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綠色建筑節(jié)材:結(jié)構(gòu)優(yōu)化是成本管理重點

2012-05-25 10:21:52 作者: 來源:中國房地產(chǎn)報 我要評論0

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據(jù)統(tǒng)計,高層住宅建安成本一般為1700~2100元/平方米,建安成本的70%約1300元/平方米為結(jié)構(gòu)成本,結(jié)構(gòu)成本的80%約1000元/平方米在設(shè)計環(huán)節(jié)就確定了。

但由于人們對結(jié)構(gòu)優(yōu)化的認(rèn)識往往存在誤區(qū)如結(jié)構(gòu)優(yōu)化影響結(jié)構(gòu)安全等,加上結(jié)構(gòu)優(yōu)化專業(yè)人員缺乏相當(dāng)?shù)睦碚摶A(chǔ)、成本知識和豐富實踐經(jīng)驗等原因,結(jié)構(gòu)節(jié)材未得到應(yīng)有的重視。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)需要基礎(chǔ)、墻柱、梁板等構(gòu)件協(xié)同工作,理想狀態(tài)是在設(shè)防概率面前各構(gòu)件同時達(dá)到極限狀態(tài)、各構(gòu)件材料性都得到充分發(fā)揮,但現(xiàn)在普遍存在的現(xiàn)象是各構(gòu)件安全余量不一,部分構(gòu)件安全余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),部分構(gòu)件低于設(shè)防要求,典型如普遍存在的“弱柱強梁”現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)優(yōu)化與節(jié)材重視概念設(shè)計,是在削減一些構(gòu)件不必要安全余量的同時彌補了一些構(gòu)件安全缺陷,因此更有利于保證結(jié)構(gòu)安全。

結(jié)構(gòu)成本屬于客戶很不敏感的沉默成本,是開發(fā)商最應(yīng)關(guān)注的成本,是成本管理的重點,F(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計整體已很保守,普遍存在盲目加大荷載和配筋、片面加大個別構(gòu)件的安全余量等通病,其實,開發(fā)企業(yè)要勇于做弱,要勇于進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以節(jié)約結(jié)構(gòu)用材。

通病一:荷載取值普遍保守

樓層重量一般框架結(jié)構(gòu)(1.2~1.5噸/平方米)<框剪結(jié)構(gòu)(1.3~1.6噸/平方米)<框架筒體結(jié)構(gòu)(1.4~1.6噸/平方米)<剪力墻結(jié)構(gòu)(1.5~1.8噸/平方米)<地下室(2噸/平方米),樓層與建筑越重,地震力越大,墻柱等構(gòu)件尺寸越大,荷載越大,導(dǎo)致惡性循環(huán),應(yīng)重視荷載與相應(yīng)參數(shù)的核定,電算程序如PKPM等對這些方面一般是粗略和不全面的,如門窗荷載扣減、梁柱與基礎(chǔ)荷載折減、自振周期折減等,盡量避免盲目加大荷載(表一)。

通病二:基礎(chǔ)常成為無底洞

高層住宅結(jié)構(gòu)成本的10%,即約100元/平方米(總建筑面積)為基礎(chǔ)成本,其中樁基礎(chǔ)一般80~120元/平方米(總建筑面積)或600~800元/平方米(占地面積),地下室成本一般2200~3000元/平方米。由于地質(zhì)情況千差萬別,經(jīng)常碰到淤泥、溶洞、滑坡、地面沉陷、山地等不利地質(zhì)條件,甲方這方面的專業(yè)人員相對缺乏,設(shè)計院不重視節(jié)材經(jīng)驗積累等原因,基礎(chǔ)造價特別是不利地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)造價離散性較大,深圳某別墅項目樁基成本超過400元/ 平方米(總建筑面積),不少項目地下室成本超過4000元/平方米。一般情況下,基礎(chǔ)成本:天然基礎(chǔ)<復(fù)合地基淺基礎(chǔ)<片笩基礎(chǔ)<樁基礎(chǔ)(預(yù)應(yīng)力)<樁基礎(chǔ)(人工挖孔)<樁基礎(chǔ)(灌注樁)<復(fù)合地基片笩基礎(chǔ)<箱形基礎(chǔ),基礎(chǔ)選型應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況等相關(guān)條件,在辯證理解規(guī)范要求及精細(xì)化計算的基礎(chǔ)上,從安全、成本、質(zhì)量、工期等角度進(jìn)行多方案比較。為加強基礎(chǔ)成本控制,地質(zhì)勘察應(yīng)滿足技術(shù)精細(xì)化需求,深基坑支護墻頂位移滿足規(guī)范要求即可。天然基礎(chǔ)應(yīng)重點關(guān)注承載力取值及歸并幅度,樁基應(yīng)重點關(guān)注經(jīng)濟樁長、樁徑及布樁系數(shù),箱筏基礎(chǔ)應(yīng)重點關(guān)注與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用等實際存在的各方面有利因素利用(表二)。

通病三:算不清加鋼筋

隨著結(jié)構(gòu)計算軟件廣泛運用,許多結(jié)構(gòu)工程師普遍存在過度依賴電算程序、結(jié)構(gòu)概念不清晰或輕概念設(shè)計、估算能力弱等通病。雖然結(jié)構(gòu)計算軟件極大地提高了計算效率,但如果對電算結(jié)果沒有正確的判斷力,則必然機械跟隨軟件要求,頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳、盲目加強局部構(gòu)件,最后,整體安全余量的不平衡甚至不安全就不難理解了。比如中震不倒的設(shè)計重現(xiàn)期為475年,如果不重視概念設(shè)計、不加強結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力,即使消耗大量建材滿足了中震不倒,但整體安全度必然仍受制于設(shè)計重現(xiàn)期為50年的風(fēng)荷載,更何況地震預(yù)測仍是世界難題。目前,部分開發(fā)商開始推行限額設(shè)計,但由于設(shè)計機制/動力不足、技術(shù)力量不對稱、操作性/針對性不強等原因,效果普遍較差。

結(jié)構(gòu)設(shè)計是一門藝術(shù),沒有唯一解,但可以不斷地尋求相對最佳,如果開發(fā)商具有相應(yīng)技術(shù)管理能力,以節(jié)材為導(dǎo)向精細(xì)化計算,也許就不會那么保守了(表三)。

一提起綠色建筑,大家首先想到的是高成本。據(jù)初步估計,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建筑優(yōu)化、機電優(yōu)化和景觀優(yōu)化,每平方米可節(jié)約成本200元以上,鋼結(jié)構(gòu)或城市綜合體潛力更大。鑒于我國綠色建筑增量成本通常每平方米為50~350元,依托綠色建筑優(yōu)化低增量成本甚至負(fù)增量成本,開發(fā)綠色建筑是完全可能的。

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