廖天书

摘 要：建筑结构方案在满足安全、适用、耐久的前提下，更加注重结构经济成本。正确处理好结构技术与经济的关系，不但带来良好的投资效益，还会给社会创造一定财富。

关键词：结构设计；问题分析；目的目标；经济；措施

1 有关建筑结构设计常出现几点问题分析

1.1 设计保守，重技术，轻经济。在建筑市场激烈竞争中，由于众多因数影响，导致很多单位建筑结构设计技术及工程造价很不合理。其原因大致有：一、设计周期短，时间仓促，设计人员没有充足时间来分析和校正设计结果，故为了“安全保险”，不管造价高低，加重技术设计含量，以致造成肥梁、肥柱、超筋、基础超大超深等严重现象。二、设计人员初出茅庐，经验不足，为了结构“终身保险”，对“设计结构”加重安全系数，以牺牲材料为保障。三、设计人员意识淡薄，没有经济观念，怕承担责任，胆小怕事，不求上进，靠“计算软件”和校审人员把关，再加上自己的一点“小聪明”觉得是准保无险的。

1.2 忽视结构概念设计。结构概念设计：设计人用“理论—实践”而灵活运用起来对某结构总体方案进行大概轮廓布局、构思和宏观的定性设计并制定设计目标和采取一定措施的手段或方法。它是结构师们的思维活动，能体现设计师的知识水平和设计水平。设计概念包括安全度、抗震、力学、荷载及施工等的设想，设计者若把他们融合贯穿到方案设计、结构构件布置、结构计算分析处理及模拟计算简图中去，不但能够保证最后设计的正确原则，而且还可以通过它们解决设计中出现的问题，甚至于会不断提高设计水平。

1.3 施工单位反映的设计问题多。设计往往出现繁多问题，一般在于设计人员工作疏忽大意、不严谨造成。所以经常造成变更设计、修改、补充技术资料等。这些往往都出现在设计交底及图纸答疑会议上。

2 建筑结构设计的目的和目标分析

2.1 目的分析。结构设计，一般指在建筑设计等专业基础上，由结构工程师对拟建造物进行整体结构规划和选型，并经过一定的计算程序对结构整体及其构件进行相应作用效应分析和计算后采取一定的技术措施来使之满足在合理使用年限内、正常环境下达到安全、适用和耐久性等要求基础上进行的一项施工出图技术探讨性活动。建筑结构设计的根本目的，是借助设计人的理论知识和丰富经验，并运用科学的手段来解决结构技术与经济的关系，力求通过一定的计算和构造处理并以最经济的途径建设工程项目，最终使结构能可靠地承受各种作用和满足各项预定功能的要求。

2.2 目标分析。结构设计一般原则：安全可靠，技术先进，经济合理，确保质量，方便施工。安全是结构设计追求的第一目标。设计人员应在保证设计质量的前提下保证结构安全，并在合理年限内能使结构保持整体稳定性，不致发生倒塌。一个结构，可以不美观，也可以不经济，但不可以不安全。经济是结构设计追求的第二目标。俗话说，“贪污和浪费是极大的犯罪”。对项目投资起决定性作用的是设计阶段，结构设计是否经济直接关系到投资额度大小。作为一个结构工程师，我们应该最大限度地保证结构经济性，不要浪费资源。技术和经济是相互对立的统一。做任何工程都需要技术支撑，但同时又要消耗大量的人、才、物资源。经济是技术进步的目的和动力，技术乃是达到经济目标的手段，他们是相互促进的，技术和经济又统一于建筑结构工程的全过程。结构设计方案的取舍，是以技术先进适用和经济合理为基本标准决策的，离开任何一方都是不可取的。

3 建筑结构设计经济性的重要意义

3.1 节约成本，减少浪费，创造价值。统计资料分析，在房产项目中，建筑结构成本占整个建安成本的40%～60%，它在各专业成本中比重最大，是一项可控竞争成本，理当进行成本控制。如果在满足同样功能的条件下，对结构设计进行优化改进，则工程造价可降低甚至可高达10%～30%。实践证明，若提高结构设计质量，对促进施工质量、进度、降低工程成本目标是有益无害的，并还能早日为社会创造一定的价值。

3.2 可以节约资源，绿色环保、节能降耗。建设工程要大量消耗人、才、物资源。建筑材料是建筑工程的物质基础，离开了建筑材料，设计师们的完美建筑艺术就无法变成实体。在基本建设中，我国建筑工程的建筑材料所占的投资比例高达65%左右。据载，我国目前建筑材料每年至少生产混凝土约15亿M3，一年消耗5亿吨水泥，10亿M3石子，20亿M3砂子。我国建筑物消耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%～25%，每1M3混凝土多消耗80Kg水泥。人类建造大量基础设施消耗了大量的地球资源和能源，如建筑材料的生产消耗石灰石、粘土、砂石、煤、石油及水等，同时还产生大量的废气、废渣和废液。它们在相当程度上污染了自然环境和破坏了生态平衡。所以，作为一个合格的结构师，我们在确保结构安全时，不应该过度地消耗资源来提高结构安全度，而应从绿色环保出发，节约资源，节约能源，推崇走建筑材料可持续发展方向。

4 建筑结构设计经济性措施

4.1 进行建筑结构优化设计。建筑结构优化，这里是指在满足结构安全、适用、耐久性原则及其它有关规范、标准及规程等条件下，使结构设计成本最大可能地降低到最小程度的设计方法。结构设计优化是对结构设计质量的提升，对提高设计质量，节约建设成本都有重要意义。大连理工大学李刚教授统计后说：“在建筑领域应用结构优化设计可以将小高层、高层的造价降低10%，同时能提高1%～5%的使用面积，并有效缩短建筑工期。对12层住宅楼和30层商住楼进行结构优化后，造价分别节省了18%和12.5%，我们认为这种方法将有助于平抑房价”。这就是结构优化意义所在。通过优化设计还可以使设计少出差错，减少因设计不合理而造成的返工，降低不必要的土建成本，消除安全隐患于萌芽状态，提高结构的安全度。

4.2 树立结构工程师成本控制意识。树立结构工程师成本控制核算观念，用优化管理的方法进行结构工程设计，努力提高自己的专业技术水平。第一，在方案设计之前，科学地运用概念设计，对比各种可能的结构设计方案并进行比较分析和总结，找出最为经济的设计。反对“多用钢筋，少用脑筋”的不负责任说法。第二，节约建设成本，有效防止“三超”现象发生。在设计各阶段与造价工程师沟通协调，进行结构造价过程控制。第三，运用价值工程优化成本。挖掘设计人员的潜力，运用价值工程进行方案比选，从中挑选最优方案。

4.3 加强设计人员教育培训，培养一专多能人才。一个结构师，不但要全面掌握专业理论知识，还要懂得经济管理。参加相关续教育培训，让自己的知识不断更新和完善，以提高自己的综合设计水平能力，把自己培养成为一专多能的人才。

4.4 引入竞争机制，择优选择设计成果。工程造价的控制立足于事前控制是最好的选择。实行设计招标，引入竞争机制，以“低成本、高质量、高效益”择优录取设计单位，避免“重技术，轻经济”问题。

5 结语

经济基础决定上层建筑。经济是国家的命脉，是国家的精神支柱。国防、交通、建筑、水利建设等哪一样不需要“资源”的投入？！在当今这个“金钱的绝对法则”所控制年代，作为一个结构工程师，应该把技术与经济相联系，否则是对国家、对人民、对社会的极大不负责任，是在浪费人类资源、破坏环境、破坏生态平衡，也是一种罪孽。

参考文献

[1] 徐传亮，光军.建筑结构设计优化及实例[M].中国建筑工业出版社， 2012.

[2] 孙芳垂，王祖培等.建筑结构设计优化案例分析[M].中国建筑工业出版社，2010.