時間：2023-06-05 10:30:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑方案優化建議，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：高層住宅；結構；設計優化
中圖分類號：TU241.8 文獻標識碼：A 文章編號：
0引言
高層住宅結構優化是指對建筑物結構進行合理分析，提出結構設計優化方案，目的是在設計滿足國家相關建設法規的前提下，提高建筑物的技術質量，降低總成本，是投資利益最大化，并且能保證建筑物抗震性能和安全性。結構設計優化是對設計再次分析，再次加工的過程。讓住宅結構剛度適中、均衡整體結構布局、減小構件在外力影響下的變形或者破壞，達到既美觀又堅固抗震的效果，這是高層住宅結構優化的目標。
在高層住宅結構優化設計中，每一道工序都要精心設計，做到計算合理準確，方案合理可行，本文對設計優化存在問題進行分析并提出幾點可行建議。
1高層住宅結構設計現狀
1.1 住宅結構設計現狀
低層建筑和高層建筑橫向和豎向的結構體系設計基本原理是相同的，但是建筑高度越高，豎向結構設計越難，這也是建筑界正在努力解決的問題之一。住宅結構越高，就要求有較大的柱子或者墻來承受垂直壓力負荷，這對建筑材料的要求比較高。另外，住宅越高，側向力所產生的剪切變形和傾覆力矩就要大得多，而且側向荷載產生的響應并不是線性的，而是隨著高度增加而迅速增大，在現代高層住宅建筑物中，重要的問題是整體抗彎和抗變形，抗震等，高層建筑與低層建筑結構有著很大差異，需要考慮的因素也很多，例如共振，扭轉，水平側向位移等。所以，高層住宅結構設計比較困難，考慮因素復雜多變，影響因素很多所以在設計的時候，要從整體上進行把握，設計出實用性強的好方案。
1.2 高層住宅結構設計影響因素
住宅越高，安全性就越來越要重視，抗震性能也要增強，所以設計中要考慮的因素也就增多，主要影響因素有水平荷載，軸向變形，側移等。
(1) 水平荷載.。水平荷載是需要考慮的決定因素，一般來說，豎直方向上載荷在構建中受力只與樓房高度有關，但是水平受力卻比較復雜，且易受外界條件影響，數值變化不定，所以其是影響住宅結構設計因素。
(2) 軸向變形。在高層住宅建筑中，樓層越高，豎向負荷就越大，能夠在軸向引起較大的變形，影響建筑結構的連續梁彎矩，將會引起連續梁之間支座點的負彎矩值降低，造成端支座負彎矩值以及跨中正彎矩值增大，從而引起預測材料長度不準確，對下料長度產生影響。
(3) 控制指標側移。結構側移量是高層建筑結構設計要重點考慮的因素，這一點與低層樓房不同，樓房高度越高，側移量在水平荷載影響下變形越明顯，所以在設計的時候，要注意在水平荷載作用下的側移要控制在要求范圍之內。
2高層住宅結構設計優化
2.1 選擇設計結構方案
進行高層住宅結構設計優化時，首先要進行結構方案的選擇。結構方案的好壞決定了結構設計的好壞，對于同一個建筑設計要求，其結構方案往往是不唯一的，但是不同的設計方案會影響工程質量和工程造價，在設計時，一定要選擇合理的結構設計方案。可以遵循以下原則。
首先，根據相關建筑規則的規定來完成結構設計方案總體要求，處理好結構與結構的相互關系，充分發揮結構的最佳受力狀態，是結構盡可能簡單明確，直接易懂，具有足夠的承載力，良好的延性和剛度。
其次，要保持結構的安全可靠。應該仔細考慮每一個構件，使各個構件能夠相互協調，發揮最大功能，保證設計目標水準，使結構既經濟又安全。
最后，要積極與建筑專業進行互動交流。結構設計者往往對建筑的材料不是很了解，在設計結構方案時，要與建筑師進行交流，聽取他們提出的建議，結構設計師要充分理解結構概念，真實客觀地進行設計，通過反復優化，修改，最后設計出造價最低并且質量最好的結構方案。
2.2 設計優化
在進行高層住宅結構設計優化時，首先是要對建筑工程進行基礎設計，主要有結構承重體系設計，抗震縫的處理設計等，基礎設計完成后，就可以開始進行優化設計了，在優化設計時，要注意以下幾個方面：
(1)正確認識結構設計優化的重要性。現在房地產已經是一個大產業，人們對住宅要求也越來越高，而作為投資方，追求的是利益的最大化，進行住宅結構優化的設計，不但可以有效降低總成本，還可以使建筑結構更美觀安全，能經濟合理的節能降材，從而降低工程造價。高層住宅結構設計優化，首先要仔細閱讀建筑結構圖紙，綜合考慮各種因素的影響，經過反復優選等過程，達到設計優化目標，對原結構方案設計進行改進，合理進行構件布置，適當選擇構件尺寸等，做到精益求精，最后提出優化建議。
(2)設計方案優化。這部分是設計優化的重點，不僅要進行抗側力單元優化設計，還要進行框架結構優化設計。使設計符合抗震要求，在各項參數都符合規范要求的前提下，不斷進行優化設計，盡量減少剪力墻的數量和厚度，使結構兩個方向剛度接近兩個方向水平位移，達到最佳受力狀態。
在設計時，首先要進行結構分析，主要由豎向抗側力構件構成，包括剪力墻，筒體，框架等。主要分析他們的受力狀態，使構件充分利用起來。在進行計算分析時，不能盲目地依賴計算機，還要結合工程師的實際經驗，選擇合適的計算參數，經過多次計算比較，找到最佳參數值。要注意實際結構與計算模型的偏差，因為計算機在計算的過程中，需要對模型進行假定，而實際結構錯綜復雜，所以計算值與實際結構會有差異，在通過計算值來選擇結構時，要充分結合實際情況來分析。
其次進行框架結構優化主要是根據住宅結構平面，分析豎向荷載和水平載荷，核實實際情況，合理布置構件，選用合適材料，結合實際材料構造進行結構分析和內力分析，根據分析結果適當調整結構設計。
3)地基處理的優化。高層住宅建筑更要注重地基的處理，否則將前功盡棄，在選擇地基時，要選擇地質條件不復雜，容易施工的地質，因為地質條件越復雜，地基處理造價越高，而選擇相對簡單的地質條件，不僅可以降低地基處理的成本，地基安全度也會增加，從而降低工程造價，提高工程性價比。
3結論
高層住宅結構設計優化能夠有效降低工程造價，帶來可觀的經濟效益，不僅能讓建筑物安全實用，又能使其經濟美觀，舒適。所以進行結構優化設計至關重要，實際設計中，要結合實際情況和具體條件來靈活運用設計優化方法，實現住宅建筑設計既安全又經濟。
4 參考文獻
“結論及建議”是巖土工程勘察報告中重要的組成部分，也是所有勘察工作成果在勘察報告中的最終體現，而“地基基礎方案建議”則是整個“結論及建議”部分的靈魂，地基與基礎方案選擇的正確與否，直接影響到建筑物的安全性，同時也是影響建筑工程成本的重要因素。經過多年的工程實踐，各種地基處理方法的的地區經驗日益豐富，應用也日益成熟，其在勘察報告中具體體現為：地基基礎方案的選用更加合理、成熟，方案中的各項巖土工程設計參數更加詳細具體、有針對性。但是就目前“地基基礎方案建議”的通用提法而言，是否依然存在著不盡人意的地方呢?鑒于“地基基礎方案建議”在整個勘察成果中的重要性和特殊性，有必要提出來共同探討，共同提高。
2“地基基礎方案建議”目前通用提法及存在問題
以下為三個工程實例，是目前“地基基礎方案建議”比較通用的寫法。從總體看，以上三個實例對地基理案建議的闡述已經都比較明確、具體，但仔細推敲，依然存在以下幾點不足：
①從以上三個工程實例看，地基基礎處理方案相對單一，對應的僅有一種處理方案，這是勘察人員通過多年實踐經驗的總結后得出的結果，但卻可能對設計人員形成先人為主的誤導，即讓人感覺擬建場地地基基礎僅有這一種方案，這個場地地基基礎方案也只能采用這種方案了。其結果是，從建筑物的整體結構或總體造價角度而言，可能忽視了更為合理的方案。
②在具體方案的敘述中，側重于方案具體操作方法和經驗參數的敘述，而忽視了勘察工作的本分——建議。<巖土工程勘察規范》明確規定，勘察的任務是：對建筑地基做出巖土工程評價，并對地基類型、基礎形式、地基處理等提出建議。勘察工作者在基礎形式、地基處理等方面有的只是提出建議，只能是基于現有的巖土工程條件，依據相關的專業知識，套用各類勘察依據(國家規范和行業標準)，來提出各種可能的地基基礎方案，并對可能的方案進行一個評價說明，對它優劣、它的可行性、它的經濟性進行初步判斷。勘察工作者不能先先人為主的限定一個地基基礎方案，然后又更為具體的提出該方案的設計過程、施工方法以及各項經驗設計參數，巖土工程勘察不能等同與地基處理設計。
③在“地基處理方案建議”中，定量的巖土設計參數建議值過于單一，并經常會出現本末倒置的情況，如實例①中，已明確的換填厚度1．5m，也明確了處理后地基承載力為250kPa，再進行下臥層驗算就有點多余，因為已有了一組單一的建議值，也就說明在該組建議值下下臥層驗算是能達到要求的。如果單一的建議值變成一個范圍值。那么下臥層驗算可能會更具實際意義。
④從以上實例還可以看出，“地基處理方案建議”中所提到的地基基礎方案多是本地區該處理方法的經驗說明。而該地基基礎方案最根本的目的和最基本的原理沒有提及。實際上，地基基礎方案的目的和原理對結構設計人員來說是非常重要的，它可以開闊結構設計人員的視野，使之更全面的了解方案的優劣及特點，所以，勘察工作者在“地基基礎方案建議”的闡述中，首先應明確方案的最根本目的和最基本的原則，然后才是對經驗作法的適當說明。所謂“目的”是地基基礎方案最根本的動機，“原則”則是應遵循的規程規范或基本的巖土工程原理，“地基基礎方案建議”只有明確了目的和原則才能查之有據，更具針對性和說服力。
3“地基基礎方案建議”存在問題的完善與改進
針對以上存在問題，建議在“地基基礎方案建議”的論述中做如下改進：①根據勘察結果在清楚場地地基的“病癥”后，具體的“地基基礎方案建議”提出時，應盡量提出兩個或兩個以上的地基基礎方案，并以勘察者的視角對其作初步比較，為結構設計人員在地基基礎方案選擇上做好參謀工作。②在地基基礎方案的敘述過程中，避免所提出的各項參數太過具體詳細，參數值避免過于單一，這樣可以給結構設計人員更多選擇余地，也可為方案的留下進一步優化空間。③“地基基礎方案建議”應在方案的目的、原理及所依據的標準上作更多的說明，在方案具體的論述過程中，應堅持先原則論述，后經驗說明的模式。
Abstract: the author of the individual shallow view, from concept to cognitive architectural design, architecture design concept of shallow debate and the process and the principles that should be followed, and puts forward some Suggestions of the architecture design of points with counterparts, with a progress side by side effect.
Keywords: architecture, design, concept, concept, principle, advice
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
建筑設計的精華不僅來自于其外在美學形式，還來自于滿足其使用功能的需求，終極目標是以人為本，把人的情感方式和生活方式客觀化，創造出一個具有文化意味的人性化建筑空間，以下筆者從四個方面對建筑設計進行總論：
一、對建筑設計概念的認知
建筑設計是為滿足一定的建造目的（包括人們對它的使用功能的要求，對他的視覺感受的要求）而進行的設計，它使具體的物質材料在技術、經濟等方面可行的條件下形成能夠成為審美對象的產物，狹義上來講是指建筑物在建造之前，設計者按照建設任務設計工作常涉及建筑學、結構學以及節能、給排水，供暖、空氣調節、電氣、煤氣、消防、自動化控制管理、建筑聲學、建筑光學、建筑熱工學、工程估算，園林綠化等方面的知識，需要各種科學技術人員的密切協作。
二、淺議建筑設計的理念
建筑設計是一門復雜的綜合藝術，首先要滿足使用功能的要求，其次要滿足美學的要求，它在遵循藝術作品普遍美學規律的同時，有擁有自身相對獨立的美學設計原則，即比例和尺度、對稱與均衡、整體和局部、對比與和諧、方針與潮流、節奏與韻律等是否合乎情理。其核心設計理念是 “實用，經濟，美觀”， 縱觀古今，認為建筑是與象征型藝術形式相對應的，它最適宜實現象征型藝術的原則，因為建筑一般只能用外在環境中的東西去暗示移植到它里面去的意義，即創造出一種外在形狀以象征方式去暗示它真正意義的作品，所以從此種層面來講建筑設計行業蘊含傳承并保留了幾千年的歷史文化，又與時俱進的暗示了時代的進步和變遷。
三、建筑設計的流程與設計應遵循的原則
在明白了建筑設計的概念和設計理念后，就要進入設計的實戰階段，首先要清楚它的流程，其次要遵循它的設計原則：
1、建筑設計的流程
通用的建筑設計流程包括三個階段：概念方案設計階段、技術設計階段和施工圖繪制。①概念方案設計階段:首先應了解設計要求，取得必要的設計數據，繪制出各層主要平面、剖面和立面圖，標上主要的尺寸和設備、門窗的位置等，形成必要的效果圖，以充分表達設計圖意、結構形式和構造特點為目的。然后與業主或開發商溝通，確定最終方案后，方可進入技術設計階段。②技術設計階段主要是進一步完善設計任務書，和其他建筑工種相互提供資料，并踏勘現場進一步收集在設計中會用到的資料，提出技術要求協調與各工種之間的關系，為后續編制施工圖做鋪墊。③施工圖繪制是整個設計流程中最繁瑣勞動量最大的最后一步，此階段必須確保能繪制出滿足施工要求的全套圖紙，并確定全部工程尺寸、用料和結構造型。
此外，各專業亦應提交相關的詳細設計文件及其設計依據，并協同調整各專業的設計以達到完全一致。最后在施工圖完成后，依照程序審核、蓋章、簽字并配合其他結構、水電、電氣施工圖等就可以出圖投入使用了。
2、建筑設計應遵循的原則。①以人為本的設計原則：建筑的最終目的是滿足人對它的使用需求，所以建筑設計首先要立足于以人為本的原則，從人們實際需求出發進行設計。②整體性和聯系性設計原則：設計時既要考慮建筑群各個組成部分之間和諧的聯系，又要把各個組成部分構成的整體來進行全面研究整體的功能、構成及其發展規律，明白整體與部分相互依賴、相互結合、相互制約的關系，正確地確定各部分的關系，有效地進行功能分區，合理地組織各種流線和空間的序列。③綜合性設計原則：對建筑設計的研究，必須從各方面進行綜合性的考察，在綜合的過程中把分析有機地給合起來，形成最終設計方案再分析、修改、整合，使部分與整體達到綜合性高度的統一。④最優化設計原則:任何系統的整合建設必然會遇到差異和爭議，建筑設計也不例外，所以要從設計最優化出發，考慮既然能整合在一起必然存在共同性，需要相互支持，相互幫助，揚長避短，優勢互補，以激發出正確完整的整體優化設計效應，⑤兼顧長遠設計原則：建筑設計要立足于眼前，兼顧長遠利益，把握時展的方向與趨勢，探索建筑業內外聯系及發展變化的動向、活動的速度和方式，做長遠利益打算，設計出“功在當代志在千秋”的建筑作品。
四、對建筑設計的幾點建議
1、建議建筑設計首先必須尊重人的意愿，堅持以人為本原則。建筑最終是要供給人來使用的，所以功能要素要首先考慮，而后才是建筑技術以及構造、外形、藝術上的因素。
2、建議設計以突出當地建筑風格為主。建筑物是城市主要的組成部分，它代表一個地域的精神面貌，所以設計時要立足于當地特色，考慮到地域風情、民風民俗，設計出獨具匠心，別有特色且擁有自己風格的建筑物。
3、建議設計要低碳環保，充分保護當地的自然資源、合理解決生產生活污染問題，盡最大努力設計出更舒適更優越的生態建筑。
4、建議高度重視建筑結構設計的重要性。結構是性能的載體，普遍存在于建筑物之中，同時結構決定性能，性能表現可以反作用于結構，結構性能決定建筑質量的的穩定性，避免出現質量問題，設計時要重點進行結構校核完善。
5、建議政府要嚴控建筑設計市場管理，可以出臺政策采取強有力措施，制止惡意招標競爭壓價行為，嚴厲打擊掛靠出賣圖章等違法建筑設計活動，凈化建筑市場，維護建筑設計市場秩序。
6、建議有條件的建筑設計單位可考慮開展工程項目管理和工程總承包業務，提早籌劃，積極準備，整合資源，加強培訓，精心組織，防范風險，有所突破，為建立具備國際競爭力與國際接軌的國際型工程企業打基礎。
結論：綜上所述，只要我們對建筑設計的概念、理念、流程和設計應遵循的原則有充分的認識和理解，在運用科學的設計方法，與時俱進、因地制宜結合以人為本的思想，必定能設計出即美觀又經濟又實用又舒適的建筑作品，使得整個建筑行業更加欣欣向榮、蒸蒸日上。
參考文獻
劉小音；高層建筑設計之我見[J];科技信息； 2011年15期
王川龍、徐政;論我國建筑設計存在的問題及對策研究[J];深圳土木與建筑;2011年14期
關鍵詞 地源熱泵加冷卻塔空調系統 經濟性分析 設計方案優化
中圖分類號： TB657.2文獻標識碼：A 文章編號：
0 引言
地源熱泵是一種先進的技術，它高效、節能、環保，有利于可持續發展。地源熱泵技術利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩定的特性，通過消耗電能，在冬天把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方，在夏天還可以將室內的余熱轉移到低位熱源中，達到降溫或制冷的目的。地源熱泵不需要人工的冷熱源,可以取代鍋爐或市政管網等傳統的供暖方式和中央空調系統。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空調向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。若機組配置熱回收裝置，還可供應生活用水，可謂一舉三得，是一種有效地利用能源的方式。
中國的地源熱泵市場發展前景光明。一方面常規能源日益短缺，開發利用可再生能源刻不容緩；另一方面，我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎。地源熱泵技術在HVAC領域表現的優點有：系統能效高，運行費用低；設備運行穩定，對環境污染少；減少二氧化碳排放等[1,2]。
1 工程概況及系統設計
本項目為上海外高橋保稅區F18地塊某廠房建設。擬采用地源熱泵空調系統的空調區域為一個辦公區域，辦公區分為上下兩層，總空調面積約為3150。辦公室設計冷負荷477.7kW，采暖負荷為315kW；建議采用螺桿式冷熱水型熱泵機組。針對建筑地理位置分布，建議采用集中式系統，獨立設置集中機房的布局。地源熱泵主機夏季制冷，冬季供暖。夏天，熱泵主機制取7℃的冷凍水供到室內各房間的空氣處理器中，從而達到制冷效果；冬天，熱泵主機制取45℃的熱水供室內空氣處理器，從而達到制熱效果。室內選用風機盤管作為空氣處理器。考慮到節能和環保的需求，為了保證土壤的熱平衡，地源熱泵地埋管數量按照冬季埋管量來確定，夏季不足的冷量由冷卻塔提供。同時，機組運行時可開啟余熱回收功能制取熱水，用于生活熱水，供給工廠淋浴間。
2 埋管計算
2.1室外埋管設計介紹
一般來講，一旦將換熱器埋入地下后，基本不可能進行維修或更換，這就要求保證埋入地下管材的化學性質穩定并且耐腐蝕。根據地源熱泵施工規范要求選擇了SDR11高聚乙烯PE管。額定承壓能力為1.6MPa，本工程立埋管采用PE管為D32×2.9mm。
在實際工程中，我們利用管材“換熱能力”來計算管長，土壤的排熱換熱能力為35～50W/m(管長)，吸熱換熱能力為25～40W/m(管長)。埋管量的確定：根據該地區地熱資源工程經驗，每個孔按80m深，單U計算，單孔排熱換熱量5.6kW，吸熱換熱量4.0kW
室外埋管考慮如下兩個因素：a、合適數量、規模的鉆孔（埋管）量，保證整個系統經濟合理。b、保證系統長期運行的熱平衡性。綜上考慮：根據建筑物功能以及負荷情況，豎直埋管系統以冬季負荷作為埋管規模設計依據。
2.2. 實際工程計算
地源熱泵系統，實際最大換熱量發生在與建筑最大冷負荷相對應的時刻，包括：各空調分區內水源熱泵機組交換到循環水中的熱量（空調負荷和機組壓縮機功耗）、循環水在輸送過程中交換的熱量、水泵釋放到循環水中的熱量。根據夏季制冷、冬季制熱負荷，經過計算得出該建筑需要的換熱孔的數量如表1中所示：
表1 按制冷/制熱負荷計算換熱孔數
根據夏季所需排熱要求，確定室外換熱器設計總計107口井，單孔單U,下管80m深。根據冬季所需吸熱要求，確定室外換熱器設計總計60口井，單孔單U,下管80m深。為了達到熱平衡之目的，地埋管數量按照冬季埋管量來確定，夏季不足的冷量由冷卻塔提供。室外換熱器設計總計60口井，單孔單U,下管80m深。
3 經濟性分析
本項目除了地源熱泵系統之外，空氣源熱泵系統作為比較方案。表2和表3為兩種方案投資成本和運行成本的比較。需要說明的是，兩個系統相同的投資成本和運行成本不計入經濟性分析之內，安裝費已經包含在設備費用之內，不再單獨列項。
表2 兩種方案投資成本比較表 單位：萬元
表3 兩種方案運行成本比較表單位：萬元
注：空調主機每天開啟10小時，平均電價為1元/kW?h
在論文中約定：地源熱泵+冷卻塔系統為方案1，空氣源熱泵系統為方案2。很明顯，方案1投資成本較大，但運行成本低；方案2投資成本小，但運行成本大。為科學評價兩種方案，根據費用現值（PC）和費用年值（AC）來計算分析[3]，其前提是：假定在評價周期內，電費、成本、銀行折現率等不變。根據方案1，地源熱泵機組使用壽命為15年，每15年增加主機購置費及其他費用30萬元，閉式冷卻塔使用壽命20年，每20年增加冷卻塔購置費及其他費用5萬元；根據方案2，空氣源熱泵主機使用壽命為15年，每15年增加主機購置費及其他費用40萬元，地埋管使用壽命按50年計算。
1、項目費用現值（PC）計算公式如式1：
（1）
式中：(CO)t為第t年的現金流出，(P/F,i,t)為貼現系數。
表4 兩種方案費用現值比較表 單位：萬元
經計算，方案1、方案2費用現值列于表4。需要說明的是，在計算過程中，地源熱泵+冷卻塔系統的第15年、第30年、第45年，地源熱泵主機使用壽命到期，增加主機購置費及其他費用30萬元；第20年、第40年，冷卻塔使用壽命到期，增加冷卻塔購置費及其他5萬元。同理，空氣源熱泵系統的第15年、第30年、第45年，空氣源熱泵主機使用壽命到期，增加主機購置費及其他費用40萬元。由表4可以看出，在假定兩種方案空調運行工況一致的情況下，在系統運行的第5年，方案1的費用現值為171.94萬元，而方案2的費用現值為154.15萬元，方案1比方案2多支出17.79萬元，第10年，方案1比方案2多支出2.14萬元，而在第15年，方案1比方案2少支出9.98萬元。在第20年、30年、40年、50年，方案1的費用現值低于方案2越來越多，逐步顯示出方案1的經濟性。經計算，方案1、方案2空調系統約在運行第12年費用現值相等（見圖1（a））。從圖中可以看出在第15年和第30年，兩種方案均更新主機，也就是兩種方案均處于新的工作狀態，而在第20年和40年，方案1更新冷卻塔。方案1的費用現值仍低于方案2，顯示出方案1的經濟性優勢。
2、費用年值（AC）計算公式如式2：
（2）
式中：(CO)t為第t年的現金流出，(P/F,i,t)為貼現系數，(A/P,i,t)為資金回收系數。
經計算，兩種方案費用年值見表5。從表5同樣可以看出，方案1的費用年值在前期比方案2高。隨著時間推移，方案1的經濟效益逐漸顯現出來，在第15年，方案1的費用年值為34.53萬元，而方案2費用年值為35.84萬元，節省1.31萬元，第50年節省2.62萬元
表5 兩種方案費用年值比較表 單位：萬元
圖1 兩種方案費用現值、費用年值比較圖
兩種方案在費用現值與費用年值比較中，前期空氣源熱泵系統方案費用低于地源熱泵+冷卻塔系統方案，后期空氣源熱泵系統方案費用高于地源熱泵+冷卻塔系統方案。這兩種方案約在12年左右平衡，也就是說12年后地源熱泵+冷卻塔系統將收回多出部分的初投資，在這以后地源熱泵+冷卻塔系統將實現盈利。
4項目技術分析及設計優化
利用經濟性分析成果對項目技術方案和管理制度進行優化和調整，在保證空調效果不變的前提下，實現最大限度的節電以降低運行成本是進行各項技術、經濟分析的最終目的。盡管本項目采用地源熱泵+冷卻塔系統投資成本較高，但與空氣源熱泵系統相比，由于其運行成本較低，在經過一段時間以后不但能收回多出的投資成本還能實現盈利，這體現了地源熱泵系統供熱項目較好的經濟性。在經濟性分析的基礎上，深入分析地源熱泵+冷卻塔系統的運行成本，可以發現以下幾點因素可能造成系統運行成本偏高：1.循環泵耗電量過大，系統內循環水泵的耗電量占的整個系統耗電量比重很大。2.項目電價偏高，未實現峰谷電價。3.項目建筑多為輕體房，保溫性能較差，導致負荷偏大，增加了主機的耗電量。
針對上述問題，提出了優化方案和建議：1.采用自控、變頻控制。針對項目建筑物分散和地埋管孔分散的實際情況，建議采用分散式機房，提高系統COP值，這在建筑物分散且服務面積較大的項目中采用顯得尤其重要。采用自控、變頻裝置是降低能耗的有效方法，但應注意流速降低后最遠端建筑的供暖效果，根據實際負荷變化情況，控制末端循環泵開啟數量。2.加強管理。主機耗電量是由末端負荷決定的，負荷降低能夠直接降低運行成本。3.加強研究和監測。根據地埋管側供回水溫度適當調整地埋管側循環泵的功率和型號，將會進一步拓展節能空間。并且，監測數據（單延長米換熱能力）可作為今后其他工程重要的設計參數。
5結論
1. 地源熱泵+冷卻塔空調系統具有安全、清潔、環保等特點。采用費用效果分析結果顯示：地源熱泵+冷卻塔系統方案與空氣源熱泵系統方案相比，前期空氣源熱泵系統方案費用低于地源熱泵+冷卻塔系統方案，后期地源熱泵+冷卻塔系統方案高于空氣源熱泵系統方案，兩種方案約在12年左右費用平衡。
2.針對經濟性分析中發現的地源熱泵供暖時運行成本偏高的情況，提出了采用變頻控制、變換循環泵型號、地埋管分區等技術優化方案，并根據項目實際情況提出進一步加強管理的建議。
參考文獻
[1] 李先瑞，郎四維.熱泵的現狀與展望[J]. 建筑熱能通風空調, 1999, 18(3):41-44.
一、鎮文體廣場
原則同意該方案，但在以下方面還應做修改調整：
1、功能定位：定位為廣場，應體現生態和文化，須取消體育設施的布置。
2、風貌定位：風貌上體現風格為主。節點如燈柱要體現窯及文化元素，展現千年古鎮魅力；亭廊要做成仿古的，應做木質結構；文化墻既要體現文化，又要考慮造價。
3、整個廣場顯得平淡，沒有起伏，設計應依山就勢，體現自然。廣場硬質鋪裝過多，應增加綠化覆蓋面積，且綠化率不得低于35%，綠地可結合地形造一些小坡地；背景文化墻建議不要做得太生硬，適當斷開或鏤空；臨大道用地應做更多的退讓。
4、植物選擇應采用本土化、常綠樹種，體現層次性，喬、灌木相結合，同時還應兼顧降低成本。銀杏樹陣不妥，要調換樹種。
5、須設置管理用房、公廁等配套設施，停車場應在廣場主入口處附近考慮布置，方便停車。
二、國際家居建材城
原則同意該方案，但在以下方面還應做優化調整：
1、水系方面：應在以下兩個原則下進行設計，第一，確保排洪不受影響；第二，有利于市場培育。水系做暗涵時，可結合停車、綠化及小部分明渠加欄桿進行設計，并結合建筑布局，盡量使水系布置的更加靈活、美觀，且封閉段水系設計須達到施工圖設計深度。
2、交通方面：確保道路交通安全、順暢，滿足市場交通功能及停車需求；盡可能減小地塊東側出入口對大道交通的影響，尤其是要確保安全，請城北新區辦牽頭，交警、交通、建設等部門與設計單位現場進一步論證。
3、公共配套方面：公廁、垃圾中轉站、管理用房等相關公共配套設施須在規劃中詳細給出明確位置，尤其是垃圾中轉站的位置應調整，不能設置在臨大道一側；完善地塊內排水、排污管線的設計，須做到雨、污分流。
4、沿寶華路布置三處集中式生態停車場：二七路入口處布置；取消中心廣場南側一部分建筑，結合中心廣場布置；取消中心廣場北側三角地塊建筑布置。
5、酒店的選址應立足于服務于整個市場為主，建議酒店布置于整個地塊的中心廣場附近。
6、取消住宅區臨裕華路上的商業建筑。須在住宅小區及酒店下設置人防工程。
7、臨大道一側的綠化及停車場布置須做專項設計，并報縣政府審定。
三、賓館改造
原則同意該方案，但在以下方面還應做優化調整：
1、風貌定位：建筑風格采用風格，風格、色彩與原賓館建筑色彩相協調。
2、建筑單體設計：滿足會議、宴會及一部分客房的功能需求。一樓：大堂進深應加大，在宴會廳右側開門，方便對外迎客。二樓：兩個宴會廳合并，中間配餐廳放在南面，在條件允許的情況下，設置廊道。頂層：設置鍋爐房。
3、取消建筑北邊臨大道的道路，并布置綠化，保證臨街景觀效果的完整性。
4、建筑東面二層建筑改為四層。
5、要處理好與水利局宿舍之間的關系，保證其有6米以上的通道進出。
四、
原則同意該方案，但在以下方面還應做優化調整：
1、風貌定位：建筑風貌須與周邊君山大道已建的建筑風格、色彩相協調。
2、建筑間距、采光通風與周邊建筑的相鄰關系須嚴格按照相關規范、標準執行。為豐富街景，在滿足氣象多普勒雷達限高要求的情況下可考慮建設高層建筑。
3、取消通往二中道路上的連廊，地下停車場只在主體建筑下考慮，須按要求建設地下人防設施。
5、應完善小區內的各相關配套設施，如物業管理用房等。
6、規劃中所涉及超容積率的問題須依法依規補交土地出讓金和契稅。
五、指陽鄉移民小區
原則同意該方案，但在以下方面還應做優化調整：
1、整個小區建筑風貌定位為風格。建筑單體設計中，馬頭墻的多少應根據與建筑協調和美感上進行優化，山墻一側的陽臺布置須充分尊重當地群眾的意愿。
關鍵詞:基坑施工技術；應用創新；合理施工；支護
0引言
隨著我國經濟的快速發展，人們對于日常起居生活的質量要求也越來越高，對城市建筑和市政工程的發展提出了更高的要求。隨著城市土地價格的增長，城市建筑逐漸向高層發展，要求設計建筑方案強化對地下空間的合理設計與利用，從而更好地保證建筑工程的施工質量，避免由于建筑工程的施工質量所導致的建筑工程問題，保證人們日常生活的質量和安全，避免坍塌和滲水問題，減少事故造成的人員傷亡，使得高層建筑能夠更好地發揮經濟效益。
1巖土結合地質條件下基坑施工技術應用原則與目的
在進行高層建筑施工時，需要埋置深度更大的基礎設施或者地下設施。建筑工程深度較大的土方施工工程逐漸成為建筑工程中不可或缺的施工環節，而為了更好地確保建筑工程地下結構部分的環境和施工安全，需要對建筑工程基坑施工技術進行優化，以達到基坑周邊環境穩定的效果。在進行基坑施工設計和施工時，需要堅持原則，確保建筑工程能夠達到施工目的[1]。1）要保證基坑施工設計的合理性和安全可靠性。基坑施工設計及基坑深度支護處理是一項較為復雜的系統工程，需要對基坑周邊地質、水文及巖層進行細致的檢測，結合當地的地質條件與施工的工期，實現對地下基坑的合理設計，保證建筑工程基坑施工的安全可靠，避免出現坍塌與滲透的問題。因此，在進行地下基坑設計時，要選擇經驗豐富、資歷較深的專業團隊或者設計單位，進行相關的施工設計。2）基坑設計要確保基坑及建筑基礎結構施工的安全性、保證周邊的建筑物和地下通道能夠正常的運行，避免施工地面出現坍塌或者管涌等故障，保證建筑工程的施工的順利開展，確保建筑工程的施工質量。建筑工程基坑施工和施工技術需要運用先進的技術和施工理念，做到具體問題具體分析，對施工技術進行優化。要確保邊坡的穩定，滿足不同的控制需求，確保周邊建筑工程的安全可靠，降低擬建建筑工程開裂的概率。確保基坑施工的順利開展和支護的合理構建，以保證地下施工的作業環境的穩定性。
2巖土結合條件下基坑施工技術應用建議
1）坑壁形式的設置需要結合施工的規范要求，充分考慮當前基坑坑壁受到破壞后可能產生的不同后果，合理設置坑壁的等級。在進行坑壁設置時，需要結合坑壁的安全等級、工程周邊環境及水文地質條件等因素，科學合理地選擇坑壁的形式。2）基坑支護的施工是保障施工人員自身施工環境安全的重要臨時工程，因此，需要更好地做好對于基坑變形的監測，從而保證巖土結合條件下基坑施工技術的應用。需要通過檢測計算，完成對于影響因素的分析，進而有針對性地糾正措施，保證施工環節的質量和安全。這些檢測工作需要能夠從變形與其他因素變化進行細致的控制與調節。
3巖土結合條件下基坑施工技術應用的創新優化探究
3.1基坑施工前技術應用優化
在建筑工程的準備階段，施工方需要根據建筑工程的實際施工現場進行綜合的判斷，進而選擇一個更為經濟合理的施工方案，要求施工方和設計方能夠妥善溝通，并對現場進行細致的觀察，同時研究不同的基坑設計圖紙、檢修周邊線路、移除非必要的周邊物品，進而保證施工環節的安全合理。在確定好施工方案之后，便可以進行現場的放坡施工。一定要注意施工對周邊建筑和地下管線的影響，盡量采用局部或者全深的放坡施工技術。施工時場地的周邊土質較為均勻，需要在豎直施工基坑時嚴格按照規范要求，避免由基坑豎直施工造成的地質破壞，從而保證建筑工程的安全[2]。
3.2基坑施工過程中技術應用優化
施工時要重視沉樁時對于鋼樁長度的要求，必須確保每根鋼樁的長度都在3m以上，同時頂部為尖頭。在樁尖放入預留孔洞后，便可以放置千斤頂，同時連接好相關的油泵站，并開始壓樁，實現妥善的正式沉樁。焊縫時，應該選擇連續滿焊，以確保樁身上下中線之間的偏差控制在10mm以內，并保證相關的節點彎曲矢高足夠低。當沉樁達到設計要求之后，便可以進行最后的封樁混凝土施工，此時需要先用鋼制送樁器進行相關的試壓測試，避免孔洞內部的雜物影響到正常的壓樁施工。此外，還需要注意檢測孔洞內存水，如果發現存水狀況，及時處理，確保混凝土施工的密實程度。
3.3基坑施工后質量檢查與驗收優化
在進行相關的基坑施工之后，委托方的質量檢測與驗收是確保基坑質量的重要環節。若發現不符合設計方案或標準的施工部位，需要及時上報，以保證建筑工程施工的質量。在主體施工階段，需要盡可能地保證主體施工的結構平衡性，保證將偏差控制在合理的范圍內。而在頂樁的施工中，委托方的質檢人員需要時刻注意樁身的變化，若是發現與設計方案不符或者不符合標準的地方，立即停止施工作業，嚴重時建議返工[3]。此外，質檢方還需要嚴格控制混凝土的建筑施工質量，以滿足設計的強度要求，確保施工質量。
Abstract： The thesis taking a teaching building as an example， the usage of Tshwane Software makes optimization of project design come true， which reduces quantities and saves project cost on the premise of guaranteeing project quality. The thesis also makes the following proposals for promoting the application of BIM technology in cost management： developing new technology， refining cost management and deepening 5D BIM in terms of technology； making enterprises understand the economic benefits of BIM intuitively in the aspect of economy； strengthening the BIM technology promotion， improving the compatibility of domestic software to attain the international level in practice.
關鍵詞：BIM；工程造價管理；斯維爾軟件；設計優化；建議
Key words： BIM；engineering cost management；Tshwane software；design optimization；suggestion
中圖分類號：TU723.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）19-0166-04
0 引言
我國傳統的工程造價管理模式存在與市場脫軌，效率低下的問題，缺乏精細化、智能化和信息化的管理[1-2]。隨著信息化時代的到來，建筑信息模型（BIM）的提出為建設工程領域帶來了新的革命[3]。利用BIM技術進行工程造價管理是工程工程造價管理領域的新思維、新概念、新方法，它不僅解決了海量建筑信息處理的難題，而且實現了工程造價的全過程管理和不同角度的多算對比，這對現今建筑行業工程造價管理的發展起到了至關重要的作用。
1 斯維爾工程造價軟件介紹
深圳市斯維爾科技有限公司將BIM技術運用于工程全過程的集成管理，它是基于BIM技術的建筑設計、造價、管理的數字化方法，支持建筑工程的集成管理環境，可使建筑工程在整個進程中提高效率、減少風險。
1.1 斯維爾三維算量軟件介紹
斯維爾三維算量3D2012三維算量TH-3DA是國內首款基于AutoCAD平臺的面向建筑行業的工程量計算軟件，軟件采用“虛擬施工”的方式對工程項目進行虛擬三維建模，經過對圖中各構件關聯清單、定額、鋼筋和進度，根據清單、定額所規定的工程量計算規則，結合鋼筋標準及規范和進度計劃，自動進行相關構件空間分析扣減，得到工程項目的各類工程量[4-5]。
1.2 斯維爾清單計價軟件介紹
斯維爾清單計價軟件所用的GB50500-2008規范是《建設工程工程量清單計價規范》的配套軟件。軟件涵蓋30多個省市的定額，支持全國各地市、各專業定額，提供清單計價、定額計價、綜合計價等多種計價方法，適用于編制工程概算、預算、結算，以及招投標報價。軟件提供二次開發功能，可自定義計費程序和報表，支持撤消、重做操作。此外，專業版計價軟件提供造價審計審核、指標分析、計量支付功能[6]。
2 斯維爾軟件在工程造價管理中的實例應用
2.1 實例背景資料
本實例是某學院的一棟教學樓工程，建筑面積有1434m2，框架結構、教學樓共計5層，地下1層，層高為4.2m，室內地坪標高為-4.2m；地上為四層，首層層高為4.2m，二、三層高均為3.3m，出屋頂樓層層高為3m。地下室與首層地坪高差正好是地下室的層高。
2.2 構建模型
新建工程項目并進行工程設置后，利用軟件建立三維建筑模型，圖1為建立好的教學樓基礎層及地下室的三維模型。
建立模型后掛接做法，構件的工程量就可以統計出來了，應用三維算量軟件和清單計價軟件分別編制教學樓工程量清單及分部分項工程量清單計價表。
2.3 優化設計
根據所建立的三維建筑模型和工程量的比對和分析，結合結構優化分析案例和實際建設中經驗，并通過相關荷載的計算，可對建筑設計進行優化：將地下室樓板由雙向板改為單向板，板厚由150mm改為100mm，相應的支座負筋一并修改，同時增加橫向次梁，次梁及框架梁高度一律改為600mm，配筋見圖2，新增次梁配筋編號見圖3。
優化模型，計算工程量，與原設計方案進行比對，將新設計方案建立三維建筑模型與原設計方案對比，如圖4的優化只涉及梁、板部分，所以在此僅顯示與優化相關的構件，便于觀察對比。
使用“工程對比”功能實現優化前后工程量對比（圖5）和鋼筋量對比（圖6），將算量文件導入斯維爾清單計價軟件，建立對應的組價文件，設置好信息價文件和費率，進行分部分項工程、措施項目、其他項目、工料機計算和匯總，生成取費文件，形成報表文件。
2.4 優化結果對比分析
2.4.1 模型對比 利用三維算量軟件進行實體建模，分析可視化三維模型和各個構件的工程量，結合結構優化分析案例和實際建設中經驗，發掘原建筑設計方案可做出改進的部分（將雙向板改為單向板，增加橫向次梁，從而減少板的厚度及鋼筋工程），通過相關的結構荷載計算，制定出滿足荷載要求的優化設計方案，使設計趨于合理，從而提升工程質量。
2.4.2 工程量對比 對優化的方案進行工程量和鋼筋量的統計，運用軟件“工程對比”功能可以直觀地對優化前后的工程量進行對比，圖6可以看出優化后的鋼筋工程量比初始設計減少773.75kg，可見設計方案的優化減少了鋼筋工程量。
2.4.3 工程造價對比 運用清單計價軟件進行工程組價，并生成工程投標匯總表，根據優化前后方案的對比，可計算優化后的造價減少1219.33元，可見方案的優化節約了工程成本。
由此可以看出，斯維爾軟件BIM技術的應用實現了設計方案的優化，在確保工程建設質量的前提下，減少了工程量，節約了成本，這充分體現出斯維爾軟件在工程造價管理方面的優勢。
3 斯維爾軟件在工程造價管理中的優勢
在初步設計階段，三維算量軟件的快速識別功能可以針對建筑方案圖迅速建立算量模型，利用“實物量”算量模式計算出實物量，再根據以往經驗指標，計算出造價，利用綜合對比的功能，評價出最優設計方案；在施工圖設計階段，為滿足開發商有效控制造價，軟件制作了各種經濟指標報表，完成算量后各種經濟報表能夠自動生成；在招標過程中，軟件在工程屬性設施上設定招標工程量清單計價模式，可以嚴格按照清單算量、計價規則計算工程量并進行計價，同時根據相關要求生成招標文件；在投標過程中，三維算量軟件內含全國各地區的定額，施工單位能輕松完成并輸出定額結果；在施工階段，三維算量軟件可以利用“預算模型文檔”，輸出所需樓層或是部位的工程量，完全解決了進度工程的計算問題，實現了四維項目管理；在決算審核中，針對工程量核對逐步細化的特點，軟件設置了相應工程量核對的功能，通過提供各種工程量的匯總，便于排查工程量與有差別的樓層和構件，任何數據都可以查閱出明細，并直接查到模型的具體三維構件，構件的扣減情況通過體積、面積展開詳細解釋，一目了然。
4 國內現行工程造價管理的改進建議
4.1 技術角度
軟件技術有待開發。國內工程造價管理軟件的檢核功能多限于構件扣減情況、構件鋼筋配置情況、構件尺寸是否異常、對應所屬關系的檢查，并沒有詳細系統的檢查體系[7]。國外的工程造價管理軟件有優秀的沖突檢查模型，該模型可分析出規劃中存在幾何沖突及位置相撞，各部件之間的沖突碰撞在屏幕中預先顯示，同時還具有跟蹤處理的功能，從而優化初步規劃和施工流程，減少項目風險，加快建筑進度。
在成本管理方面，國內工程造價管理軟件多為相應的配套軟件，成本管理的體系和數據也不夠全面，對于各細部構件的研究和比對沒有詳細專業的管理系統軟件[8]。國外的軟件有針對成本管理的專業成本管理器，通過成本管理器中詳細的數據庫，可以根據需要對構件等進行篩選、查看和比較。
5D BIM模型的深化。5D BIM模型是建筑企業精細化管理的核心，這種技術是在3D BIM模型上配置時間進度計劃和造價信息，同時記錄實際進度執行情況，統計已完成工程量及造價等信息，形成包含“計劃進度、工程量及費用”和“實際進度、工程量及費用”的5D BIM模型的過程，從而實現以“進度控制”、“投資控制”、“質量控制”、“合同管理”、“資源管理”為目標的數字化“三控兩管”項目總控系統。現階段國內雖然有軟件開發公司對5D BIM模型進行研究，但多處于模擬設計階段，根據實際情況實體施工階段的進度管理和成本控制的應用并不廣泛。
此外，在5D BIM模型的基礎上，國外已研究并應用6D BIM模型（Sustainability Optimization）和7D BIM 模型 （Facilities and Asset Management），并隨著BIM應用的不斷擴大和深入，進行nD BIM 模型開發和研究。
4.2 經濟角度
BIM的應用價值已被大多數企業所認同。在企業實施過程中，主要關心的還是效益問題：實施BIM意味著企業要在購買軟件、招聘和培訓人才、聘請外部服務團隊等方面有所投入，這些投入是否真的能給企業帶來所期待的利益。針對這些問題，我們要對BIM投入后的收益情況做出詳細、準確、清楚的效益分析，從而讓企業了解到：BIM技術前期生產效率降低所帶來的成本增減是顯性和即時的，但在BIM實施的后期，前期良好的設計和規劃有助于生產力水平的提升，逐步恢復到原有水平并高于原有水平，BIM所創造的質量、經濟效益開始顯現，這種提升對企業有著長期持續的良性影響。
4.3 實踐角度
BIM工程造價管理技術需要推廣。要想推廣BIM技術，最關鍵的就是加大中國建筑市場對BIM技術的需求。建立以政府為主導，引導企業及個人對工程造價管理的BIM技術應用：政府建立BIM標準和指南，借助政府公共項目率先完成指定的BIM技術應用，同時邀請相關機構展開跟蹤研究，進行社會效益及經濟效益的分析評價；引導企業及個人通過自身試點實施BIM技術的應用，從而熟悉工作模式和業務流程。在此基礎上，結合各方的經濟效益評價，讓政府、企業以及個人了解到BIM技術應用在工程造價管理上的優勢。在技術得到認可之后，制定更加詳細具體的標準和指南，使BIM技術推廣到更多的政府項目及民營企業項目中去。
增強軟件兼容性，與國際接軌。目前國內的工程造價管理軟件多是支持自己體系的軟件，對市面上其他軟件并沒有涉及過多的兼容，尤其是對國外應用廣泛的的設計軟件，如Autodesk的AutoCAD各種版本，Bentley的Microstation等，在圖紙識別建模的過程中會存在偏差。此外，國內工程造價管理軟件應汲取國外軟件的優點，將新進技術引入，結合我國國情制定出優秀BIM工程造價管理軟件。
參考文獻：
[1]Goldberg H E. The Building Information Model[J].CADalyst，2004，21（1）：56-58.
[2]張建平.基于BIM技術的研究與應用[J].施工技術，2011，15（1）：15-18.
[3]劉照球，李云貴.建筑信息模型的發展及其在設計中的應用[J].建筑科學，2009，25（1）：96-99，108.
[4]深圳市清華斯維爾軟件科技有限公司.三維算量3DA2012使用手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.
[5]深圳市清華斯維爾軟件科技有限公司.三維算量軟件高級實例教程[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.
[6]深圳市清華斯維爾軟件科技有限公司.清單計價用戶手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.
運用BIM思維和參數化設計手段在城市綜合體概念設計階段的應用經驗。
關鍵詞城市綜合體概念設計階段BIM 參數化設計
0 引言
近年隨著先行探索者的實踐及應用，BIM及參數化設計的理念和
概念越來越多地被建筑設計從業者認可和實踐。然而，更多的同行持
觀望態度，并且期望在日常設計工作中尋求一個最佳的應用方法。
現階段大多數設計企業對BIM 及參數化設計的認知水平存在誤區，
總是片面地認為，“BIM就是運用某款軟件繪制出來的三維設計圖紙”；
“參數化設計”就是在特殊項目中，運用某種算法，契合設計理念，
做出精彩絢麗的表皮和效果。但是，Facility Lifecycle Helix“建筑（設
施）全生命周期帶狀螺旋形” （NBIMS，Part1，2007）揭示了這樣一種
世界觀（圖1）：BIM 是一個龐大的體系，是多維度并進的形態，而又
不是不可觸及的狀態。結合BIM 定義所述，作為項目參與個體，運用
BIM 思維去解決不同階段的實際問題，實踐證明是可行的。
另外，參數化的關鍵在于參數的界定與邏輯。通常我們很容易陷
入表象理解，認為參數化設計其實就是運用參數化軟件工具結合某種
數學算法，從而得到某種未知的設計結果。但我們認為參數化設計的
本質是，在BIM 這個龐大的體系及多維度并進的形態演變過程中，創
造和設計一個構成邏輯或法則，而在項目生命周期的推進過程中，可
以不斷地去設定和更新預先設計好的邏輯和法則，從而使得設計創意
及構思，得到最佳的設計結果。因此，本文界定的參數化設計主要描
圖1
述在構想好創意之后，幫助尋找最佳解決方案的過程手段。而對于設
計來說，這只是設計流程中的一個環節。基于此，建筑師要面對和解
決的問題至少包括：數字模型如何處理可以制作出精確的實體模型；
對于曲面造型的建筑，如何處理該曲面；如何規則化和構建化幕墻面板；
如何在Grasshopper 中設計節點；如何導出擴初和施工所需要的CAD
圖紙；如何利用GH 進行生態化的設計等。遺憾的是，這樣的思考和
行動還太少，更不用說將參數化設計和工具在方案前期這樣不確定因
素甚多的階段進行探索。以下結合實際案例進行闡述。
1 項目概況
樂山某城市綜合于樂山市中央商務區和城市新中心的成綿樂
城際鐵路樂山站區域，其主導功能為商業綜合體，特為旅游集
散及其他生產中心，基礎功能為交通集散以及生活配套。項目
的出發點是為樂山市打造一個有活力的城市目標。
任何新的設計手段和設計思維必須在一個載體中得到驗證和評判，
而我們設定的運用載體是城市綜合體及商業設計在概念設計階段的
BIM 及參數化應用。
項目設計方為四川國恒建筑設計有限公司創作一所；項目工作平
臺為ArichCAD 12，Rhinoceros 4.0，Grasshopper，Microsoft Excel
2010，SketchUp Pro 8.0；項目團隊組成為一名BIM（式）設計總監
和一名BIM（式）主創設計師。
2 BIM實施特點
2.1 應用方式
在方案構思階段，通過業主的功能需求、設計條件約束或新技術
創新來作為邏輯基礎，經過建筑師的感性和經驗產生一些需要發展的
方案思路；據此對周邊環境和資源，結合場地特點、空間設計要點（尺
度、面積、體量）、商業動線、業態配比及規劃等，從參數化設計的
角度去尋找多個可行方案；最終與業主溝通、平衡各方要素，商討出
一個最佳或最適合的實施方案。
2.2 應用的落地點
BIM 和參數化設計工具評估及工具的選擇運用；建筑設計方法和
建筑構成法則及體系；在設計推進過程中，不斷優化更新建筑構成法
則及相關指標；運用參數化工具流結合建筑設計原則和構成邏輯，形
成一個可控的參數化設計結果。
2.3 工作策略
2.3.1 模式策略
在城市綜合體類型建筑設計工作中，數據化平衡各方指標要素是
關鍵，這在BIM 體系中屬于多維同步并進的一個狀態。簡單地說，在
項目可行性研究報告中（項目策劃），抽象的數學模型決定了整個項
目的大致定位；在BIM 維度中，可以直接從BIM 信息深度的第一階段
量度（LOD100，項目概念屬性）跳到后續乃至第五階段量度（LOD500，
項目運營屬性）。
在這里，我們認可BIM信息有五個階段的量度（LOD100～LOD500）：
1）LOD100：概念設計要求；2）LOD200：近似幾何形態要求；3）
LOD300：精確幾何形態要求；4）LOD400：制造安裝要求；5）
LOD500：竣工運營要求。
由于城市綜合體和商業地產的建筑（設施）特點，在前期概念方
案設計階段，建筑師及其相關團隊必須對未來設計建成的建筑（設施）
提出最佳使用和業態規劃建議（當然在提出這部分建議之前，多團隊
協同工作是必要的流程）；所有團隊將數字化的數據模型作為平臺，
分享各自的知識共同完成這項工作，這就是BIM 思維下的創新工作模
式。
2.3.2 設計策略
（1）建筑師在接受到新的設計任務之后，數字化定性前期設計要
求是對項目理性認識的第一步。在這里，建筑師抽象出項目所需的指
標要求、隱藏的條件及調整參數，去探尋詮釋靈感的不同的可能性，
繪制出總體規劃設計草圖。
（2）將設計草圖導入到Rhino 軟件中，根據經濟技術指標的算法
和設計概念的定型化要求，運用Grasshopper 將圖形與數字化進行聯
動邏輯的參數化設計。
（3）根據設計手法進一步優化建筑形態，這需要建筑師去更新空
間構成邏輯思維圖。指標與建筑形態聯動，通過數字化表現建筑項目
形態，進行感性與理性之間的平衡。這一階段可以使用類似ArchiCAD
這樣主流的BIM 設計工具。
（4）前期進行合理的業態組合及商業流線規劃之后，城市綜合體
的設計工作就推進到下一個層級，即空間體量推敲和形變設計，這部
分工作更多需要建筑學感性認識和設計工作經驗。當然，軟件工具的
應用也能幫助建筑師來更好地完成相關工作。這一階段可以使用類似
SketchUp 這樣輕量級快速設計工具。
（5）在空間體量推敲之后，在建筑師大腦中形成了項目的大致雛
形，這時需要借助參數化設計來幫助建筑師實現創意和最佳構造方式。
在這一階段，需要重新借助Rhino 和Grasshopper，配合ArchiCAD
來完成創意深化工作。
2.3.3 交付策略
參數化方案成果通過BIM 體系下工作流、信息流和模型流的指引，
為下一階段的設計傳遞成果與信息。
3 BIM項目實施
3.1 準備階段
3.1.1 定義方案前期設計的內容與職責
（1） 在商業地產設計中，所有設計團隊和顧問及相關職責如表1
所示。
（2）商業地產設計階段劃分及階段性目的如表2 所示。
3.1.2 方案前期比選
（1）方案總體比選：建立方案設計約束條件
數字化模型圖（圖2）。
（2）聯動邏輯：將圖形與數字化進行聯動邏輯
的參數化設計（圖3）。
（3）優化平衡：條件與建筑形態聯動，通過
數字化表現建筑項目形態及業態（圖4）。
3.1.3 方案創作及推敲
在設計手段上運用參數化手段，強排一個數
學模型方案，充分理解規劃設計要求后，通過地
域文脈來構思方案創意。在創意階段，不建議過
多受強排結果影響，應敞開思路構思創意。在敲定
方向之后，深化和驗證這個想法。其次，設計指標
聯動圖形的邏輯，研究住宅群落規劃形態，實時出
現指標更新。通過感性與理性相結合，推敲出綜合
考慮的住宅建筑規劃形態及綜合體規劃形態。反復
通過手繪總平與計算機參數化設計的形態，去修改
更新總圖，然后掃描導入ArchiCAD
工具中進行尺
度和空間布局、功能布局驗證。再把ArchiCAD
中
的圖形導入到SketchUp
中，深化體量，尋找最
佳的體量構成方案（圖5）。隨后運用Rhino
和
Grasshopper
工具，實現預先設計好的塔樓形態構
成邏輯，深化塔樓至表皮深度。在深化造型的過程
圖2中，嚴格控制塔樓的標準層面積和總面積指標，實
現在滿足預先設計的強排結果的同時，還要滿足建筑形態美感及建筑
規劃總體形態，實現感性與理性平衡的最優方案（圖6，7）。最后通
過參數化工具和BIM 主流設計工具，完成方案前期的創作。
4 結語
相比傳統方式，本案較大提高了參數化設計的應用價值，較多關
注和回歸了建筑設計的本質，將設計的深度與廣度拓展至新的高度，
建筑方案設計相對也更加“敏捷”。最終方案比選周期壓縮到約0.5～1
天時間，效率提高數十倍。也從而得出結論：方案設計的深度與廣度
取決于思維的深度與廣度。
參數化設計應用在大型城市綜合體項目中，能夠更快更準地把控
整個項目的設計思路生長方向；通過參數化手段多維并進，將復雜而
繁瑣的功能和業態進行合理的規劃設計，為商業策劃顧問及后期運營
團隊提出合理的建議，做出設計在理論和數據兩個層面的交互式支持。
在實際工作中，這方面應用也得到了甲方、策劃方、公司及合作團隊
的認可。
作者簡介
麻煜，M.A.Y Groups 主持人。畢業于東南大學建筑系。擁有十余年建筑設計、技術及經營運營管理工作經驗，在BIM 應用、建設
及管理方面有豐富的實戰經驗和全面的大局觀。曾為華潤、萬科、萬達、上實等國內一線房地產企業提供BIM 項目服務； 為鐵二院、
西南電力院、成都勘察院，中國建筑西南設計院、四川省建筑設計院、深圳市建筑設計研究總院等提供BIM 設計及咨詢培訓服務，
1．1設計質量評價缺陷
當前企業實行的建筑工程質量評價方式主要有:由政府負責單位開展工程項目質量審查評定;由設計單位自行開展內部設計質量審查;由業主單位開展設計質量審查評定。根據不同角度分析可以發現，不同的設計質量評價方式都在一定程度上提高了建筑工程設計評價質量，但這些方式也存在部分缺陷性問題，具體表現有:
(1)有限性，其主要體現在評價時點及評價主體兩方面;在多種評價方式中，通常會存在兩個評價主體，且多由專業技術人員組成，缺少相關利益主體，其評價結果難以反映出不同主體的目標需求和建議，評價形成的影響效果非常有限;同時部分評價是在階段成果形成后進行的，而有的甚至是在工程竣工后進行的，設計的評價與控制力度明顯不足，這就容易造成工程設計質量的評價作用難以發揮，工程整體質量難以保證;
(2)非常規性，因部分企業對于工程設計質量評價缺乏基本認識，且管理制度上存在缺陷，造成質量評價工作的隨意性較高，設計單位內部評定缺少一定的常規性，且通常采用三級審查方式難以保證設計質量。
1．2優化設計管理意識不足
(1)業主因專業知識制約，很難從優化角度對設計方案提出疑義或可行性建議;部分業主經濟實力較高，項目工程追求新穎，未考慮優化要求;
(2)設計單位選擇不佳，部分項目設計雖通過招投標，但方案概算相對粗略，細化水平較低，難以開展綜合評定;
(3)未深刻認識設計對工程投資的重要性，僅關注工程招投標環節，忽視設計方案優化對工程造價的節省;
(4)部分業主對于工程應具備的功能要求和設施配置不明確，且存在較大的隨意性。
2建筑設計管理問題的解決對策
2．1完善設計界面管理協調機制
相關設計單位應不斷完善設計界面管理協調機制，構建設計界面風險防范體系，以不斷提升界面管理質量。具體采取的措施包括:
(1)業主控制的設計協調過程應建立高效的決策系統，不斷改善機電設備招投標管理水平，以克服土建、設備設計與施工中存在的施工設計遲緩、設備安裝圖滯后難題;
(2)做好合同界面管理，確定各專業系統設計單位為界面實施工作的執行主體，各專業系統的設計單位應在設備、技術、人員和組織上提供基本界面管理條件;
(3)總體設計單位應重點開展技術管理，明確施工圖設計及初步設計階段、招投標階段的工作要點，招投標文件中明確的條框應由投標單位嚴格執行;
(4)應加快建立界面管理機構，由業主開展直接領導管理，并編制工程、設計界面的具體管理辦法與程序，促進界面管理的規范化、制度化、科學化發展;
(5)加快設計界面管理的信息化發展，通過設計界面管理機構建立本機構的數據管理系統及系統管理軟件，以利用結構完成對界面數據的訪問，采用直觀圖方式反映不同界面的樹狀層次結構。
2．2加強建筑設計質量控制
(1)根據建筑工程項目具體要求及相關勘查數據資料進行深化研究分析，并以此為主要依據進行設計方案大綱制定;通常情況下設計大綱可由項目主管工程師安排各專業工程師調查資料分析為前提，進行綜合討論編制;隨后將編好的大綱交由業主進行審核，最后按照審核通過的大綱開展具體方案設計;
(2)設計方案前期審查;對設計方案的前期審查主要是核查項目總體設計方案，通過與設計要求大綱的比較分析檢查設計方案是否符合工程標準、概算設計是否在允許范圍以內;
(3)核查施工圖:施工圖審核檢查是工程設計階段質量控制的重要關鍵點，在具體審核中應加強使用功能及質量要求的標準檢查，具體審查的內容應包含給排水施工圖、建筑施工圖、暖通空調系統施工圖、電氣安裝施工圖、結構施工圖等;
(4)做好設計項目施工及竣工后的反饋:項目主管應安排各專業負責人參與技術交底工作，對技術交底過程提供意見和建議;對于施工會審過程中存在的疑問及修改意見等應組織設計人員進行核查，并考慮相應修復或補救措施，以確保工程質量;在工程竣工時，專業設計人員應共同參與質量驗收。
2．3做好設計成本與進度控制
在項目投資決策完成后，項目投資控制的核心在于設計。設計概算便是只在項目獲得可行性研究審核后，進入規劃設計階段時開展的概括性初始預算。其是一種綜合考慮項目運行可能形成的成本費用及投資方投入資金量而具體編制的預算。通常項目前期設計階段的工程造價要占到項目總投資成本的75%左右。所以設計概算是施工圖預算的造價上限，施工圖預算應控制在設計概算的前期工程造價范圍內。工程設計管理中需對項目進度控制的要求有:對主設計單位同分包設計單位間的關系，主設計與特殊專業設計、裝修設計等領域的關系進行協調，調整施工圖進度以保證其符合材料、招投標、設備采購、施工進度等標準;對審計進度計劃及出圖計劃進行核查，并監督執行，防止出現因設計單位進度延遲而導致施工單位需求索賠的問題;進行設計階段進度計劃編制并控制其具體執行;對設計單位提供的設計進度計劃進行核查，并對進度計劃值與實際值進行比較分析，制定各階段進度控制報告及報表;制定設計階段進度控制總結報表。
2．4實行系統化管理
采用由美國系統工程學專家霍爾提出的設計管理三維系統結構，從時間、組織、知識三方面開展建筑設計管理，克服管理中存在的集成問題。設計管路可具體分為設計準備、方案設計、擴初設計、施工圖設計及施工配合等階段過程，不同階段按照先后順序組成了設計管理的整體過程，不同過程間相互影響、相互關聯。加強不同階段關鍵節點和設計任務管理的基本質量目標、概預算成本目標的控制，是確保工程最終目標有效完成的基本手段。
3結束語
工程設計階段造價的控制是工程造價控制的源頭，對于工程設計階段的造價控制研究是進行工程造價控制的關鍵點。本文在相關工程設計階段造價控制理論研究的基礎上，以XFQC小區項目為研究對象，對其項目設計階段的各個方面進行研究。在此過程中主要采用文獻法、理論與實際相結合等方法進行定性分析；并采用價值工程、限額設計以及標準化設計的方法進行定量分析，對項目進行方案的優選與優化，及時發現整個過程中所發生的問題，提出具有實際意義的解決方案及建議，實現從全方位做好工程項目設計階段的造價控制工作。
關鍵詞：
設計階段；工程造價控制；價值工程；限額設計；建議
隨著我國經濟的不斷快速增長，作為我國國民經濟支柱型產業的建筑業近幾年也呈現出快速增長的趨勢。然而就當前我國建筑業的具體情況而言，概算超估算、預算超概算、結算超預算的“三超”現象時有發生，建設成本難以控制，進一步地抑制了我國建筑行業的發展。因此，如何科學地、正確地進行工程造價的控制已經成為了當前建筑業亟待解決的一大難題。尤其是設計階段的造價管理更要引起我們的重視，這也是在我國工程作業中經常忽視的一個控制造價的階段。長久以來，我們一直將控制造價的焦點放在施工階段上，殊不知設計階段才是控制整個建設工程總成本的關鍵所在。
一、工程設計階段造價控制相關理論
(一)價值工程價值工程是將分析研究對象的功能作為重心，用以提高研究對象的價值的定量分析法，其基本原理是以最低的壽命周期成本實現產品的必要功能。在研究過程中排除那些多余或不合理的功能，減少開支，達到提高效益的目的。運用價值工程對建筑項目進行優化，通常會經過以下五個步驟進行研究。其一，收集與項目有關的資料信息。這些信息包括建設方的意圖與要求，設計方的設計規劃與功能成本分析相關的研究等。其二，進行方案創造，要打破常規，盡量創造出使用更低的成本創造出更高的價值。其三，進行方案分析，對所創造的方案全方面分析其是否能實現功能要求，以及方案實現的途徑。其四，完善并評價方案，通過核查前面步驟進一步完善可行的方案。其五，進行最終方案的選擇確定。
(二)限額設計限額設計是將對項目投資的控制化被動為主動，進而達到“防患于未然”目的的一種對投資進行控制的方法。它是指按照所批準的投資估算實現對初步設計及其概算的控制，進而按照批準的初步設計概算來實現對施工圖設計及預算的控制。即將在此之前的設計審定的投資額與工程量先行分解到各個專業，而后再分解到各個單位工程和分部工程(前提是保證各個專業的使用功能)，按所分配的投資限額對設計進行控制，并嚴格控制技術設計和預防施工圖不合理變更的發生，保證不會超出項目的總投資，實現對工程造價的有效控制。根據價值工程原理，可以將限額總額分配分成以下步驟：1.依次求得擬建項目各個組成部分的功能評價值和其系數，也就是擬建項目各組成部分功能目標成本比例，通過此比例將限額總值進行分配；2.收集足具說服力的同類工程項目的數據資料，求出各個項目工程造價數據。在對XFQC小區的設計過程中，嚴格按照國家《住宅設計規范》、《民用建筑設計通則》等相關設計規范進行規劃設計，在保證項目符合設計標準的同時，也便于之后進行的施工需要。據有關數據統計，工程項目采用標準化設計可以節省建設項目造價的10%—15%，并且此種方式具有較強大的適用性，在進行工程設計時可以重復使用，特別經濟，因此，設計單位應積極鼓勵設計人員進行標準化設計。
二、XFQC小區設計階段造價控制的實證研究
(一)項目簡介XFQC小區項目是一個舊村改造的項目，是將城市郊區的一個村莊改造為現代化的居民小區。小區工程項目占地面積為50000平方米，場地平整開闊，利于規劃、施工，項目用地性質是居住用地。擬建小區的形狀呈長方形，設北門和南門兩個小區出口，包括3棟12層的高層和6棟多層，其中的高層為一梯兩戶，共設四個單元，戶型設有兩室和三室，其中三室為主打商品；多層為6層建筑，每棟樓四個單元，層高均設計為3.2米，并且設有地下車位760余個。為滿足客戶對居住環境的舒適度要求，該工程項目的綠化率為30%，容積率為1.8。抗震設防烈度為7度，設計使用年限為70年。
(二)價值工程的應用該小區工程屬于民用建筑，對居住用建筑工程的功能可以分為：適用功能、安全功能、美觀功能和其他功能。在項目設計階段，根據建筑的這7項具體功能，進行系統分析，計算研究對象成本，并分析研究對象的價值。在此基礎上，方案比選小組的人員按照投資方的意見占0.6、設計方占0.3、施工方人員占0.1的權重，以此為依據得出如下功能權重系數(具體見表1)，比較其大小，以此從各方案中進行優選與組合，得出最能體現建筑價值的方案。根據表1的權重系數比較可以得出：平面布置、牢固耐用、采光通風、建筑造型、室內外裝修、環境功能、三防設施對于住宅設計功能的影響程度依次減小。下面借此比選結果來進行更深一步的評價比選。實踐證明，越早進行價值工程的研究對項目越有利，在為XFQC的高層住宅進行設計時，考慮到住戶的居住要求，最終確定四個設計方案，現在從方案的性能指標進行對比分析，得出各個方案的成本評價系數見表2。其中，各方案的成本系數等于各方案的造價與各方案造價綜合之比。根據以上數據，采用十分制加權平分，根據方案比選小組人員對不同方案的滿意程度，得出功能評價系數表。最終經過比選，方案四的價值系數最大，各項功能均能滿足居住需要，因此選定方案四作為設計方案。
(三)限額設計的應用以XFQC小區的高層住宅建筑為例，項目投資估算為6000萬元，建筑面積為25000平方米，項目各個主要組成部分包括：結構工程、裝飾工程、給排水工程、暖通工程、強電工程、弱電工程和電梯工程，參考相關資料還可以將這些功能定義成6項大功能和24項子功能。根據專家、設計人員以及用戶的意見，確定各項大功能與子功能的重要度權數，再由專家對其打分評價，以此得出各個組成部分的功能評價系數。計算得到XFQC高層的各個組成部分的功能目標成本，但現在所得結果并不是最后的分項工程占總造價的比例。接下來要結合以往同類工程的經驗數據，將其中所含的維持費因素扣除，這樣以項目的全壽命周期費用為基礎，最終求得各個分項工程造價占總造價的比例。因為實例中的同類型工程造價以及運營成本的數值在計算時所采用的都是平均值，所以在最終所得出的設計限額只是一個數值，而不是數值區間。對于同類型工程的相關數據進行處理時，還可應用數據統計的原理來求得工程造價和運營成本占總造價比例的置信區間。
三、設計階段造價控制存在的問題
(一)設計招標制度不完全有時為了中標，設計單位只注重設計方案的好壞，對投資預算僅僅按照招標文件中所規定的最高限額進行不負責的估算。在設計階段的評標定標過程中，建設單位不管設計方案是否科學合理，只考慮哪家設計單位的設計費報價最低就選哪家設計單位中標。然而設計方案的好壞對工程投資的影響遠比設計費大很多，甚至多出的投資是設計費的幾十倍。正是由于工程造價過程中責任不夠明確，法制不夠完善，嚴重困擾著建設工程投資效益，一些不必要的浪費現象時有發生。
(二)技術與經濟相分離在我國的工程造價預算領域內，經濟適用和技術先進之間的關系往往是沖突的。設計人員對工程預算工作只起到合理使用建設資金的促進作用，對技術的要求反而不夠重視。在工程造價預算過程中，使用更加先進的技術，相關費用就會經常性的增加，在這種情況下往往以適用性為先，忽略技術的含量，最大程度地降低工程造價。亦或是在投資限定的范圍之內，盡量實現項目質量與功能水平的提高，使一些新技術、新材料不能迅速被應用到實際建設當中，使工程建設處于落后的低端狀態。
(三)對圖紙審核的輕視在工程的造價實際操作過程中，設計單位、建設單位對設計圖紙往往缺乏審核的嚴密性，更不用提再設計的優化過程。這對項目投資單位的一次性資金投入和工程使用階段的經常性費用有著極大的影響。就XFQC小區來說，設計單位、建設單位汲取了其他建筑單位的對設計圖紙缺乏審核的嚴密性造成不良后果的教訓，嚴格審核小區暖通和水通設計方案，最后通過優化設計方案，采用了新材料，增加了一次性投入。但是這卻會減少以后的暖通和水通維修、保養的資金投入，從而在總體節約了項目資金的投入，使效益更大化。
(四)設計人員素質參差不齊目前從事工程造價方面的人員越來越多，但是真正懂得利用新材料、新技術、新的工藝操作流程的工程設計人員卻不多，正是這種工程設計人員素質的參差不齊，使得同一項目的不同設計方案，會出現質量、效益的較大的差異。XFQC在工程設計過程中，工程設計人員對于采用新技術、使用新材料的意識不夠，導致工程造價的金額偏高，最后經由剛剛進修回來的設計人員的提醒，他們一改砌墻長期使用的平常水泥磚，轉而采用了添加了新材料的輕型水泥磚來作為新的墻體材料。這樣不僅減少了磚的使用量，減輕了墻體重量，墻體的承重能力還提高了許多，由此可見提高設計人員的業務素質是極為重要的。
(五)不重視工程造價資料的積累一些工程造價人員對新技術、新材料、新的工藝操作流程知之甚少，缺乏學習積累的積極性，以致于有些閉門造車。在XFQC小區最北面一棟十二層住宅樓的設計過程中，由于工程造價預算缺乏科學性，沒有很好的對當地鋼鐵、水泥等物價，及材料運輸成本進行很好調查分析，以至于造成工程造價預算與實際施工資金需求產生較大差異，使一次性資金投入不夠充足，造成施工資金鏈斷裂，施工期被推遲將近半個月之久，造成了一定的經濟損失。因此，作為工程造價人員，要重視平時工程造價資料的積累。
四、設計階段造價控制的建議
(一)設計招標與合同相結合造價工程人員在招投標階段，工程造價人員要參與確定合同類型及擬定合同的條款，對主要材料、勞動力等的市場行情牢牢掌握，并及時了解市場供求及價格的波動，防止投標單位高價圍標。對于工程量清單招標項目，實踐中比較常用的一般采用單價合同。擬訂合同往往存在一定的風險，造價人員應對合同中涉及的工程價款支付、調整、變更條款、竣工驗收與結算條款、索賠條款等相應內容進行嚴格審查，根據自身的專業知識與相關的經驗，幫助業主規避、轉移或化解合同中存在的風險，保證業主的合法利益不受損害。
(二)技術與經濟相結合工程設計人員在保持其技術水平和工作能力的前提下，要提高經濟意識；財會預算人員要在理解運用工程預算定額和財務制度的同時，加深其對工程概況和工程進度的了解。并要多促進工程設計人員與造價人員的溝通交流，共同分享各自關于項目的見解，以此產生不同的設計方案。這時有了技術支撐，還需要足夠的經濟頭腦來從這些方案中進行選擇和完善。例如上文中提過的結合價值工程的方法來對項目進行優選，盡最大可能以較低的成本來實現項目的必備的價值，這種方法就將技術與經濟很好地聯系起來，實現項目方案的優化。其次，它還在一定程度上優化項目的施工組織設計，達到縮短工期、降低成本的效果。
(三)加強圖紙審查力度關于設計圖紙的重要性是不言而喻的，設計圖紙是把建筑項目從平面變為立體，從虛無變為真實的關鍵參照資料。設計圖紙的質量就是這關鍵之中的關鍵，因此不論是設計單位還是施工單位都必須要加大對于施工圖紙的審查力度，避免出現經驗設計。對于已經選擇優化的設計方案，設計單位和建筑單位都要對其負責到底，加大對圖紙的審查力度，綜合擬建項目的各項情況對其進行再三的評定，使圖紙設計合理化、規范化。
(四)全面提高人才素質借鑒高遠城鄉規劃設計院在XFQC項目的設計階段工作的經驗，對于提高人才的素質我有以下幾點建議：其一，鼓勵現有公司人才繼續深造，學習更多的專業知識，了解新的技術規范；其二，推選季度或年度模范人物，表彰其在一定時間段內的工作成果；其三，調整人員結構，保存企業的主要骨干力量；最后，招聘高素質人才，充分發揮自我價值。對于一個建筑公司來說，更需要杰出的人才來保證項目的質量，所謂事在人為，高素質的人才就更是做好一切工作的首要保障。
(五)實行科學地設計獎懲制度工程項目的設計階段的進行離不開人力資源在其中的操控行為，為保障人員積極主動性的發揮，要做到賞罰分明，保障人員積極性發揮的同時還要提高其節能經濟意識。企業所設的制度都要有針對性和合理性。企業的管理者可憑借馬斯洛的需求層次論得出員工現階段所需的各方面的需要，從現實條件出發，做到真真正正為自己員工切身利益著想，在首先滿足其較低既需要的前提下，去盡量滿足其教高級的需要，以確立真正正確合理的獎懲激勵機制，保證企業經久不衰。要控制好工程項目造價，就要將整個工程的重心擺在工程設計階段的工作上來。設計階段對于建筑工程造價的影響力遠遠超過其之后進行的施工階段對于工程造價的影響力，建筑企業首先要打破傳統的觀點和認知，以更加科學的方式和手段來合理控制工程造價。
參考文獻：
[1]岳強.優化設計對控制工程造價的作用和影響[J].財經界：學術版,2014(16)：147.
[2]馮鋒.探討建筑結構設計中的工程造價控制[J].中華民居：下旬刊,2014(1)：149-152.
[3]熊蕾.市政工程設計階段的工程造價控制[D].廣州：華南理工大學,2012：21-46.
[4]李華堂.淺談如何從設計控制工程的造價[J].科技致富向導，2014(35)：243.
Abstract： Geotechnical engineering research achievement is used in a project of Hefei by geotechnical engineering consult. A variety of innovative approaches are used in the consultation process， to obtain a accurate foundation bearing capacity parameters. And a reasonable foundation form is selected. After calculation and analysis， the project cost is substantially saved， and good technical and economic results are achieved.
關鍵詞： 巖土工程優化；地基承載力；平板載荷試驗
Key words： geotechnical engineering consulting；subgrade bearing capacity；plate loading test
中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）01-0118-03
0 引言
巖土工程優化的根本目的是從專業技術角度識別、化解巖土工程風險和控制巖土工程成本，最終實現巖土工程技術經濟方面的優化。具體工作主要有：提供巖土工程整體解決方案、提供可靠的設計參數與處理方法、提供全過程技術指導和成果監控。
顧國榮、陳暉等通過上海地區高層建筑巖土工程優化工作總結了樁基承載力和沉降的計算和預估方法以及樁基施工等方面的相關經驗[1-6]，盧嘉賓、錢禮平、杜娟等通過合肥地區樁基工程研究，總結了合肥地區樁基承載力及變形方面的經驗[7-10]。
筆者通過在勘察、設計、施工方面的深入研究，積累了樁基承載力、沉降值預估經驗，并在合肥地區某項目的實踐中變應用邊研究總結，得到了良好效果[11]。
1 工程概況
合肥地區某項目用地面積約7.21萬m2，總建筑面積約29.77萬m2，擬建建筑物主要包括12幢32～34層、1幢40層和1幢48層高層住宅樓均為剪力墻結構。
該項目地層為合肥常見地層，第①層素填土；第②層淤泥質粉質粘土小范圍分布；第③層粘土；第④層粘土；第⑤層含粗砂和礫石粉質粘土，個別區域出現；第⑥層全風化砂質泥巖；第⑦層強風化泥質砂巖；第⑧層中風化泥質砂巖。代表性剖面詳見如圖1。
2 勘察咨詢
2.1 勘察方案優化
通過對周邊項目勘察資料的收集，了解了合肥當地的地層特點和各地層的大概巖土工程參數值，憑借前期科研成果和工程經驗，筆者認為合肥地區第④層粘土和第⑧層中風化泥質砂巖承載力可在當地經驗的基礎上有大幅度的提高，故在勘察方案中增加了載荷板試驗，以期獲得較為真實的地基承載力特征值。
2.2 勘察外業施工
在勘察作業過程中，將現場獲得的標貫數據、靜探數據、地層分布情況和載荷板試驗數據整理成直觀的設計參數。
新增淺層載荷板試驗采用1.5m×1.5m方形板獲取天然地基的地基承載力參數，例如針對第④層粘土的承載力特征值預估在450kPa，最大加載量按照2500KN考慮。在第④層粘土中完成三組淺層載荷板試驗（見圖2和圖3）。
深層載荷板試驗采用人工開挖28米深的試驗井，載荷板采用直徑0.8米的圓形鋼板，利用擴大硐室頂部的混凝土圈梁提供反力，最大反力需要5000KN，采用遠程采集和控制系統，在及其艱難的情況下完成了3組第⑧層中風化泥質砂巖的深層載荷板試驗，獲得了深層載荷板試驗數據（見圖4和圖5）。
2.3 勘察數據分析
通過同一場地一期勘察數據對比，通過載荷板試驗測得的地基承載力特征值在第④層粘土中提高了60%，達到了450kPa；在第⑧層中風化泥質砂巖中提高了60%，達到了4000kPa。
經過分析，本項目32～34層建筑物可選擇采用PHC AB 500 125管樁復合樁基，樁基持力層采用第④/⑥/⑦層；40層高層住宅樓采用PHC AB 600 130管樁，樁基持力層采用第⑦層，或采用？準900人工挖孔樁，底部擴徑至1.3m，樁端入⑧層中風化泥質砂巖不小于1.3m；48層高層住宅樓采用？準100人工挖孔樁，底部擴徑至1.6m，樁端入⑧層中風化泥質砂巖不小于1.6m。
3 地基基礎設計優化
3.1 基礎方案選型
在勘察階段，通過載荷板試驗，獲取的樁基設計參數較一期勘察報告有大幅提高，樁基設計參數的提高為基礎方案提供了更多選擇和優化空間。
選取典型的5#樓（34F）和2#樓（40F）進行基礎選型對比分析。根據業主提供的建筑、結構資料，高層基底一般位于④層粘土中，結合淺層載荷板試驗結果（第④層粘土的地基承載力特征值可取450kPa），對基礎及樁基設計主要有以下幾點建議：
①32層和34層住宅樓，建議采用PHC AB 500 125復合樁基，單樁承載力極限值約4600kN，樁長15m，按樁端進入持力層第⑦層強風化泥質砂巖考慮；
②40層住宅樓，可選的基礎方案有PHC AB 600 130復合樁基或人工挖孔樁。復合樁基方案樁端入持力層第⑦層強風化泥質砂巖，單樁承載力極限值5800kN，樁長14m；人工挖孔樁方案建議采用？準900mm挖孔樁，底部0.9m擴徑至1300mm，樁端進入持力層第⑧層中風化泥質砂巖不小于1.0m，單樁承載力特征值6500kN。
3.2 經濟性對比
通過與本項目一期工程同類型建筑進行基礎選型和造價對比，選取了較為典型的34層和40層住宅樓進行基礎造價對比分析。分析結果顯示，一期4#樓和本期5#樓，同為34層住宅樓，按照單位建筑面積估算的基礎造價分別為94元/m2和32元/m2，節省比例達66%。同理，一期1#樓和本期2#樓，同為40層住宅樓，按照單位建筑面積估算的基礎造價分別為173元/m2和35元/m2，節省比例達80%。
本工程使用PHC管樁的建筑總建筑面積約268600m2，至少可約基礎造價1343萬元。
4 樁基施工過程優化
4.1 試成樁階段
根據試沉樁動阻力和靜載荷試驗結果確定最終樁長及單樁承載力特征值。
在通過試樁動阻力和單樁靜載荷試驗確定工程樁樁長的過程中，利用對數函數：y=aexp（x/b）+y
對本項目獲得的試樁數據進行擬合分析[11]，結果見圖6。
選取沉降30mm時所對應的承載力作為單樁的極限承載力，通過對本項目50余根試成樁進行統計，PHC 500-125-15管樁在合肥第④層粘土中的單樁極限承載力約為5300kN，同時PHC 600-130-15管樁在合肥第④層粘土中的單樁極限承載力約為6000kN。
在進行設計時，單樁極限承載力達到4600kN時技術經濟效果最好，所以可以根據沉樁動阻力曲線（見圖7）和擬合分析的相關比例系數（即15m樁長時的計算單樁極限承載力與Q-s曲線擬合推算出的單樁極限承載力比值約為0.868）推算出對應的樁長可以縮短為13m。
4.2 施工優化成果
從經濟上來講，施工咨詢工作在方案比選優化了樁數量的基礎上，又進一步優化了樁長（由原有15m的樁長優化至13m），節約了近20%左右的造價，減少了截樁造成的資金和工期上的浪費。
從工程質量上來講，通過現場驗槽，本期工程由于精確控制未出現大面積截樁現象。通過樁基檢測報告可知，優化后的單樁承載力均達到了設計承載力特征值，一類樁合格率100%，從靜載荷試驗得出來的Q-s曲線和s-lgQ曲線均可看出，在樁基荷載達到設計值時，其沉降值遠小于規范要求，證明樁基咨詢優化后的承載力和沉降效果良好。從沉降監測數據來看結構封頂結束，各樓座沉降值在1.0～1.2cm之間，根據沉降觀測曲線及類似工程經驗，后期總沉降小于3cm。
5 結論
通過本項目巖土工程優化工作的順利開展，取得了令各方滿意的結果。通過該項目我們獲得了以下成果：
①在常規勘察手段的基礎上，引入載荷板試驗，兩者相結合，得到了既真實有效又具有說服力的巖土工程參數，完成了對設計具有指導意義的勘察報告。
②設計方面，在規范允許的范圍內，充分利用地基和基礎本身的承載力，深入研究樁同作用機理，設計出安全經濟的樁基方案。
③在施工過程中引入施工優化，通過數據的整理分析和現場工程師的精細化控制，達到了節約工期和成本的目的。
參考文獻：
[1]張繼紅，顧國榮，陳暉.上海地區預制樁承載力時間效應的統計分析與研究[J].土木工程學報，2002，35（4）：98-202.
[2]上海巖土工程勘察設計研究院，上海中星（集團）有限公司.高層住宅沉降觀測調查與分析研究（上海市建委建設發展基金資助項目：A9005124）報告[R].上海：上海巖土工程勘察設計研究院，上海中星（集團）有限公司，1999.
[3]上海巖土工程勘察設計研究院.上海地區密集群樁沉降計算與承載力研究（上海市建設技術發展基金資助項目：A9705131）報告[R].上海：上海巖土工程勘察設計研究院，2000.
[4]上海巖土工程勘察設計研究院，上海現代建筑設計集團，同濟大學，上海建筑科學研究院.上海地區多層住宅沉降控制研究（上海市建設技術發展基金資助項目：A9805142）報告[R].上海：上海巖土工程勘察設計研究院，上海現代建筑設計集團，同濟大學，上海建筑科學研究院，2000.
[5]戴榮良，陳暉，喻云巖.上海高層建筑樁基土類型特性和沉降分析[J].巖土工程學報，2001，23（5）：627-630.
[6]顧國榮，陳暉.上海地區多層住宅沉降控制研究[J].上海建筑科技，2001（4）：24-26.
[7]盧嘉賓.高強度預應力混凝土管樁在合肥地區的應用[J]. 工程與建設，2007，20（6）：800-801.
[8]盧嘉賓.淺談合肥某高層綜合樓地基基礎選型優化[J].工程與建設，2007，21（1）：83-84.
[9]杜娟，楊成斌.以變形控制為原則的樁基礎設計方法研究[J].合肥工業大學學報：自然科學版，2002，25（3）：384-388.
關鍵詞：建筑結構設計；安全隱患；安全性
建筑結構設計是建筑工程中非常重要的一個環節，在確保建筑結構設計的優化的基礎上，才能夠確保建筑工程的整體質量。但從現狀來看，建筑結構設計還存在諸多安全患問題，例如：對抗震設計不夠重視、結構設計缺乏科學性等[1]。為了建筑結構設計的安全性得到有效提高，本課題針對“建筑結構設計中提高建筑安全性的措施”進行分析便具有一定的價值意義。
1 建筑結構設計中建筑安全患因素分析
1.1 對抗震設計不夠重視
抗震設計是建筑結構設計中的一個環節，做好抗震設計，確保建筑結構的抗震性能，能夠使建筑日常應用的安全性得到有效保障。在《建筑抗震設計規范》中也明確指出：“小震不壞60%，中震可修10%，大震不倒2%”[2]。但是，部分設計單位在建筑結構設計過程中，便存在對抗震設計不夠重視的情況，未能按照建筑抗震設計規范標準進行抗震設計，從而使建筑結構的整體設計質量堪憂。
1.2 對概念設計的認識不清
現代社會，隨著經濟的急劇發展，建筑形式由原來的多層向高層發展，結構體型也由原來的簡單單一向越來越復雜發展，高層建筑結構設計的比重越來越重。在《高層建筑混凝土結構技術規程》總則中明確指出：“高層建筑結構應注重概念設計，重視結構的選型和平面、立面布置的規則性，加強構造措施，擇優選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系”。但是，現實里常常是等到建筑方案都已經確定了，開始進入施工圖階段了，結構專業設計人員才開始接觸建筑方案，所以常常出現很多超限建筑，從而使建筑安全性存在隱患。
1.3 建筑結構設計缺乏科學性
部分建筑結構設計單位，沿襲傳統的建筑結構設計方法，未能及時更新設計理念，不能與時俱進，從而使建筑結構設計缺乏全局考慮，也缺乏科學性。顯然，這樣會對整體建筑結構設計的質量造成很大程度的影響。不妨以建筑結構設計中的混凝土結構設計為例，對于結構混凝土材料來說，便需要在設計過程中考慮其耐久性，需滿足的要求包括：（1）若環境等級為一級標準，則最大水膠比需為0.60，最低強度等級需C20，最大氯離子含量需0.30%，并適量控制堿的含量；（2）若環境等級為二a標準，則最大水膠比需為0.55，最低強度等級需C25，最大氯離子含量需0.20%；最大堿含量為3.0kg/m3；（3）若環境等級為三a級標準，則最大水膠比需為045或0.50，最低強度等級需C35或C30，最大氯離子含量需0.15%，最大堿含量為3.0kg/m3。如果在建筑結構設計過程中未能滿足上述結構混凝土材料的耐久性基本要求，便會影響整體建筑結構設計的質量[3]。
2 在建筑結構設計中提高建筑安全性的措施探究
2.1 充分重視建筑結構設計中的抗震設計
一方面，對于相關設計工作人員，需注重自身設計專業水平的提高，在建筑結構設計過程中，充分重視抗震的設計，明確自身工作職責，在實際設計工作過程中，加強現場調查，結合建筑體的實際情況，進行優化的抗震設計。另一方面，需汲取之前在汶川8.0級大地震的教訓，認識到地震對通信設施產生的極大破壞，然后優化抗震設計，使建筑體的周圍設施設備的抗震性能得到有效提高。此外，還有必要嚴格根據《建筑抗震設計規范》標準進行抗震設計，以抗震墻設置構造邊緣構件的最大軸壓比為例：（1）當抗震等級為一級，烈度為9度的條件下，需將軸壓比控制在0.1；（2）當抗震等級為一級，烈度為7度或8度的條件下，需將軸壓比控制在0.2；（3）當抗震等級為二、三級，需將軸壓比控制在0.3[4]。具體如表1。
2.2 重視建筑結構設計的概念設計
在建筑方案設計前期積極引入結構專業設計人員參與，在方案初期，結構設計人員可以從概念設計上給予適當的建議，在方案的實用與美觀前提下，重視結構的選型和平面、立面的布置的規則性，從初期就避免超限建筑的出現，從而從源頭上杜絕建筑結構設計的安全隱患，進一步提高建筑設計的安全性。
2.3 注重先進科學技術的應用及加強與施工部門的交流
建筑結構設計少不了先進科學技術的應用，比如：BIM技術、荷載歸納技術以及建筑結構模型技術等，這些高新技術均有必要合理、科學地應用到建筑結構設計當中，從而提高建筑結構設計的安全性。與此同時，需加強與施工部門的交流，使施工單位能夠嚴格按照建筑結構O計的方案進行安全施工，這樣一方面能夠使建筑結構設計的安全性得到有效體現，另一方面能夠使建筑施工的質量及安全性得到有效提高。總之，建筑安全性的提高，需建筑結構設計方和建筑施工方的交流、配合，這一點需充分重視。
