对项目优化设计的探讨
项目的优化设计分析分狭义和广义两个概念。狭义的优化设计就是结构专业中抽钢筋的问题。但是如果仅是抽钢筋的概念,优化是非常有限的,因为所有设计依据同样的条件,遵循同一本规范,计算采用同样的软件,结果应该是一样的。这种优化只能将原有加大的安全贮备减小,不是科学的工作,不能称其为优化。优化设计不仅仅在结构本身,而应涵盖建筑的各方面,如增加建筑使用的舒适性,提高建筑空间效率和改善建筑的性价比等。广义的优化设计要综合各方面的因素、要求、约束条件等等,从而产生一个理想的设计。1 设计对建设投资的影响
(1)设计方案直接影响投资
工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计。设计过程对项目投资的影响高达75%以上,单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%,如某多层厂房框架结构,设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用桩基承台,可节约大量的混凝土,并可降低埋深减少土方开挖,相比可节约投资20多万元。
(2)设计质量间接影响投资
不少建筑产品由于缺乏优化设计,而出现功能设置不合理,影响正常使用;有的设计图纸质量差,专业设计之间相互矛盾,造成施工返工、停工的现象,有的造成质量缺陷和安全隐患,造成投资的极大浪费。
(3)设计方案影响经常性费用
优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等,一次性投资与经常性费用有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低。
2 优化设计运作困难的成因
(1)政府主管部门对优化设计监控不力
长期以来,形成了一种设计对业主负责,设计质量由设计单位自行把关的观念,主管部门对设计成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,只有等出现了大的技术问题才来追究责任,而方案的经济性则问及更少。另外,对设计市场管理不够,从而导致设计质量下降,加之由于设计工作的特殊性,不同的项目有各自的特点,所以针对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。
(2)目前,业主往往把投资的控制重心放在施工环节上,而对设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,殊不知设计方案的优化会带来更大的节约;二是无法很好地选择设计单位,有些项目设计虽通过招投标,但此时方案不细,很难来综合评定;三是有些业主自身对工程应具备的功能要求及应达到的目标不明确,随意性大,要求出图时间紧,从而也影响了优化设计的开展。
(3)由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟投资的节约和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行经济分析,而是追求高标准,或为保险起见,随意加大安全系数,造成投资浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,但也不能得到应有的报酬,从而挫伤了优化设计的积极性。
(4)优化设计的运行需有良好的机制作为保证。而目前的状况,一是缺乏公平的设计市场竞争机制,设计招标未能得到推广和深化,地方、行业、部门保护严重;二是价格机制扭曲,优化不能优价。
3 搞好优化设计的几点建议
(1)为保证优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计成果进行全面审查后方可实施。要增加人员配备和审查力度,对设计成果进行全面审查。应加强对设计市场的管理力度,严格通过资质管理、人员注册、设计招标、图纸审查等环节来规范设计市场。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。
(2)优化设计工作的推行,仅靠政府监控还不能满足社会发展的要求,设计监理已成为形势所迫 ,业主所需。通过设计监理可打破设计单位自己控制自己的单一局面。因此,主管部门应尽快建立设计监理单位资质的审批条件,加强设计监理人才的培训考核和注册,制定设计监理工作的责职、收费标准等;另一方面通过行政手段来保证设计监理的广度,为设计监理的社会化提供条件。
(3)设计单位为提高竞争能力,在内部管理上应把设计质量同个人效益挂钩,促使设计人员加强经济观念,把技术与经济统一起来,改变以前设计过程中不算账,设计完了概算见分晓的现象,通过室主任、总工程师与造价工程师层层把关,共同控制设计过程。
(4)比如结构优化设计理论和方法,基本上可归结为两大类:第一类为准则法。这是从结构力学的原理出发,首先选定使结构达到最优的准则,如满应力准则、能量准则等,而后根据这些准则寻求结构的最优解,即所谓满应力设计、精应变能设计等。第二类为数学规划法。这是从解极值问题的数学原理出发,运用数学规划等以求得一系列设计参数的最优解。
4 结语
通过优化设计来控制投资是一个综合性问题,不能片面强调节约投资,要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约,忽视技术上的合理要求,使项目达不到功能的倾向,又要反对重视技术,轻经济,设计保守浪费的现象。设计人员要以提高价值为目标,以功能分析为核心,以系统观念为指针,以总体效益为出发点,从而真正达到优化设计效果。
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