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关键词:建筑工程;造价管理;费用构成;费用计算
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)07-0-01
一般来讲,在开展实施建筑工程项目之前,首先要对其进行一定的投资预算,并通过分析来确定该项目的预期利润。实践证明,在科学合理的造价预算基础上进行招标、设计、施工以及竣工结算等各个环节的工程造价控制,能够起到事半功倍的造价控制效果,增大建设方的投资效益。而确定工程造价的费用构成与计算方法又是造价预算的基本手段,必须要引起造价控制管理人员的重视。
一、建筑工程造价的主要构成
1.直接费用在建筑工程项目的实施中所产生的直接费用主要是指为了能够完成工程建设而花费的成本费用,包括工程费用和措施费用两种。
1.1工程费用。主要包括了施工人员的工资、工程材料采购费用以及施工机械购买、租赁费用等。由于建筑工程在施工中所涉及的工种较多,需要有不同专业的施工人员进行合理分工才能保证工程的顺利进行。而不同专业的施工人员,其薪资待遇自然不尽相同,甚至存在很大差异。这就要求造价管理人员在对施工人员工资费用支出进行计算时,要根据实际情况具体分析,以确保工资支出费用计算的准确性。另外,工程材料是建筑工程成本费用中占据很大比例的一项费用开支,控制材料费用对于降低工程造价有着重要的意义和直接的作用。为此在进行工程造价的计算时,需要造价管理人员对材料市场的现行行情有充分的了解,并对建材价格的动态发展趋势进行分析。这样就能够在满足建筑工程施工需要的基础上,对材料的储备采购有一个合理的规划。而对于建筑工程施工中所用机械的费用可以分为两种,即购买机械的费用开支与租赁机械的费用开支。在对这类费用开支进行计算时,需要根据不同的会计方式进行计算,以合理确定工程总造价。另外,机械的安装、维修、养护、运输等也需要花费一定的费用,这也是包含在机械费用中的。
1.2措施费用。所谓措施费用就是指为了保证工程顺利开展实施而花费的除去工程直接费用以外的费用。一般包括环境保护费用,施工场地上所产生的费用以及为了实现文明施工而产生的费用等等。这些费用虽然并未作用在建筑工程的实体上,但却是保证建筑工程实体顺利实施建设的重要措施,因此也应该计算在建筑工程造价的直接费用当中。
2.间接费用。间接费用主要是指建筑工程施工中的办公管理费用。这些费用不是直接用在建筑工程的施工中,而是用在建筑工程的管理经营活动中,因此也可以说建筑工程造价的间接费用是指除了直接费用以外的所有工程成本费用。间接费用主要包括管理费用与办公费用。而管理费用主要是包括施工现场各个管理人员或监理人员的工资与福利待遇等产生的费用;办公费用则主要包括为了保证管理工作顺利开展而花费的办公用具费用、水电费用、差旅费等费用。除此之外,间接费用还包含固定资产使用费、交通费用等其他费用。
3.利润。利润是建筑工程造价中的重要组成部分,利润的高低大小是建设投资单位决定是否开展建筑工程项目的关键因素,也是建设单位或施工单位能否将企业进一步发展扩大的主要指标。建筑工程造价在计算中,将造价控制在预期的范围内,使企业获得更大的经济收益是造价计算的主要目的。为此利润也是建筑工程造价的重要构成之一。
二、建筑工程造价的费用计算
1.单价计算法
常用的计算公式如下:
单位工程预算直接工程费=[Σ(工程量×预算综合单价)]×(1+其他直接费率)
在具体的运算的时候按照如下的一些内容开展活动。计算工程量套预算综合单价(预算定额基价)编制工料分析表计算其它费用、利税并汇总造价。单价法编制施工图预算,根据统一的工程量计算规则计算工程量,套用各地区、各部门统一编制的综合单价,它有一个非常显著的优势,活动量不大,而且运算非常地简便,不过在当今的市场非常不稳定的局势特征之下,通过此法获取的数值往往和具体的情况有着较大的差异,容易发生失误现象,所以常会辅助必要的价差等进行完善。
2.实物量计算法
常用的计算公式如下:
单位工程预算直接工程费=[Σ(工程量×材料预算定额用量×当时当地材料预算价格)+Σ(工程量×人工预算定额用量×当时当地人工工资单价)+Σ(工程量×施工机械台班预算定额用量×当时当地机械台班单价)]×(1+其他直接费费率)
计算内容包括:计算工程量套预算人工、材料、机械台班定额统计汇总单位工程所需的各类人工工日消耗量、材料消耗量、机械台班消耗量根据当时、当地人工、材料和机械台班单价,汇总人工费、材料费、和机械使用费计算其他各项费用,汇总造价。在这种方式中,因为用到的人工以及物资和设备等的单价均为此时的具体价位,因此得到的预算可以相对较为精准的体现出具体的情况,不过,因为这种措施还要对劳工以及物资和设备等的使用量进行计算,假如无法获取充足的市场行情,就会导致价位不易获取,所以运算步骤非常烦琐。
3.工程量清单计算法
常用的运算公式如下:
总报价=Σ(工程量×综合单价)+开办费用
常用的运算方法如下所述:计算工程量提供分项目名称的实物工程量清单计算综合单价计算开办项目费用汇总工程造价。利用这种计算方法进行工程造价的计算,能够对工程中所有的费用进行全面的计算,是一种与实际工程总成本费用相对较为贴近的计算方法。但是这种计算方法需要使用正确的计算定额,并采取合理的计价方式,这样才能确保计算的精准性与科学性。
三、结语
总之,对建筑工程造价的构成与费用计算方法进行分析研究对于降低工程成本,提高建设单位的投资效益具有重要意义。建筑工程的造价控制管理人员在进行日常工作时必须要明确建筑工程的成本开支与利润大小,并使用正确恰当的计算方法进行工程造价计算与管理。
参考文献:
关键词:工程造价;咨询机构;造价管理
有国际经济不断发展,影响我国经济也不断推进,要求完善工程造价咨询服务将继续增长。随着一些客观要求工程计量与计价,投资项目管理的经济法律知识和工程造价管理人员,协助业主。必须加快工程造价咨询机构的发展和造价工程师执业资格制度的建立才能促进工程造价咨询机构参与项目全过程的成本管理进程。本文在根据多年的实战经验进行分析,并在工程造价咨询参与成本管理和项目实施过程中参与的办法阐述了一些建议和意见。
1 工程造价咨询机构参与建设项目全过程造价控制的必要性
随着我过加入wto,市场经济体制发生变化,我国特色的经济体制的建立和不断完善以及改革的不断深化,同时工程造价领域的改革步伐也在飞速发展,特别是通过建设项目投资单位和施工单位负责,成本控制依赖于这些单位的工程造价咨询机构。建设项目法人责任制,项目实施后,增加了建设成本,同事增加了建设项目法人的责任和风险,因此要求控制实施建设项目全过程的成本管理。在中国加入世贸组织后,中国的经济就已经与世界经济成为一体了,工程造价咨询机构也开始与国际化模式靠近,全过程的成本管理和控制的重要课题也要开始增加其范围。
深化工程招投标制,施工索赔,研究项目的可行性以及项目融资等新业务的出现,客观上也需要熟练掌握在一些经济法律,经济管理,工程及建筑成本的计量与计价管理人员协助投资者有效的管理投资项目的成本。工程造价咨询机构作为社会服务机构在我们的国家和整个建设项目成本管理的基础设施投资扮演这不可替代的角色,这也使得工程造价咨询机构极大可能参与项目实施管理并加强项目成本管理的全过程。
2 如何促进工程造价咨询单位参与全过程造价管理
2.1 强化资质管理、消除多头管理
就目前国务院颁布的一系列的经济整顿要求,对建设工程造价咨询资格脱钩改革已经由行政管理部门监督执行完成,是工程造价咨询机构的模式开始向规模化和标准化的方向发展。虽然改革制度的建立,但是依然存在很多问题,如工程造价咨询机构依然存在多人管理模式,由于一些政策的干预和行政部门的垄断,一些性质类似但又同在一个部门的,管理者人为的进行一些业务管理和划分。这些不成文的规定和这些依然存在的现象是严重不符合国务院颁布的“关于整顿和规范市场经济秩序的决定”。对功工程造价咨询在社会经济中的发展是非常不利,严重影响其成为社会中介组织的发展方向,同时不利于创造一个公平、公正、公开的市场竞争机制,这也是严重不符合wto世贸组织的规定。为了使各部门之间没有间隙,我们就必须从实际出发,快速的完善经济鉴证类的机构脱钩改制工作。一个不容忽视的工作,就是按照国际经济发展的要求对工程咨询机构进行行业内的一次整顿,并进行有效的统一管理。
2.2 建立多种经济形式的工程造价咨询机构
中国工程造价咨询单位,甚至在发展,尤其是通过重组去进行规范化管理, 逐步走上健康发展的道路,但由于处于刚起步阶段,基础薄弱,甚至一些机构在脱钩改革上弄虚作假,因此,脱钩改制和规范管理工作要严抓,防漏。真正使我国的工程造价咨询机构符合国际和国内市场经济的发展要求。己的企业专业性强,功能齐全,并根据国际标准的要求改变原来的机构的形象使其更符合社会发展的必要,并在社会中介服务机构,充分发挥中介机构“独立,客观,公正”的角色。
2.3 咨询机构,以加强合同管理
建造合同办理工程结算,是建设项目提供资金和处理索赔的直接依据,因此签署合同时必须谨慎对待,尤其是采用利率招标形式的,就应该了解业主和施工单位负责人的权利和利益。在功臣建设的后期会发生的费用,建设单位应当作出相应的承诺,这对于投标双方都是非常必要且是非常重要的。在这个阶段,受业主委托工程造价咨询单位完成的工作有以下几个方面:(1)把顾问单位投标资格的投标文件编译成本;(2)编制预期招标、工程量清单、组织评价,面对业主进行开放,选择优秀
的施工和监理企业;(3)协助业主签订项目合同,降低发生成本争议的事件。
2.4 注重后评价阶段
后评估阶段也参与了建设项目工程造价咨询单位少一个链接。对整个建设项目进行综合评价,同时也是控制项目费用汇总评价后。在一般情况下,造价咨询单位应准备的积累数据,分析和分拣归类。分析如何控制项目成本,如何有效防范价格风险,从而实现项目的成本控制,从被动到主动控制转换的目的,防止“三超”的发生。通过建设项目后评价,也使得我们成本管理(控制)能够很好的得到完成。
2.5 加强工程造价从业人员的素质教育
施工项目成本管理的程度在于管理者的本身素质。随着中国加入世贸组织,中国经济构成在发生不断的变化,同时社会的不断发展进步和科学技术的不断创新,各种新知识也不断涌现,对于有着成本管理的专业人士也应该接受一些定期的培训和教育,不断更新自己的信息库,了解市场变化的趋势,以更加适应社会发展的状态来满足市场发展的需求。中国注册建造工程师执业资格制度实施后,一些优秀的注册建造工程师大批涌现,而这些优秀的注册建造工程师势必会成功工程造价咨询领域的精英。各相关机构在建设上都应该改变原有的一些观念,促进工程造价咨询机构参与建设项目全过程的成本管理份额,并制定一个合理有效的参与机制。
总而言之,工程造价管理是一项集技术性和专业性为一体的工作,它不仅作用于项目的投资决策和项目设计上,同时还连接施工招投标和施工阶段的始终。我国现阶段的工程造价咨询机构应主动积极的同国际接轨,并参与施工项目成本控制的全过程,进而为确定合理并有效控制建设工程造价,我们必须为之努力。
参考文献
[1] 郝建新.工程造价管理的国际惯例[m].天津:天津大学出版社, 2005.
关键词:工程造价;造价控制;控制意义;控制措施
中图分类号:TU723文献标识码: A
引言
当今,我国经济处在飞速发展的阶段,伴随国内经济的日渐活跃,建筑行业也在不断的发展中。建筑工程造价的管理与控制,直接影响着建筑工程的经济效益。工程造价直接决定着工程项目的成败,因此其在建筑工程中具有非常重要的意义。
一、工程造价计价与控制的重要意义
1、提高资金利用效率
工程造价的计价形式就是编制设计预算,运用设计概算了解工程造价的具体构成,然后分析资金分配是否合理,并利用价值工程的理论分析项目的各个组成部分的功能和成本的匹配程度是否合理,从而调整项目功能与成本,尽可能调整合理。
2、提高投资控制效率
编制设计概预算然后进行合理分析,了解工程的各组成部分的详细投资比例。针对投资比例比较大的部分重点控制投资,从而提高投资控制的效率。
3、使控制工作更主动
长久以来人们把控制的理论理解为目标值和实际值的比较,还把实际值偏离目标值归为产生差异的原因,进而确定下一步的对策。对于成批量生产的制造业是最有效的,但是对建筑产品就会发现差异,而且这不能解决出现差异,也做不到预防差异发生。这种被动的控制方法在损失产生以后根本无法消除。相反,在设计阶段就控制工程造价,就能按一定的质量标准,作出新建建筑计划支出的费用报表。当然后详细设计制定出来,再对各个部分的估算造价和计划支出报表的各指标进行审核,做到预先发现差异,尽快采取措施解决差异,使设计更加经济合理。
4、便于及时与经济相结合
在体制原因与传统习惯作用下,我国的工程设计主要都是专业技术人员来完成,设计人员会从专业角度更倾向于完善使用功能,运用先进技术的同时对经济因素的考虑较少。在经济角度考虑,工程造价师在设计阶段就应该参与其中,使设计开始就在经济实用的理论上运作,充分达做到价值最大化。还有,经济限额确定,使设计在限额内进行,更利于设计师发挥创造能力,选择经济实用的技术功能,保证功能和技术以及经济完美结合在一起。
5、在设计阶段控制工程造价的效果最显著
设计阶段中的工程项目,项目决策是已经完成的,设计单位要做的就是初步设计、技术设计与施工图的设计。设计阶段工程造价控制是控制工程造价的关键阶段,这样在设计一开始就将控制投资的目标贯穿在设计工作,保证做到恰当与合理的控制。
二、设计阶段工程造价控制的措施
1、构建设计管理体制,落实建设项目法人制
做到加强设计阶段的管理,就要建立一个合理的设计管理体制。首先投资方要落实建设项目得法人责任制,法人来承担投资一切的风险,然后委托项目负责人负责项目的策划与投资,建设以及运营全过程的管理,这就是开展设计阶段工程造价控制的前提工作。只有投资方有独立的风险意识与经济意识,做到把提高项目建设的整体效益当做自我需求,从源头上重视工程造价的控制,提高设计阶段管理工作。其次,设计单位要完善项目的成本控制目标责任制,设置成本控制目标。制定具体成本控制计划,层层把关,分工明确,定期做指导,监督检查设计方案的选择和成本计划的执行情况,重大问题要研究并解决。
2、加强继续教育,配备专业造价人员
在设计阶段做到对工程造价的有效控制,一要努力及爱情工作人员的技术和经济相结合这个意识,把工程经济师和设计师加入到设计中,由设计师对技术负责,工程经济师对成本控制来负责,提高工程设计效益。再从降低工程成本的角度着手,分析和比较每个设计方案的经济效果,达到控制造价这个目的,实现工程设计与概预算工作的无缝对接。同时各部门配备专业的造价人员,继续教育,培养工程技术人员与工程型经济管理人员这样的复合型人才可通过提高从业人员的从业门槛做到制度的完善,还要完善注册执业人员的继续教育培训,定期做相关培训班,丰富执业人员的知识结构体系。邀请工程造价方面的专家对工程技术人员与工程造价人员进行培训,丰富他们工程造价方面的知识,熟悉概预算知识和材料价格详情,做到了解不同结构形式与结构构造措施,还有施工工艺对工程造价的一些影响。
3、优化设计方案,完善设计招投标机制
相同项目、相同投资、同样功能,只有功能和布局更合理的方案,才能获得更好的投资效益。而设计方案完成后,有关项目主要技术经济指标的建造规模、平面布局、结构形式、设备选型等均已基本确定。为此,一方面建设单位应加大对工程造价的管理力度,把设计招标推广至初步设计阶段和施工图设计阶段,并根据项目的特点和具体要求来选择合适的招标方式,以此干预和调控设计市场,树立“质量第一”的理念,增强设计单位的危机感、紧迫感和责任感,促使设计质量的提高,从而有效地控制造价。另一方面,建设单位要从保证设计单位公平竞争的角度出发,严格按照国家设计招标实施细则,设立健全的评标机构和确定合理的评标办法,对拟建项目应有的功能和投资作出明确的要求,并在招标文件中列出明确的条款和奖励措施。最后,邀请评标专家,充分斟酌比较,挑选出先进性、合理性、准确性和经济性最优的设计方案和设计单位。
4、推行设计监理制度
建立设计监理投资控制系统,提高工程可靠性,实用性与经济性。我国的工程项目施工阶段日益完善,但是涉及设计阶段的工程项目的监理确实很少。要在设计阶段实现造价控制,就是要牢记事前控制与预防为主,建立设计监理投资控制系统,就是要对建设项目实行全过程监理,将仅局限于施工阶段的工程监理延伸到设计阶段,提高投资的效率。
5、推行限额设计
做到完善设计质量奖惩制度,提高设计经济效益。我国目前建设项目的设计费取费标准主要以项目投资额和项目建筑面积的百分比计算,这样的取费方式造成了工程造价、使用成本及产品功能做不到合理匹配,社会资源严重浪费。要加快设计取费方式的改革,给予因优化设计而节约成本的设计单位和设计师合理的物质奖励。与此同时,加大力度推行限额设计、价值工程和寿命周期费用分析等技术经济的评价方法,迫使设计师去综合考虑每个方面的因素,借助现代计算手段,寻求最优设计方案,进行造价控制。
结束语
在整个建筑工程造价管理中建筑结构设计是极其重要的环节,如何去优化建筑结构的设计,使建筑工程造价得到有效的降低,已经成为建筑企业大力度研究的重中之重。而且建筑结构设计是一项非常复杂的工作,只有我们精心把握工作中的细节,坚持做到最优的理念,才能努力将建筑结构设计工作做到最好,让设计中的工程造价控制得到最合理程度。部分企业结合自己的特点对项目成本控制展开讨论与研究,提出一些行之有效措施方法。但在总体上看,目前建筑企业存在的问题大大超出了我们取得的成效,主要都是是受经济技术发展,世界经济一体化的严重影响,给企业项目成本的控制提出了更高要求,这对我国建筑施工企业来说是一个更大的挑战。
参考文献
[1]冯锋.探讨建筑结构设计中的工程造价控制[J].中华民居,2014,(07).
[2]林占锋,訾长军.浅谈建筑施工企业的成本管理与控制[J].中国新技术新产品,2012,(2).
关键词:建筑工程;设计阶段;存在问题;造价控制
中图分类号: TU761 文献标识码: A
一、设计阶段造价控制对工程造价管理的重要性
以往的工程造价仅仅是核定最终的工程价款,通常被认为是静态的、事后的、被动的造价控制,而相比之下全过程造价控制的特点是动态的、事先的、主动的造价控制,并且设计阶段的造价控制与施工阶段的造价控制相比则更能体现事先性和主动性。工程造价的监控由滞后性向超前性的发展,更能适应市场经济的变化和需求。这也是提出在设计阶段实施造价控制的必然要求。工程造价控制重心的前移,将使设计阶段的重要性更加明显。我们之所以把设计阶段的工程造价控制作为一个重要环节,是因为项目决策后设计阶段的造价控制是全过程造价的第一关,只有在设计工作没有完成之前、设计图纸未交付实施之前把好了这一关,才能为全过程工程造价控制打好基础,如果在设计阶段加强了工程造价控制,设计人员在满足设计任务书和相关标准的前提下,采用合理的工艺技术、材料设备和合理的结构型式,尽可能减少设计缺陷,工程造价就可降低,性能价格比就越多,其工程造价控制效益就明显表现出来了,这样才能真正做到花小钱办大事,少花钱办好事,少花钱多办事。
二、建筑工程设计阶段造价管理存在问题的分析1.设计的专业水平并不能满足造价管理的切实需要建筑工程设计是对工程设计的全过程进行可行性研究的重要阶段,也可以说设计阶段的造价只是设计所要考虑的一部分内容,但是这部分内容同工程的质量一样与期间所有的因素都是相互联系的,并不能孤立出来进行单独的考虑。而在实际的设计过程中由于设计人员对于专业有自己的主攻方向,并不能将所有技术与知识都囊括其中。比如说设计阶段不仅要对工程的质量、工期与成本进行考虑,还需要兼顾工程的安全、舒适以及美观效果,同时还应该对电气安装以及给排水工程有较深的研究与造诣。而在实际的设计工作中一般只是对建筑规范进行综合的考虑,很难对每一个环节都进行评估与实施,这就决定了工程设计的专业水平不够高,致使造价管理存在着不少的误区和盲点,从而影响了工程造价管理的综合水平。
2.设计的观念意识比较落后
由于现代工程建设多样化发展的趋势比较明显,这就致使不少的设计人员在工程设计的过程中更多的追求建筑结构的新、奇以及个性化发展,而新技术、新材料在工程建设中的应用也缺少合理的评估和计划,随意性比较大。这些因素给建筑设计带来的影响就是设计忽略了工程建设是以寻求最大的投入产出比率为最基本的目的,对于不符合这一规律的设计理念我们应当取缔或者是杜绝。比如说在某高校图书馆的建设中,为了美观的效果而在一层设置了比较高大的台阶,不仅缩减了建筑的使用面积还提高了基础的建设成本,此外钢支架配合高强度玻璃的大范围使用,更是在很大程度上上扬了工程的造价,重视美观的同时忽略了经济、实用效果。
3.设计管理的方式缺少科学性
按照设计图纸到工程建设使用的步骤来细分,工程设计至少要经过前期的研究然后进行设计,设计完了之后进行校对、审查,最后再进行复审和审定。这样才能确保设计的科学、严谨性,也能从源头上就控制好工程的质量、造价以及各种性能。但在实际的造作过程中,设计使用的随意性比较大,缺少必要的审核与管理,从而使不合理的设计存在上扬了工程的造价。
三、设计阶段造价控制
1.推行设计招标,优选设计方案
设计是项目建设的龙头和决定工程造价的基础。设计阶段是造价控制的源头。反之,工程造价对设计起着制约作用。所以,加强设计阶段的技术与造价相结合是控制造价的有效措施。
方案设计是工程项目设计的中心环节,是后续一系列设计的基础。一个优秀的设计方案,不仅仅要有独特的构思,新颖的做法,更要有合理的使用功能和经过认真分析的经济指标。设计阶段只重技术,不重经济是造成造价管理失控的重要原因,只有技术上先进,经济上合理的设计方案才是最理想的方案。所以,要积极推行建筑方案与经济方案相结合的设计招标方法,开展方案竞赛,严格执行既定的经济控制指标——决策阶段的投资估算,组织有关专家,从功能和造价两个方面综合考虑,优选出经济上合理,技术上先进的设计方案,从设计质量和技术水平上综合考虑优选出设计单位,最终,以促使设计单位加强设计管理,从而推动设计师考虑周密,精心设计,增强经济观念,强化造价意识,采用合理设计标准和先进技术降低工程造价,从源头上对设计阶段的造价进行控制管理。
2.推行限额设计,运用价值工程,有效控制造价
所谓限额设计就是按照批准的可行性研究报告及投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计,同时,各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资额控制设计,严格控制不合理变更,保证总投资额不被突破。也就是将上一阶段批准的造价控制下一阶段的设计,并以控制工程量为主。限额设计实际上是对设计规模、设计标准、工程数量、各设计阶段的经济控制指标等方面的多重控制。工程设计实质上是具体实现技术与经济对立统一的过程,限额设计的本质是投资控制的主动性。推行限额设计,将经济意识贯穿于整个设计阶段,是主动控制造价的有效措施,也是设计阶段造价控制的核心。一般的工程项目的设计分为初步设计和施工图设计两个阶段。而影响投资最大的阶段是初步设计阶段。初步设计是在确定的设计方案的基础上对于工程项目内容的具体落实,也就是说,投资估算也是控制初步设计的经济指标,初步设计中确定的建设规模、结构形式、建筑标准和使用功能形成了设计概算,确定了投资的最高限额。施工图设计中的全部内容一定要受到设计概算的控制,而依据施工图编制出的施工图预算就是工程造价,而施工图预算即工程造价就是控制施工阶段的经济指标。以上各阶段的经济指标相互制约,相互补充,前者控制后者,后者补充前者。在每一个设计阶段,建设方要紧密跟踪,主动控制,协助设计方领会、落实项目各阶段的造价控制意图。并通过运用价值工程,也就是把技术与经济紧密的结合起来,对功能和造价进行分析,在满足功能需要的前提下,对造价高的功能进行重点控制,从而最终降低成本,使得功能和造价达到最佳配置。
3.加强设计合同管理,控制工程造价
合同是造价管理的纲领性文件,因此,在设计合同签订阶段就要充分结合工程造价管理,应按合同内容明确协议条款,对涉及到的责任和费用都应在合同中有明确的约定,针对目前设计院管理不够,设计人员经济观念淡薄,设计不严谨,设计图质量不高,设计变更随心所欲的现象,设计费不可一次付清,必须留置设计质保金,作为对设计图质量的约束。要在设计合同的经济条款里明确设计变更的额度限制条款,如因设计变更或设计错误导致了工程费用的增加超过了施工合同中的工程造价的一定比例时,则扣罚一定的设计质保金。在设计合同中要有对设计人员的考核约束限制条款,对在设计中不考虑经济指标的设计人员要限制参与设计。采取一定的约束力实际上是对设计规范、设计标准、工程量与概预算指标等各方面控制的一种举措。
结束语:
综合上述,设计阶段的工程造价控制却影响了整个工程造价的全过程,因而在设计阶段加强对工程造价的控制是十分重要的,我们必须认真分析设计阶段中工程造价存在的问题,合理地确定造价和有效地控制造价,使工程的成本和进度得到有效地控制。
参考文献:
[1]乔新.浅议建筑工程造价的特点及构成[J].建筑与文化,2012.(2)
关键词:BIM技术;建筑工程项目;造价信息库;成本控制
中图分类号:F270 文献标志码:A
工程项目的成功实施很大程度上取决于工程预算的准确性,而项目预算是否准确主要依赖于工程量计算和造价信息库的合理性,尤其造价信息库及其系统实现是影响工程项目预算的关键因素。建筑工程项目预算超支的问题非常严重,据有关研究表明,接近2/3以上的工程项目竣工决算超过了其预算标准,造成了极大的浪费,原因在于工程量计算不准确、造价信息库数据陈旧及调用数据库信息不科学,而造价信息库数据更新缓慢和调用数据库信息方式不科学是影响工程预算精度的主要原因。BIM作为一种包含数据丰富、面向对象、具有智能化和参数化的建筑设施数字化模拟系统,具有统计分析能力加强且速度快、成本信息实时更新且准确性高、数据可分类分模块且可多维度分析的优势。因此,建立建筑工程动态造价信息库,并将BIM技术应用到造价信息库数据的调用、计算和分析,为工程项目提供合理、准确、快速的预算和决算,进而有利于项目成本控制,具有重要的实际意义。
1、建筑信息模型(BIM)与工程动态造价信息库分析
1.1 建筑信息模型(BIM)
建筑信息模型作为一种新的理念和生产工具得到了科研工作者和工程师们广泛的关注,并得到了快速发展。早在1975年,Chuck Eastman教授最早提出了对建筑物进行智能模拟的计算机系统,并称之为“building description system”,同时,Chuck Eastman教授被誉为“BIM之父”。1986年,美国学者Robert Aish提出了“building modeling”的概念,此概念与现在业内认同的BIM非常接近,“Building Modeling”概念提出后Building Informa-tion Modeling 的概念被提出了。进入21世纪后,随着计算机软件和硬件的迅速发展,BIM的研究无论在学术研究方面还是在实践应用方面也取得了突破性进展,全球三大建筑软件开发商都推出了自己的BIM软件,并在工程项目应用中也取得了较好的成果。到目前为止,BIM技术已不再是科研工作者在实验室进行的思想概念化的学术研究,而是可在工程项目实践中解决实际问题的生产工具,作为一种新型的技术手段,越来越得到学术界和工程界的认可。
1.2 工程动态造价信息库分析
建立工程造价信息库的核心目标在于降低工程总造价或工程总成本,使得工程项目在最低的投资条件下达到工程建设目标。然而,要实现以上目的,必须构建合理、准确的造价信息库。此造价信息库中包括实际成本库,实际成本库又与进度库、质量库、机械库、材料库、安全库、人工库和结算库相互作用,关系紧密,也即任何数据库的变化都会影响到实际成本库,反而实际成本库的改变也会作用于其他各数据库,它们之间存在紧密耦合关系,如图1所示。
因此,在实际操作过程中,需要紧跟市场变化,掌握最新市场信息和动态,及时跟踪和更新市场价格数据,使得造价信息库数据更加符合市场现状,更加准确反映市场变化,最终真正将工程项目造价信息库构建成为随市场环境而灵活转变的动态造价信息库,形成一个有机整体(系统)。
动态造价信息库的复杂性主要取决于各数据库内部因素的多变性和耦合性。由于各数据库与实际成本存在着相互作用关系,各数据库之间也必然存在着相互关联性,体现为各数据库因素之间密切联系和耦合关系,也即系统和各要素的关系,这样就使得协调各数据库因素的难度增加。
系统方法认为任何事物都存在着系统和要素2个方面,系统是相互作用的诸要素所构成的整体,而要素则是整体中的各个部分。一般来说,系统整体大于其要素相加之总和,原因在于系统的存在不仅依赖于要素的存在,而且依赖于要素与要素之间的相关性,正是在要素之间的相关性中产生了有机的统一体——系统。系统方法认识与项目动态造价信息库系统具有良好的一致性,采用系统方法原理,研究项目动态造价信息库各要素之间的关联性,分析造价信息库各要素之间的相互作用和因果联系,得到造价信息库系统各数据库之间以及数据库内部要素之间的耦合关系,并动态更新和调整各要素量值,进而改善造价信息库系统的功效,使之更符合实际成本,为建筑工程项目有效控制成本提供准确、可靠的预算数据。如定额库子系统要素关联作用,如图2所示。
2、BIM应用在工程动态造价信息库管理的必要性探讨
在以上分析中可知,工程项目动态造价信息库是一个完整的庞大系统,系统由多个数据库子系统构成,子系统中又包含着多种要素,在系统内部子系统之间、各要素之间以及子系统与各要素之间存在着复杂的关系,它们之间既是对立的,也是完整统一的,各要素之间存在着相互作用的耦合关系。因此,要确保此系统顺畅的运行,必须有强大的技术支撑。下面通过造价信息库系统的功能要求、系统实现要求和BIM的强大技术支撑3个方面讨论BIM应用在工程动态造价信息库管理的必要性。
2.1 工程动态造价信息库系统的功能要求
造价信息库系统是由工作者和计算机共同组成,进行信息收集、整理、筛选、存储、更新和使用的集成化系统。因此,要求造价信息库系统应具有以下几方面的功能:①数据信息共享平台,不同工作者可即使方便获得数据信息,实现信息的无障碍流通;②应用系统集成处理,应用系统与数据平台无缝对接,增强系统的可操作性;③信息库系统多功能性,覆盖工程造价管理的各项功能,针对不同工作者需求还需要专业化。
2.2 造价信息库系统实现要求
从以上工程动态造价信息库系统的功能要求分析可以看出,要实现造价信息库系统的正常运作,还需要完成以下主要环节:①对造价信息库相关数据信息进行分析,制定统一的信息分类和编码,做到数据的分类和分模块储存和读取;②利用编程语言、交互操作数据模型和通用数据交换标准来实现整个系统的集成;③进一步利用网络通信或无线传输技术,完成集成数据信息在多参与方之间的无屏障共享;④采用某种强大软件实现造价信息库使用的智能化,发挥动态造价信息库系统对工程项目管理决策的主动性。
2.3 BIM是实现动态造价信息库系统的技术支撑
BIM作为一种包含数据丰富、面向对象、具有智能化和参数化的建筑设施数字化模拟系统,具有统计分析能力加强且速度快、成本信息实时更新且准确性高、数据可分类分模块且可多维度分析的优势。以BIM作为构建的造价信息库系统可持续、及时提供各种实时信息数据,成为了实现动态造价信息库系统的技术核心,BIM具备实现动态造价信息库系统的功能要求、语言要求、传输共享要求和集成化要求,是实现造价信息库系统正常运转的核心,必将成为动态造价信息库系统的健康、可持续、快速运转的技术支撑,也必将会更好的为建筑工程造价管理和成本控制服务。
3、基于BIM的建筑S-程造价实施方案
3.1 造价信息库系统模块及功能
从建筑工程项目整个建设过程出发,考虑到不同运营阶段造价信息的不同内容,以及不同阶段工作者对造价软件功能要求的不同,再结合造价管理结构及运行方式,将造价信息库系统分为8个数据模块,如图3所示。
每个数据模块都包含着大量的数据信息,且起着相应的功能,从8个数据模块来看,表面上各自具有独立的功能,而实际上8个数据模块之间又存在着相互交叉的内容,数据模块之间存在共享关系。下面简要介绍8种数据模块的主要内容和功能:①基础数据信息模块,可进行定额、取费模板维护和更新,建立价格数据库平台;②费用信息模块,可将BIM中工程量自动分类,准确计算各阶段价格及审核造价,支持3个维度的八算对比;③资源信息模块,BIM中动态查询资源耗量,可视化资源模拟支持资源计划制定;④招标投标模块,BIM模型自动导出工程量清单,在线招投标程序更加规范化;⑤合同管理信息模块,提供在线合同会签支付、台账管理、变更与索赔、报表及链接查询;⑥设施信息模块,利用BIM进行设施成本评价,制定运营维护方案;⑦风险管理信息模块,生成风险清单,并进行风险应对评价;⑧信息管理模块,BIM文档管理和同步更新,并对处理意见跟踪统计。
3.2 基于BIM的建筑工程造价实施
基于以上造价信息库系统模块及功能,可利用相关的建筑工程软件实现造价信息库,以达到对整个建筑过程的造价管理和成本控制。基础数据库创建过程主要包括:汇聚数据分析和整理数据利用分析后数据进行造价管理和成本控制。其中,数据库由工程量数据和造价数据两部分构成,实物量数据可以通过算量软件创建的BIM模型直接导入,造价数据可以通过造价软件直接导人。通过建立项目基础数据库,可以自动汇总分散在各个项目中的工程模型,建立企业工程基础数据;自动拆分和统计不同部门所需数据,为部门决策做依据;自动分析工程人、材、机数量,形成多工程对比,有效控制成本;通过协同分享提高部门间协同效率,并且建立与ERP的接口,使得成本分析数据信息化、自动化和智能化。基于BIM的建筑工程造价实施流程及解决方案,如图4所示。
4、结语
(1)造价信息库的复杂性主要取决于各数据库内部因素的多变性和耦合性,各数据库之间存在着关联性,各数据库因素之间密切联系,由此建立了造价信息库系统各数据库子系统间的耦合关系,搭建了工程项目动态造价信息库系统框架,将工程项目造价信息库构建成为随市场环境而灵活转变的动态造价信息库,形成一个有机整体(系统)。
水电工程造价信息系统的构建目标
提高造价审核水平一个价格的确定,一般有以下三个步骤:人、材、机等基础价格信息的收集确定、定额的选用和系数判定、单价计算。而造价管理信息系统的建立,最主要的作用就是要代替价格确定过程中一些繁琐的如信息传递、数据处理等工作,将这些过程固化下来交给计算机完成,而人则可以把更多精力投入到市场价格信息分析、工程建设现场情况考察等方面,从而使计算出来的价格更加符合实际情况。真正实现管理的作用造价管理信息系统的建立,并不仅仅是要代替人去完成一些繁琐的日常计算工作,更为关键的作用还在于要真正实现管理的作用。它应以计算机和通讯技术为基础,综合利用各种数据、信息和智慧,为水电站建设管理者决策提供支持。造价审核经验和技巧的传承大型水电站建设周期漫长,往往前期项目的许多价格信息对后期项目具有非常重要的指导作用。同样,一个水电站建设完成之后,许多凝结了工程技术经济人员智慧的经验和技巧,对后续其它电站的建设也是一笔宝贵的财富。因此,造价管理信息系统还应该是一个造价审核经验和技巧传承的工具。规范造价审核标准,统一尺度,信息交流,共同提高在目前的水电工程造价审核过程中存在一个问题,就是造价审核的主观随意性太强。虽然有定额和合同作为依据,但由于每个单价的独立性,造价审核人员个体的差异和审核原则、尺度把握的不统一,造成了同类项目单价浮动区间比较大,承包人因未能得到一视同仁的对待而经常纠缠不清的事件屡有发生,给工程投资管理带来极大的困惑;并且,由于缺乏平台支持,客观上也造成了造价人员之间的交流不畅通。因此,通过建立造价管理信息系统,可以为造价管理人员搭建一个共有平台,实现业务交流,并针对具有共性的造价问题提炼出通用处理原则,这样做既避免了造价审核的主观随意性,又达到了共同提高的目的。
水电工程造价管理信息系统的构建方案
可以通过信息员的人工采集输入信息系统,又可以借用互联网来完成。大体而言,在造价管理信息系统中,必须具备以下几个资料库:市场价格信息库(最好与互联网关联,实现数据的即时更新,以保持系统的动态性)、典型工程(合同)资料数据库、定额法规信息库。自动计算模块。虽然水电工程造价管理信息系统不同于一般设计单位和科研单位开发的造价软件,但不可否认的是,自动计算功能却是系统的必备功能。因此,构建水电工程造价管理信息系统,必须开发甚至完全可以植入成熟的水电工程造价计算软件,以此实现系统的自动计算功能。比对查询模块。在水电站工程建设过程中,无论是在招投标阶段还是合同谈判阶段,概算编制还是变更审核工作,对于已有类似项目单价的查询比对都是非常必要的。因此,水电工程造价管理信息系统必须有比较友好、易操作的WEB查询界面,能够实现各种自定义条件下的查询功能。以某水电站建设为例,如果想了解某家承包人在特定合同项目中石方开挖、石渣运输10km条件下的项目单价,资料储存模块。如上所述,工程造价管理信息系统的一个非常重要的功能还在于经验和技巧的传承,因此,构建资料储存模块就显得非常必要。这里所谓的资料储存不仅仅在于一些定额、价格信息的储存,更为关键的还必须储存有价格的确定过程,即可以从中看出造价审核思路和审核人员的经验总结等。从某种意义上讲,这些信息比单纯的价格信息更为重要,只有具备这种功能,才能真正实现知识的传承。信息交流模块。构建信息交流平台是本系统的一个重要的附加功能模块,或称为“信息”模块。即系统应为造价审核人员搭建一个交流平台,类似“留言版”功能,定期自动“翻页”和信息汇总,造价审核人员可以在留言版上发表对某个造价问题的意见和疑问,自由阐述自己的认识,一定时期后可以以此为依据组织内部专业研讨,以达到共同提高的目的。运用举例一个成熟的水电工程造价管理信息系统的构建是一个非常漫长的过程,而其一旦建立成功,则能在电站建设过程中发挥重大作用。下面以审核变更单价为例,对系统的功能进行简单介绍:目前,在大型水电站建设过程中,项目单价或者说主要是变更单价的审核流程一般是承包人上报———监理单位审核———业主审批,而变更单价的审核原则则参照FIDIC条款,一般在招标文件中都有以下规定:(1)本合同工程量清单中有适用于变更工作的项目时,应采用该项目的单价;(2)本合同工程量清单中无适用于变更工作的项目时,则可在合理的范围内参考本合同类似项目的单价或合价作为变更估价的基础,由发包人和监理人与承包人协商确定变更后的单价或合价;(3)本合同工程量清单中无类似项目的单价或合价可供参考,则应由发包人和监理人与承包人协商,根据投标报价的基础价格及取费标准确定新的单价或合价。以上三条变更单价的处理原则可参见图2。借助工程造价管理信息系统审核变更单价,与传统的单纯依靠造价审核人员的个人经验和技能去开展工作的对比情况。由以上对比可见,借助造价管理信息系统审核变更单价,不仅快捷简便,而且准确度更高,工作量更小,有利于造价管理人员把更多的时间和精力投入到研究工程现场实际情况中去,同时还便于经验的总结交流,相对于传统方式,其优势不言而喻。
作者:袁轩 冉从勇 单位:中国长江三峡集团公司 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院
关键词:合理结构设计,造价控制;
前言
工程造价是指工程项目在项目决策、项目设计和项目实施等环节所花费的总费用。工程造价的控制贯穿于工程建设的整个过程,但在不同阶段工程造价所占的比例不同。据有关资料统计分析,设计阶段对整个项目造价的影响约为35%~75%。可见设计阶段是控制工程造价的重要阶段。而在整个建筑工程的各专业设计中,结构设计对整个建筑工程造价影响最显著,是工程造价控制的关键环节。结构设计是以充分实现建筑设计方案为目的,严格遵守设计规范,保证结构安全,把建筑师的构想变为可以付诸实施的蓝图。结构设计是处理技术与工程造价的关键环节,是确定与控制工程造价的重要阶段。
1、方案与初步设计阶段对造价的影响
1.1结构设计方案的选择
建筑设计方案对结构设计有着重大影响,所以结构设计人员在建筑方案与初步设计过程中应尽早介入,与建筑师一起共同确定建筑方案,在满足建筑功能布局要求的前提下尽可能兼顾结构的合理性。不要等到方案确定后进入施工图阶段时结构专业才介入,若此时结构专业才对建筑方案提出较大的修改意见,其结果是要么对原建筑方案进行较大的修改;要么为满足规范对结构的要求而采取各种加强措施,这样势必要导致工程造价增加。
1.2选用合适的结构体系
常用的建筑结构形式主要有砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构等。结构设计时,应该根据建筑工程的功能要求、建筑高度、抗震等级、场地地基条件等特点,选用合适的结构体系。结合实例,通过某市和某市不同年份、不同计价模式(定额计价和工程量清单计价)、不同结构类型(砖混结构、框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构等)住宅建筑工程案例的造价分析,研究钢筋用量在不同结构在造价中所占比例。
根据上述统计分析,可以得出以下主要结论。
钢筋工程在建筑造价中占有较大比例,砖混结构中钢筋工程占土建造价的比例约为18%;框架结构约为31%;剪力墙和框架一剪力墙相差不多,均为32%左右。
一般来说,砖混结构的工程造价仅为钢筋混凝土框架结构造价的60%~70%,这类结构钢筋混凝土用量少,施工较简单,多适用于7层以下的住宅建筑。但砖混结构是由墙体承重,对墙体的布置有一定的要求,不如框架结构布局灵活,其使用功能受到一定限制。7层~12层的建筑宜采用框架结构或框剪结构,若在其适当位置设置适量的抗震剪力墙,可减小柱、梁的截面尺寸和配筋,不但可达到节省工程造价的目的,而且还可以明显提高建筑物的抗震性能。高层住宅则更适合采用剪力墙结构形式,这种结构形式既能满足现代住宅对平面、空间提出的更高要求,而且室内不露柱角,抗震性能较好,造价也比较经济。
2、基础形式的选择
基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关,其工期约占整个建筑物主体工程的25%―30%,造价约占总造价的10%20%,基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作,选择合理的基础型式,控制基础的截面尺寸与埋深。以两座相临的住宅楼工程为例,根据地质勘探资料,设计基础承载力及埋深相同,地面以上部分结构设计也相同,均为6层砖混结构,建筑面积3236m2;地面以下部分选用两种基础形式,1楼过于考虑安全性,设计选用了钢筋砼条形基础,C20砼浇筑,M10水泥砂浆、MU10砖砌筑,基础总造价为16.13万元。在2号楼设计中,将基础改为毛石条形基础,用MU20毛石、M10水泥砂浆砌,基础总造价为10.35万元。通过对比,基础建筑面积造价,1号楼为49.86元/m2,2号楼仅为31.98元/m2.在两楼楼型、结构及使用功能相同的情况,地质条件满足安全使用的前提下,只将钢筋砼条形基础改为毛石条形基础,基础部分的造价减少了35.88%。
设计时对选用的不同基础方案进行技术和经济比较,择优选取最合适的基础形式,可达到对工程造价进行控制的目的。
3、构件截面尺寸和钢筋用量
建筑物构件截面尺寸的选择,包括合理地选择梁、柱的截面尺寸、混凝土墙体和板的厚度等。一般来说,同一结构构件,当其截面尺寸减小时,其配筋率就增大,钢筋用量增加;相反,当其截面尺寸增大时,可以适当减少构件的配筋,但增加了混凝土用量,增加了建筑物的总荷重。可见,构件截面尺寸与其配筋率在一定范围内是相互对立的。结构构件设计时,要求结构工程师选择一个合理的截面尺寸,使构件混凝土与钢筋的总造价最低,此截面即构件的合理截面。合理的结构设计要求结构设计人员经过多次计算、比较和分析,来确定每一个构件的合理截面尺寸,实现结构构件截面尺寸大小与其配筋多少的平衡,从而合理控制工程造价。结构设计实践中,在满足建筑物净空、美观的前提下,通常结构设计人员可根据以往的设计经验,对每个构件先取一个截面尺寸进行计算,然后对该构件的计算结果进行分析。一般的结构构件,当其配筋率在一个合理的范围内(简称经济配筋率),通常认为该构件的截面尺寸合理。否则,需要重新选取截面尺寸进行计算,直至得到最合理的构件截面尺寸,实现结构构件截面尺寸与配筋的搭配平衡,从而有效地控制工程造价。在我国现阶段,由于混凝土价格相对较低,钢材价格较高,构件中钢筋含量对其造价的影响较大,故在结构设计实际操作中,一般钢筋混凝土梁的经济配筋率控制在0.6%左右较为合适,柱和墙设计可通过相应的轴压比来控制其配筋,板的配筋率以略大于其最小配筋率为宜。下面就柱子截面形状及大小的选择对工程造价的影响进行分析。
某厂房根据工艺要求,在厂房结构设计中采用现浇钢筋砼框架结构,初始设计方案为:框架边柱截面750mm×750mm,中柱截面750mm×1000mm;框架梁截面统一为450mm×1900mm,受力主筋均采用Ⅱ级钢筋。初始设计方案的主要消耗材料为:框架梁混凝土130.82m3,梁受力主筋15179.4kg;框架柱受力主筋3654.2kg.初始方案的结构系统总造价为19.12万元。优化设计时,以框架结构尺寸和框架柱截面尺寸为常量,把框架梁截面高度尺寸为变量,并以模数50mm为步距进行变化。当框架梁截面高度变化时,框架梁自重及梁、柱配筋均相应变化,结构总造价也相应变化。经过分析,求得该四层厂房结构优化设计方案的主要参数为:框架边柱截面750mm×750mm,中柱截面750mm×1000mm,框架梁截面统一为450mm×1600mm.优化设计方案的主要消耗材料为:框架梁砼110.16m3(比初始方案减少20.66m3),梁受力主筋17185kg(比初始方案增加2005.6kg);框架柱受力主筋4482kg(比初始方案增加827.8kg)优化设计方案的结构系统总造价为185823元。对比分析初始方案与最佳方案,该框架结构总造价由19.12万元下降到18.58万元,仅主体结构节省投资2.9%,经济效果比较显著。
3.1钢筋的选用
在结构设计阶段控制工程的钢筋用量,是降低工程造价最有效的办法。结构设计时,受力钢筋采用高强钢筋显然要比采用强度低的钢筋时用钢量少,造价低。在保证结构满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求下,广泛采用HRB400钢筋,改变不顾实际情况一律主筋采用HRB335级钢筋、箍筋和板筋采用HPB235级钢筋的传统习惯。实际上HRB400钢筋无论从强度、延性还是性价比上都是HPB235、HRB335级钢筋无法比拟的。一般跨度不大或厚度较大的板,其配筋通常由最小配筋率来控制。最小配筋率与钢筋等级直接相关,在混凝土强度等级相同的情况下,最小配筋率随钢筋强度设计值增加而减少。此时,板采用HRB400级钢筋其含钢量较低。尤其是当混凝土强度较高、板厚较大时采用HRB400级钢筋的优越性更明显。如地下室底板设计,因为要满足《地下工程防水技术规程》的要求,板厚不得小于250mm,当地下水位较低不需考虑抗浮设计时,通常板筋都是按最小配筋率构造配筋。下面分别采用三种不同钢筋对该类地下室底板进行配筋计算,计算结果如表1所示。
从表1可看出,当板按最小配筋率构造配筋时,采用HRB400级钢筋时,所需钢筋最少,其中采用HRB400级钢筋比采用HPB235级钢筋省钢筋(765-500)/765×100%=35%。而价格上HRB400级钢筋比HPB235级钢筋每吨仅贵百分之五左右。
可见,结构设计中合理采用HRB400钢筋对工程造价影响是十分明显的。
4、结论
【关键词】建筑;结构;加固改造
当前,随着我国建筑业快速发展,对现有建筑的加固维护改造也越来越受到业内人士的重视。资料显示,发达国家建设总投资的40%以上用于建筑维修和加固,不足60%用于新建建筑的建设,随着环保、绿色、节能理念的渐入人心,这一趋势必将对我国建筑业的发展产生重大影响。据估计,今后10~30年,将是我国建筑工程加固、改造的高峰期,我国建筑业也将由“大兴土木阶段”逐渐步入新建与加固、改造并举的阶段。下面,笔者就大型建筑物结构的加固改造进行探讨。
一、结构改造加固的原因
(1)设计或施工中发生差错导致工程质量事故;(2)不适当的使用和维护、恶劣环境下的材料老化、年久失修、偶然的自然侵害(如地震、水灾、火灾、台风等),使结构遭受损伤,导致结构可靠性下降;(3)一些有纪念意义的历史性建筑物超期服役,需要对其进行加固保护;(4)由于使用功能改变,荷载情况变化或需要对建筑物进行改、扩建时;(5)随着社会经济的发展,规范要求的标准不断提高,既有建筑不能满足新标准,而又有要求进行加固时;只有确定结构加固的原因,才能对症下药进行相应的加固设计。
二、建筑结构加固改造的施工要点
(一)加固改造前的准备工作
在确定某一建筑物需要加固改造后,施工前须经过严密的测试,确定整栋建筑存在哪些问题,哪里最严重,相互间有何联系和影响。要清楚施工队的主要优势和不足,大的建筑物所承载的意义和一般的建筑物不同,在施工之前要制定精密的计划书及设计方案,应经过专家、技术人员和项目经验丰富的项目负责人讨论确定,切不可独断专行。同时,要把需要的材料、设施准备好,确定采用何种技术,为施工的进行打好基础。
(二)建筑结构加固改造的施工
加固改造不是对一个工程的简单修补和材料的堆积,应具体问题具体分析。在大型建筑物的加固当中,根据不同的情况,所要加固改造的施工方向也会不同,对由于本身地质条件差引起的建筑变形或下滑,采用的最主要的方法是地基加固,如石灰桩加固、托换技术锚杆静压桩托换等。在石灰桩加固的实施中,要充分地把握水、生石灰块与相关沙子等的比例要适中,使粘合性符合工程的需要,同时也要根据生石灰块的基本原理,在水和沙子及其石块等混合到一定时间则赶紧把钢筋打入其中,加强其牢固性,但此时要把握混凝土的强度和钢筋弯钩件配钢率的协调,任何一方的太高或太低都会引发桩板收缩裂缝的风险。锚杆静压桩托换也是针对地基问题中的加固和托换的一种托换技术。施工过程中,首先应准确地标出压桩空和标杆的位置,开凿的空洞不应太大,压凿空凿完一部分就应该压桩,压凿空的形状适宜上大下小,便于基础的承载和冲剪,压桩施工适合对称进行并且千斤顶与桩顶的轴线应该一直垂直,锚固筋和锚固空契合加上锚固连接材料应使用适当,使桩面牢固;压桩时不应中途休息停顿时间过长,最好是不停歇。并应保持纪录记载的完整性,以更好地保持下一步工作的继续;桩与基础锚之间要进行凿毛的修理。孔壁和凿空之间要进行清洗。然后进行封孔,在封孔之前应该把空中的水和杂物处理干净,再刷高标号的水泥浆。然后浇灌的混凝土要是早强微膨胀同时振捣。在此需注意,当早强混凝土开始凝固时,不能再用千斤的加压力。对地基的加固处理完毕后,应再采取一些预防性的措施,以减少地基稳固的扰动。措施包括减小机头迎土面的扰动,减少管外壁摩擦扰动(可采用双层注浆措施)、控制进顶速度等减少地面扰动来减少地基稳固的扰动。除地基问题外,墙面墙内的脱落、裂缝也是主要问题。这两种问题较地基问题而言,施工强度和规模都较小,但出现的频次远比地基问题出现的多得多,对于这部分的施工,首先最重要的还是了解出现问题的原因,如此才能相应地对症下药,达到实效。下面以酸雨侵蚀下的墙面为例子加以说明。对于这种建筑的改造首先想到的就是施工的材料。只有抗酸型材料才能抵抗这样的环境。选材中同样要遵循建筑的改造加固原理,即加固改造的原料选取要比原来的高,才会在改造后更持续维持建筑的使用。在选材后,真正的施工开始,酸雨侵蚀过的墙面本身存在着由内到外腐性逐步增前的特点,在施工中,要特别注意新旧材料的粘合性,锚固性。对于新旧材料的谐和更是重要,否则会功亏一篑。
(三)工程实例
1.工程概况。某学校教学楼为4层砖混结构,纵横墙承重体系。建筑面积4360m2,房屋层高3.750 m,总高16m。基础埋深-1.850m,基础采用砖砌条形基础。地基处理为局部1.0m深3:7灰土换垫法。现要求在原有建筑结构基础上改造为具有现代设施(如中央空调、先进的宽带网、电信网络系统等)的办公楼,因使用功能改变,平面布置相应调整,原教室要增设分隔墙,门厅位置改变,将一教室上下两层打通,形成大厅。这样,原结构承重传力体系发生变化,结构必须作加固改造处理。
2.加固改造方案的确定。(1)封闭刚架托换加固技术。现需将其中8~11线A~C轴一二层教室改造成门厅,对应二层楼面梁板需拆除,A轴一层,C轴一二层纵墙亦需拆除,为顺利实现结构传力的平稳过渡,且作到经济合理,考虑充分利用原地基基础的承载能力,尽量减少地基基础加固工程量,采用封闭刚架托换技术。这样将原结构荷载由从上到下均匀传递改变为上部竖向荷载通过刚架梁传给刚架柱,由刚架柱传至基础梁,再经基础梁传至原条形基础。考虑到刚架传力的非均匀性,尤其是柱基为集中荷载,故基础梁需延伸或在横向局部增设,将传力适当调整。另外为减轻新增结构应力滞后和二次传力影响,混凝土采用C30微膨胀混凝土,使新旧结构紧密结合。(2)墙体加固。因加固改造结构存在二次传力影响,为减少刚架变形增加新增刚架与原结构共同工作能力,使上部荷载能够安全地转移,避免上部墙体出现裂缝,并增强局部墙体的稳定性,对A、c轴封闭刚架上一层墙体8~11线一二层墙体采用钢筋网树脂砂浆夹板墙技术加固。单面钢筋网夹板墙基本参数:M10树脂砂浆,厚度40mm,纵横向钢筋Φ150×150。传墙拉结筋Φ8@450梅花点布置,端部钢筋锚固长度:锚入原墙体180mm,锚入楼板100 mm。双面钢筋网夹板墙时对称设置。(3)采用轻质隔墙。原教学楼为纵横墙混合承重体系,大开间教室居多,现要分隔改造为小开间办公室,若采用普通粘土砖墙体分隔,增加荷重较大,原梁经核算承载力不够,需加固补强,且由此引起地基承载力也存在问题。一般的轻钢龙骨纸面石膏板隔墙存在刚度差,隔音效果不理想,使用寿命不长等问题。经过分析比较,采用特种水泥GRC轻质隔墙材料。板厚80 mm,与其它隔墙比较,可扩大使用面积,同时原钢筋混凝土梁不需加固,可直接设隔墙分隔空间。上下连接采用型钢卡用射钉固定。
3.施工技术要求。门厅部分改造加固量大,施工复杂,为本次改造关键部位。改造施工顺序为:放线定位纵横基础梁刚架柱刚架梁一二层钢筋网树脂砂浆夹板墙拆除墙体装修。施工时要精心操作,切忌乱凿乱砸。拆除墙体及二层梁板工作需在整个封闭刚架及相关夹板墙混凝土、砂浆达到设计强度后方可进行。拆除墙体时要采用机械切割,先齐梁底水平进刀切通墙体,后停下全面检查结构有无变形裂缝,无异常情况后拆除余下墙体及二层门厅部分梁、板。该工程经改造投入使用后,转换结构工作正常,性能稳定,未发现任何裂缝和沉降,效果良好。
参考文献
【关键词】门式刚架;用钢量;柱距
门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中一种常见的结构形式,随着我国经济建设的迅速发展,这类结构以其用钢量省、造价低、施工速度快、外形美观以及适用范围广等优点而被广泛地应用。其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点,因此,在门式刚架的设计中,为了充分发挥其优越性,结构工程师应尽可能地优化结构设计,从而达到“用钢量最省”这个目标[1]。
1 柱距及跨度对用钢量的影响[2]
经过对大量工程实例统计及计算,可以发现,柱距为7~9m时,总用钢量基本保持稳定。小于7m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增加,柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升因此,对于常用刚架,建议柱距取7~9m,当无吊车或吊车吨位较小时,柱距可取8~9m,当吊车吨位较大时,柱距可取7m左右,用钢量比常规6m柱距可节省3%~5%,总造价可节省2%~6%,经济效益非常可观。
门式刚架的经济跨度一般在18~36m,吊车吨位较大时,经济跨度在24~36m,无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m,采用合理经济跨度可以节省钢材5%~15%,总造价降低2%~7%。
2 结构形式对用钢量的影响
轻型门式刚架的形式多种多样,柱脚与基础通常做成铰接,多跨刚架的中柱多采用摇摆柱。但当柱高度较大时,为控制风荷载作用下的柱顶位移值,柱脚宜做成刚接,多跨刚架的中柱与横梁的连接也宜采用刚接,多跨刚架宜做成多坡,较为节省钢材。门式刚架一般采用实腹式变截面梁和柱,柱通常为楔形杆件,横梁通常做成加腋梁,加腋长度一般取跨度的1/6~1/5较为经济,楔形柱的最大截面高度取最小截面高度的2~3倍为最优截面。
门式刚架腹板主要以抗剪为主,翼缘以抗弯为主,在无振动荷载作用下,可充分利用腹板屈曲后强度分析构件的强度和稳定性,将构件设计成为高而窄的截面形式(最小截面高度宜取跨度的1/45~/60,截面高宽比一般为3~5),构件的平面外稳定可通过设置隅撑来保证,为使结构具有可靠的整体稳定性,纵向通常设置由十字交义圆钢组成的竖向支撑及屋面横向水平支撑,同时,应在柱顶和屋脊设置刚性系杆。
3 平面布置对用钢量的影响
按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)中规定,当横向长度超过150m,纵向长度超过300m时须设置伸缩缝,从构造上来说,设置伸缩缝不存在任何问题。不过,一般做法是采用双柱,因此用钢量相应有所增加,特别是纵向伸缩缝,增加的柱子较多,所以,在进行门式刚架平面布置时应尽量使平面尺寸在不设伸缩缝的范围之内,这样,就可以减小总的用钢量。
4 门式刚架梁柱连接节点的优化设计
门式刚架梁与柱的工地连接,常用螺栓端板连接,它是在构件端部截面上焊接一平板(端板与梁柱的焊接要求等强,多采用熔透焊)并以螺栓与另一构件的端板相连的一种节点形式,其连接形式按规程分为端板平放、竖放、斜放三种基本形式(图1)。每种形式又可分为端板平齐式及端板外伸式两种连接方法(图2)。螺栓群的受力分布又有多种设计方法,即三角形分布法、英国规范法、欧洲规范法、T型件法(美国规范),如图3所示。图3(a)认为受拉翼缘两侧螺栓承受拉力相同,然后按三角形分布确定其它螺栓所受拉力。图3(b)认为受拉翼缘内侧第一排螺栓承受拉力达到最大,其余拉力重新分配到其它螺栓,每排螺栓独立发展至最大,此法难以确定各排螺栓的最大承载力。图3(c)认为拉力按三角形分布,受拉翼缘最外一排螺栓承受拉力最大,受压翼缘最外一排螺栓承受拉力为零。图3(d)将弯矩简化为作用于上下翼缘间的一对力偶,拉力仅由受拉翼缘两侧螺栓承担,将受拉翼缘与这两排螺栓简化为T型件确定其承载力。
端板外伸式节点受力合理,承载力高于平齐式连接,因此应尽量采用外伸式端板连接,同时应在节点板外伸部分设置加劲肋,使靠近受拉翼缘两侧螺栓受力均匀,接近一致。螺栓拉力的分布建议按以下情况考虑。其中图4要求端板厚度不宜小于螺栓直径。为减少端板厚度,应在端板连接螺栓之间设置加劲肋,使端板的支承边界均为三边或两边支承,从而提高连接节点的强度与刚度。
5 次构件对用钢量的影响
屋面檩条、墙面檩条的用钢量一般占总用钢量的20%~25%,因此,正确的构件设计和构造对保证整体结构的安全、节省用钢量、控制造价有着十分重要的意义。檩条、墙梁宜优先选用Q345镀锌卷材,一般采用冷弯薄壁型钢,因为冷弯型钢实腹檩条受力性能好、承载力高、整体刚度大,可以节约钢材、减轻结构用钢量;而且冷弯型钢实腹檩条制造安装方便,可叠合堆放,是一种合理的檩条形式。冷弯薄壁型钢实腹式檩条主要采用卷边C型檩条和带斜卷边(或直卷边)的Z型檩条。卷边Z型檩条用于坡度大于1/4的屋面较为合理,此时,屋面荷载作用线与截面主轴方向相当接近,弱轴方向的力分量很小,一般来说,坡度平缓的屋面采用卷边C型檩条。但由于卷边Z型檩条可以叠合运输,因此目前广泛地应用在坡度平缓的屋面。设计时采用连续檩条或连续墙梁,可比《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)中规定的简支檩条节约钢材10%左右。
6 钢材类型对用钢量的影响
在设计时,主刚架宜采用Q345-A钢材,材质符合《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)要求,吊车梁宜采用Q345-B钢材。在最优跨度24~30m的范围内,无论柱间距大小,采用Q345钢的用钢量均比采用Q235钢的用钢量下降16%左右,成本稍高的热加强钢材不仅强度提高,由于结晶组织的改善而韧性提高,同时又具有良好的可焊性及可加工性等工艺性能。而Q345钢价格仅比Q235钢的价格每吨高100多元,所以采用低合金高强度钢是降低总用钢量的重要途径之一。
7 结语
综上所述,可以得到以下结论:
7.1 当无吊车或吊车吨位较小时,柱距可取8~9m,当吊车吨位较大时,柱距可取7m左右。
7.2 吊车吨位较大时,经济跨度在24~36m,无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m。
7.3 檩条可采用连续卷边Z型檩条来代替传统简支C型檩条。
7.4 在满足焊接工艺及其他条件要求的前提下,并且设计由强度控制时,尽量采用低合金高强钢材。
7.5 在满足工艺布置的前提下,尽量减少变形缝的设置。
7.6 在可能的条件下,尽量采用铰接平板柱脚。
参考文献