图分类号】TU723.3 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)04-0204-02
如今,房地产行业告别暴利时代,步入了理性发展时期。房地产项目利润空间缩小,企业面临着更大挑战。如何有效控制工程成本,已经成为提升房地产企业竞争力的核心。
在房地产施工项目中,控制成本的关键环节是设计环节。建设工程中,设计所需要的费用一般情况下,只占总费用的1%~2.5%,占总费用很小的一部分,但对于工程成本造价能产生四分之三甚至更大的影响。因此,必须加强设计阶段的管理,对设计影响造价较敏感的因素进行分析和控制,在不影响项目质量和安全的前提下,做到既满足国家规范,保证使用功能,又节省成本。下面,笔者就结合工程实例,从建筑和结构两方面,对一些容易忽略的细节进行分析。
1.第一部分:建筑专业
建筑专业影响成本的因素有很多,从方案阶段的小区规划总平面布局和建筑平面户型、层高的确定,到施工图阶段营造做法、建筑材料的选用,都是值得我们探讨的课题。本文仅从外檐窗、半地下车库、建筑体型这三个方面进行讨论。
1.1 建筑外檐窗
从功能上来说,外檐窗主要起到户内采光、通风的作用。在此基础上,外窗还应具有良好的保温、降噪、抗风、防雨等性能。同时,建筑师在进行外檐立面设计时,外窗的造型和材质要和建筑整体风格协调。所以,实用、节能、美观,是住宅外窗设计必不可少的要素。在保证这些设计要素的基础上,我们可以从以下几方面控制成本:
(1)外窗尺寸
为满足采光要求,GB50096-2011《住宅设计规范》第7.1.5条规定:卧室、客厅、厨房的采光窗口的窗户面积比应高于1:7。在设计的过程中,客厅的窗地比通常为1:6~1:4之间,卧室窗地比通常是1:6~1:7之间。
窗户大了虽然较好,但也存在一定的比例。窗户的材质不管是否具有很好的隔热性,其对于热的传递也比墙要大的多。如果外窗的尺寸很大时,在对建筑物进行采暖的设计和节能设计时,要对墙体外部的保温层进行加厚,以平衡整体建筑物对于热量的损耗和隔离。一定程度上加大了成本。并且窗户的造价成本都高于墙体的造价,加大窗户时,也会相应的增加成本。
(2)外窗开启扇
我们知道,相同面积的外窗,分隔框越多,开启扇越多,则造价越高。在满足规范规定的通风面积的基础上,少做开启扇,可降低成本。如下图所示:
1.2 地下车库
地下车库成本的因素主要有:层高、埋深、覆土厚度、柱网尺寸、停车率(车位利用率及设备房面积)等。其中覆土厚度是一个对成本较敏感且容易被忽略的关键点。
覆土厚度的确定主要考虑以下几方面因素:种植土最小厚度、管线敷设、顶板找坡及构造层厚度。
种植土厚度与绿植种类有关。对于不同定位、不同总平面布局的小区,适宜种植的绿植也不同。应视具体情况选择适宜的覆土厚度。某小区地库,其顶部平台除绿化功能,还必须设置消防车道,在有些高层建筑的外墙长边部分要预留一定的空间和场地(长15m,宽8m)给消防车等,并且在高层建筑周围的5m之内不能种植较高的植物,利于高层火灾的扑灭。除去高层建筑周围预留的空间外,建筑顶层以及车库种植较高的植物的空间所剩无几,因此,覆土厚度可由原设计的1.2米减少为1.0米。去除构造层之外,对于浅根植物和树木的生长完全足够。并且,为了防止排水管冻裂,一般也要进行埋深处理,一些其他的管道也要进行埋深,防止冻裂和腐蚀。如果想要种植比较高大的树木和植物,可以在小区内设置专门的树池或者绿化带。
上文中提到,可以把覆土的厚度缩减0.2m,所具备的好处是:①降低了覆土的成本;②半地下车库顶板及底板标高抬高,基坑挖方量及排水量降低;③覆土荷载减小4.8KN/m2,半地下车库顶板配筋量减少;主次梁配筋量减少,主梁高度降低;④由于主梁梁高降低,内装修抹灰及防水工程量减少。
可见,覆土的厚度能够对半地下车库成本造成很大的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆即便小区的面积较大,并且规划绿化的面积也较大,也不能随意种植,可以在设计结构施工图之前,让景观绿化设计单位介入,确定出大乔木的种植位置,以利于覆土厚度的减小和结构计算的精细化。
1.3 建筑体型
对于高层住宅,建筑体型对称、长宽比和高宽比适中,平面凹凸不要过多,是较好的方案。若体型不对称、平面凹凸过多,结构质心和刚度中心偏离,抗震计算时,由于偏心作用会使得扭转的效应增加,并且能够一定程度上加大构件的截面和配筋。
如果建筑物表面中存在较大的凹凸设计,外墙所占的比例也会占建筑物较大的面积,不利于能源的节约,也增加了装饰建筑物表面的面积和成本,对建筑物总成本具有一定的影响。墙积比指的是外部面积和建筑面积之间的比例,一般为1:1~1:3之间;设计中要注意立面的层次不要过多,会大大地降低墙积比。
2.第二部分:结构专业
结构专业是土建成本控制的重中之重。一个房地产项目,总平面和户型方案确定后,结构设计是否经济合理,或者说结构设计师的水平高低,影响到的结构成本差异很大,至少百万,甚至以千万计。 从基础的选型、上部结构型式的选择,到抗震、折减、放大系数等设计参数的确定,以及梁、柱、板、剪力墙的计算模型及配筋方式,无不影响着成本。本文仅讨论桩基础设计和消防车荷载的选用这两方面内容。
2.1 桩基础设计
桩基础设计的控制因素,一是单桩承载力,二是荷载取值,三是桩型归并。
(1)单桩承载力
为充分利用单桩承载力,优化桩基设计,应采用场外静载试桩的方法确定单桩承载力。由于建设程序和工期等现实因素,实际工程中大多采用经验参数法确定单桩极限承载力标准值。但是经验参数法确定单桩的承载力一般过于保守,不利于成本控制。
(2)荷载取值
建筑地基基础设计规范3.0.4条规定:按地基承载力确定基础底面积时,传至基础的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值。
同样,当用于计算桩数时,上部结构传至基础的荷载应采用标准组合,即荷载分项系数为1.0。而很多结构设计人员,常常用PKPM结构计算软件中“底层柱内力组合”中的Nmax组合验算桩数。该组合为基本组合,荷载分项系数为1.2(恒载)和1.4(活载),其值比应该采用的标准组合要大。
(3)桩型归并
在设计桩基础的时候,各个范围内的土层结构不一、对于单位土层的压力也不同,一般情况下,每个柱子和桩径各自的承载力应该进行逐一确定,并且使得实际承载力略大于其荷载力。但是在实际的测量中,一栋楼的桩径种类较少,一般会有一种或者两种。因此,想要确定桩长和桩径,要进行反复的试验和计算,能够使得单桩的承载力尽可能的满足单位面积的荷载力,充分利用单桩的最大承载力。
上述的三种,在桩基设计中都应该当做重要的部分。结合成功的工作经验,一般情况下,桩的承载力很强,并且在成桩后会进行一定的检测和加强,。因此,在进行设计时,不必一点点的计算和设计单桩,层层放大。
2.2 消防车的荷载
《建筑结构荷载规范》中规定:计算汽车通道和停车库时,对于双向板楼盖和无梁楼盖,当板跨大于6米时,消防车荷载取20KN/m2。
上面提到的的消防车荷载取值是基于消防车静止在梁板上进行计算的一个结果。计算车库的顶板时,因为其上部有覆土,可以扩散消防车的轮子的压力,并且覆土层的厚度越大,其具有的扩散能力也就越强。
消防车轮压折算为等效均布活荷载时,还与板跨有关。规范取值20KN/m2,是对应板跨6米的荷载。板跨越大,则折算值减小。
所以,当车库顶板上有覆土且板跨大于6米时,采用规范取值20KN/m2就过于保守,应视项目实际情况,将消防车轮压折算为等效均布活荷载,再进行板、梁、柱、基础的计算。
目前,有相关文献论述了关于消防车荷载折算的问题,并给出了折算结果。如青岛理工大学学报马宗玺:双向板一台消防车(30吨):覆土一米,板跨8000时,折算等效均布活荷载10.1KN/m2;两台消防车:15.6 KN/m2;天津大学冀科峰:双向板8000跨一米覆土:折算等效均布活荷载11.75 KN/m2。
经某项目实例计算,消防车荷载若减小5KN/m2,则车库顶板配筋至少减小50%;车库主梁配筋减小20%。
3.结语
上面提到的成本控制的设计因素,都是在不牺牲住宅品质和结构安全的前提下,既满足规范,又切合实际。笔者曾从事结构设计十余年,但进入房地产行业时间不长,以上为入行以来对成本控制中设计因素的粗浅认识,旨在抛砖引玉,不当之处请同行指正。谢谢!
论文作者:薛冬松
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/19
标签:荷载论文; 承载力论文; 成本论文; 消防车论文; 厚度论文; 结构论文; 覆土论文; 《建筑知识》2017年4期论文;