建筑工程經濟效益提升途徑

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1建筑設計中節省材料來提高工程經濟效益

現代建筑工程的設計程序一般可分為三個階段進行，即初步設計階段、技術設計階段和施工圖設計階段。對于較小的工程，有時將初步設計與技術設計合并為初步設計和施工圖設計，分兩階段進行。其實，這一設計程序的思想也正與工程設計原則的演變進程是一致的。回顧工程設計原則的發展，從安全系數法到極限應力法，再到現在的以概率理論為基礎的極限狀態設計法，在這一步步的發展過程中體現了工程設計的一步步科學化、理論化和趨于事實的精確化。那么，現在的工程設計原則使得這一思想是否還有向前發展的空間呢，我們是否還需要人為地增加設計計算的結果呢，是否還有可以挖掘的原則或方法來引導設計以達到工程設計的安全性與經濟性的良好結合呢。不妨來重溫一次我們已經搞了無數次的設計，再次體驗我們的設計所遵循的基本原理。對于任何的工程設計，我們首先要做的是對建筑物或構筑物進行結構分析，根據結構類型、構件布置、材料性能和受力特點來選擇結構分析方法，如線彈性分析方法、考慮塑性內力重分布的分析方法、塑性極限分析方法、非線性分析方法或試驗分析方法，當然我們在實際設計中采取的默認值是第一種方法即線彈性分析方法。并且我們已經很清楚一點，那就是線彈性分析方法“可以用于混凝土結構的承載能力極限狀態及正常使用極限狀態的作用效應分析”（《混凝土結構設計規范》GB50010-2002page24）。

為了能夠更明確的闡述問題，不妨拿最常設計的正截面承載力來討論。簡支梁的荷載為：q=1.4q0+1.2g0并且在計算時，我們要按照正截面承載力計算的基本假定進行：其一，截面應保持平面。即平截面假定，這一假定使混凝土設計的安全性在一開始就有了一定的保證。其二，不考慮混凝土的抗拉強度。最通常的偏壓（受彎）構件的受力分析圖，其平衡條件為：M=α1fcbx（h0-x/2）+fy’As’（h0-αs’）fyAs=α1fcbx+fy’As’當考慮混凝土的抗拉強度時，其結構抗力就要加大。根據混凝土抗拉強度與抗壓強度的關系，可知，構件中受力縱筋的總面積已經增加了近10%，也可以說受力鋼筋從一開始就有了一個1.1的安全系數。在以后的計算中，我們又考慮了重要性、耐久性、抗震要求等等，最后的結果-無論是截面尺寸還是配筋已有了一定的擴大。有了以上的一些對比，我們是否還要保持一貫的偏于保守的作風去加大設計時的計算結果呢？從兩個層次上回答這一問題：一、在遵守《規范》的范圍內，我們不需要再人為加大按照理論計算的結果。二、把《規范》做為我們視線中的一部分，從工程設計原則的發展和現在所遵循的原則來看，設計原則向著科學化、精確化的方向還有一定的發展空間，也許彈塑性理論和塑性理論就是發展的方向。那么，我們就可以跳出混凝土設計的《規范》，去尋求更大的空間來實現安全性與經濟性的更好結合。首先，在結構設計的過程中貫穿結構優化設計的方法。有調查表明，與傳統的設計相比，用優化設計可以使土建工程造價降低5～30%，這對與現代工程承包特別是EPC項目有著重要的意義。

同時優化設計能最好地利用材料的性能，使結構內部個單元得到最好的協調，并且具有規范所規定的安全度。其次，采用鋼或鋼－混凝土組合結構進行設計，從而部分或全部地跳出《混凝土結構設計規范》的限制，節省材料，達到結構設計的安全性、經濟性。鋼材的屈服點比混凝土要高的多。在承載力相同的情況下，鋼結構與鋼筋混凝土結構相比，構件小，重量輕，便于運輸和安裝。鋼和混凝土的組合結構則更能發揮砼和鋼在不同方面的優良性能。另外，鋼材用于結構設計時，由于材質均勻，從而使其受力時材料內部應力分布較為均勻，便于明確結構傳力路徑，使簡化結構更為方便，計算模型更為接近實際。再次，做為EPC項目的后期階段，在采購及施工過程中的操作趨于工業化。采購趨于工業化，是指采購的范圍不再局限于原材料的采購而是更多的采購專業化的建材、建筑構件、成品、半成品。這種以專業化的結構構件來代替設計中出現的受力復雜構件，一方面便于前期的設計工作，另一方面利于后期的施工進行。這后一點與工業化的施工是相通的，采用先進的施工方法使得施工操作更加安全合理，施工過程更加快速高效，材料利用更加充分，從而提高了工程的經濟效益。對工程設計原則的發展方向及現行設計原則的內涵加深認識，可以使我們更清楚地了解我們的設計是以一定的安全儲備為基礎的，所以不需要再以感覺為基礎而加大設計結果。如果這可以說是節省材料的話，那么再加上采用性能有保證的專業化生產構件以及應用先進的施工方法—從不同的角度講這也是充分利用材料的一種途徑，工程經濟效益的提高是無庸質疑的。

2大力發展節能省地型建筑來提高經濟效益

2.1國內節能建筑狀況目前國內住宅總能耗已占全國能耗的37％，現在的城鄉建筑中，98％為高能耗建筑，新建住宅只有5％符合現階段節能標準。同樣氣候條件下的國內住宅能耗是歐美住宅的3倍以上，這些數字都很可怕，也使節能住宅的推廣成為房地產業的當務之急。在土地利用方面，許多城市的中心旺地建設了大批低標準的多層住宅，使土地的經濟價值和使用價值大打折扣。這種因觀念滯后而帶來的浪費，這種因產業科技水平低下而帶來的能耗浪費遠比生活中的浪費要大得多。因此，從產業方向看，提高住宅建筑節能技術，科學合理規劃土地，打造節能省地住宅是大勢所趨。

2.2節能建筑含義節能省地型住宅，是指在保證住宅功能和舒適度的前提下，在規劃、設計、開發、建造、使用、維護全壽命過程中，堅持開發與節約并重，把節約放到首位，盡量減少能源、土地、水和材料等資源的消耗，并盡可能地對資源進行循環利用，充分做到資源節約和循環利用的住宅。節能省地型住宅也可以簡單地歸納為“四節一環保”，即節能、節地、節水、節材、環保。節能：通過科學規劃布局、建筑朝向等設計手段，提高建筑維護結構的保溫隔熱性能，減少能源消耗；節地：合理規劃住宅建設用地，少占耕地，提高土地效率，提高單位住宅用地的住宅面積密度；節水：充分考慮水資源開采利用與補給的平衡關系，通過分質供水、推廣應用節水器具等節約用水；節材：推廣可循環利用的新型建筑體系和高性能的建筑材料，推行一次裝修到位，減少環境污染；環保：建筑和裝修中使用環保材料，提高材料的循環利用率，減少建筑垃圾的數量。住宅節能潛力巨大。

2.3節能省地建筑的發展趨勢我國的房地產遲早要實現品質地產取代資源地產的轉型，需求也會由傳統的解決人居條件短缺、城市化短缺與移民輸入型的房地產格局，轉化為改善優化型需求為主的市場格局。如果這樣一個轉型來到了，無論是住宅的建設、規劃、管理部門，還是開發商、設計單位，都應該全面正視我們是一個能源和土地短缺國家的現實，在提升商品住宅開發建設的品質時，不僅要關注建筑的風格、形式、景觀等外在的品質，更要關注建筑節能問題，降低建造和使用過程中對能源的消耗，關注土地資源的合理利用，在符合衛生和節能及采光標準的前提下合理確定建筑的密集度和容積率，加大開發利用城市地下空間，實現城市的集約用地。同時全社會也應形成住宅節能省地的觀念，市民在購房時除了追求地段、戶型、環境等，也要追求建筑節能，以此推動房地產開發商不斷開拓住宅節能省地的空間。