摘要：文章從工程項(xiàng)目的功能分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面論述了運(yùn)用價(jià)值工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所起到的作用。并通過幾個(gè)工程實(shí)例來說明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用價(jià)值工程可以獲得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　關(guān)鍵詞：價(jià)值工程、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段。
　　1.前言
　　在建筑產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中，長(zhǎng)期存在著經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與實(shí)際功能脫節(jié)的現(xiàn)象，反映建筑產(chǎn)品功能的定性指標(biāo)又無法定量。這兩大問題，影響著建筑產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的綜合評(píng)價(jià)與對(duì)比。價(jià)值工程作為一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析新方法，價(jià)值工程采用一套系統(tǒng)的科學(xué)方法，將反映建筑產(chǎn)品的定性指標(biāo)定量化，使之易于測(cè)量和度量。
　　在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引用價(jià)值工程分析方法，以建筑產(chǎn)品的功能與實(shí)現(xiàn)這些功能所花費(fèi)的費(fèi)用之比的相對(duì)值，來確定建筑結(jié)構(gòu)的方案，是一種科學(xué)的方法。
　　2功能指數(shù)法優(yōu)選設(shè)計(jì)方案
　　功能指數(shù)法又稱相對(duì)指數(shù)法，是通過評(píng)定各對(duì)象功能的重要程度，用功能指數(shù)來表示其功能程度的大小，然后將評(píng)價(jià)對(duì)象的功能與相對(duì)應(yīng)的成本指數(shù)進(jìn)行比較，得出該評(píng)價(jià)對(duì)象的價(jià)值指數(shù)，從而確定改進(jìn)對(duì)象，并求出該對(duì)象的成本改進(jìn)期望值．其表達(dá)式如下：
　　價(jià)值指數(shù)(v)=功能指數(shù)(F)÷成本指數(shù)(C)
　　2．1價(jià)值指數(shù)的計(jì)算
　　功能指數(shù)和成本指數(shù)計(jì)算出來以后，需要進(jìn)行分析，以揭示功能與成本的內(nèi)在聯(lián)系，確定評(píng)價(jià)對(duì)象是否為功能改進(jìn)的重點(diǎn)，以及其功能改進(jìn)方向及幅度，為方案創(chuàng)新工作打下良好的基礎(chǔ)。在功能指數(shù)法中功能的價(jià)值指數(shù)為=Fi÷Cf價(jià)值指數(shù)計(jì)算結(jié)果此時(shí)計(jì)算結(jié)果分3種情況：
　　(1)v=l。此時(shí)評(píng)價(jià)對(duì)象的功能比重與成本比重大致平衡，合理匹配，可以認(rèn)為功能的目前成本是比較合理的。
　　(2)v<1。此時(shí)評(píng)價(jià)對(duì)象的成本比重大于其功能比重，表明相對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的其他對(duì)象而言，目前成本偏高，從而會(huì)導(dǎo)致該對(duì)象的功能過剩。應(yīng)列為改進(jìn)對(duì)象，改進(jìn)方向主要是降低成本。
　　(3)v>1。此時(shí)評(píng)價(jià)對(duì)象的成本比重小于其功能比重，出現(xiàn)這種結(jié)果的原因有3個(gè)。一是由于目前成本偏低，不能滿足評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)現(xiàn)其具有功能的要求，這種情況應(yīng)列為改進(jìn)對(duì)象，改進(jìn)方向是增加成本。二是評(píng)價(jià)對(duì)象目前具有的功能已經(jīng)超過其應(yīng)該具有的水平，也即存在過剩功能，這種情況也應(yīng)列為改進(jìn)對(duì)象，改進(jìn)方向是降低功能水平。三是評(píng)價(jià)對(duì)象在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面有某些特殊性，在客觀上存在著功能很重要、需要耗費(fèi)的成本卻很少的情況，這種情況一般就不列為改進(jìn)對(duì)象。
　　3.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段運(yùn)用價(jià)值工程應(yīng)注意的幾個(gè)方面
　　在工程的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)盡早的運(yùn)用價(jià)值工程，明確設(shè)計(jì)范圍選擇可以加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，以節(jié)約時(shí)間，避免不必要的設(shè)計(jì)工作，防止預(yù)算超支等問題。
　　3.1注重功能的分析
　　功能分析是價(jià)值工程的核心，其目的是以使用者的功能需求為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行功能分析，在滿足功能的前提下降低成本，使設(shè)計(jì)工作做到功能與價(jià)值統(tǒng)一。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師應(yīng)與建筑師及業(yè)主充分溝通，了解其需要和期望，通過對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行功能分析，弄清楚哪些功能是必要的，哪些功能是不必要的，將不必要的功能去除。根據(jù)必要功能以及必須要考慮的各種規(guī)范的要求來制定出幾種方案。在上海某高層商務(wù)樓項(xiàng)目中，將車位由原先設(shè)計(jì)的40平方/車位優(yōu)化到32平方/車位，為業(yè)主增加有效車位60多個(gè)，樁基優(yōu)化中，為業(yè)主節(jié)約投資500多萬，并通過對(duì)電梯間和樓梯間布置的優(yōu)化，增加使用面積300多平方米，卓越的設(shè)計(jì)管理為甲方節(jié)約了巨額投資，并贏得了超額的回報(bào)。
　　3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的成本分析
　　HRB400鋼筋是專門為建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用和開發(fā)的鋼材，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是HRB335鋼材的1.2倍左右，而其每噸的價(jià)格增加不超過10%,因此HRB400鋼材就具有較好的性價(jià)比。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有配筋率控制的構(gòu)件如某些豎向構(gòu)件仍可采用HRB335鋼材，而由計(jì)算配筋控制的構(gòu)件就可采用HRB400鋼筋，這樣可以有效的控制用鋼量，降低造價(jià)。同時(shí)還可增加建筑物的安全儲(chǔ)備和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)高層建筑的作用尤為顯著。當(dāng)然這也不是絕對(duì)的，采用HRB400鋼筋還應(yīng)根據(jù)建筑物所在地的具體情況來分析，所采用鋼廠的HRB400鋼筋產(chǎn)量能否及時(shí)供應(yīng)也是至關(guān)重要。因采用HRB400鋼筋而鋼廠又不能及時(shí)供貨導(dǎo)致工期延誤，這在現(xiàn)實(shí)工程中也是屢見不鮮的。
　　鋼管砼柱結(jié)構(gòu)，結(jié)合了鋼和砼的各自優(yōu)點(diǎn)，大大改善建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。柱子的截面比普通砼柱減少了50％～60%,從而減少用砼量。采用鋼－砼組合梁結(jié)構(gòu)技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)同樣是結(jié)合了鋼和砼的各自優(yōu)點(diǎn)，能有效的改善梁的剛度。它比砼結(jié)構(gòu)的梁板結(jié)構(gòu)整體自重減輕約30％，比純粹的鋼結(jié)構(gòu)用鋼量減少約15％。采用壓型鋼板－砼組合樓板結(jié)構(gòu)技術(shù)，也同樣可以增加樓板的強(qiáng)度及剛度。還可以打破砼樓板的施工工藝，可以同時(shí)幾層樓面同時(shí)施工，可以不用搭設(shè)腳手架。直接采用壓型鋼板做為砼樓板的承重模板，這樣就可大大的縮短建設(shè)周期，有利于節(jié)約成本。
　　3.3全壽命周期的綜合考慮
　　價(jià)值工程研究的是項(xiàng)目的整個(gè)壽命周期成本，包括建造成本和使用成本。在實(shí)際中，有許多的開發(fā)商或業(yè)主，比較注重建筑物的建造成本，而忽略了今后的使用成本。對(duì)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)時(shí)使用的材料及用鋼量進(jìn)行控制。這使建筑物建筑成本下降，但卻增加了今后的使用成本。如一般建筑物規(guī)范要砼的裂縫寬度，對(duì)建筑物的耐久性影響很大。將裂縫控制在0.2所用鋼筋量要大于和將裂縫控制0.3的用鋼量。但其砼耐久性要好很多。如按綠色生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)建造的住宅的能源節(jié)約率高達(dá)50％～60％，這就意味著這種住宅每天可節(jié)約50％的電。通過以上說明一次性投資和經(jīng)常性費(fèi)用存在著一定的反比關(guān)系。通常可選價(jià)值量的單項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)分析，通過方案比較、優(yōu)化設(shè)計(jì)可努力尋求這兩者的最佳結(jié)合。
　　4.在結(jié)構(gòu)選型階段價(jià)值工程的運(yùn)用
　　在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)選型非常重要。在滿足一定功能的前提下，選擇更經(jīng)濟(jì)、更合理的結(jié)構(gòu)形式。
　　舟山某工程為工業(yè)廠房，高22m,長(zhǎng)35m,寬12m。因地形限制最大跨度達(dá)到18m。該建筑內(nèi)有設(shè)備，尺寸、重量較大。舟山地處海邊，海水有較大腐蝕性，風(fēng)荷載比較大，基本風(fēng)壓為0.92。該工程為框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)抗震措施提高一度按8度考慮，框架抗震等級(jí)為二級(jí)，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類。方案初步定為純混凝土結(jié)構(gòu)或著鋼結(jié)構(gòu)框架混凝土樓板。
　　4.1結(jié)構(gòu)功能
　　（1）采用鋼結(jié)構(gòu)框架，經(jīng)STS建模SATWE計(jì)算風(fēng)荷載起控制作用，柱底彎矩過大，需在結(jié)構(gòu)兩個(gè)方向分別設(shè)置斜撐。設(shè)置斜撐使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的開間變小，建筑內(nèi)部設(shè)備尺寸不能滿足要求，須向設(shè)備廠家定制。這使得成本無形中增加，同時(shí)工期也會(huì)受到一定的影響。優(yōu)點(diǎn)；壓型鋼板－混凝土樓板可以采用壓型鋼板做為支撐模板，可以做到幾層樓面板同時(shí)安裝，一次性澆筑混凝土。這使得工期可以大大縮短，更有利于資源的合理分配。
　　（2）采用混凝土框架，因單跨跨度較大，所需主梁梁高過大，導(dǎo)致凈空不能滿足要求，須加大層高。這樣使整個(gè)結(jié)構(gòu)高度增加，所受風(fēng)荷載加大，梁柱截面都偏大，影響建筑的美觀。
　　（3）采用鋼結(jié)構(gòu)框架整個(gè)結(jié)構(gòu)總體質(zhì)量遠(yuǎn)小于混凝土框架結(jié)構(gòu)，更有利于結(jié)構(gòu)的抗震。采用鋼結(jié)構(gòu)框架也比混凝土框架結(jié)構(gòu)更為美觀。
　　4.2成本控制
　　采用鋼結(jié)構(gòu)框架，用鋼量遠(yuǎn)大于混凝土框架結(jié)構(gòu)，成本較混凝土框架結(jié)構(gòu)要大。
　　4.3質(zhì)量控制
　　（1）鋼結(jié)構(gòu)框架柱、框架梁可工廠制作、焊接節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓連接，這樣可做到大部分工廠化生產(chǎn)。質(zhì)量容易得到保證。鋼結(jié)構(gòu)框架現(xiàn)場(chǎng)吊裝，使整個(gè)工期縮短。
　　（2）采用混凝土框架是傳統(tǒng)工藝，在梁柱節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)、鋼筋排布較密級(jí)處混凝土不容易被振搗密實(shí)，容易存在質(zhì)量隱患。單跨大跨度混凝土梁跨中擾度較大，梁根部容易產(chǎn)生較大的拉力，不利于裂縫的控制。
　　4.4建筑全壽命周期費(fèi)用考慮
　　（1）鋼結(jié)構(gòu)框架的防火性能較差，因?yàn)槭窃诤＿叄�海水具有較強(qiáng)的腐蝕性。所以采用鋼結(jié)構(gòu)框架需要在表面采取防腐，防火措施。這種措施基本貫穿建筑物的全壽命周期。產(chǎn)生的防護(hù)費(fèi)用較大。
　　（2）混凝土結(jié)構(gòu)框架的防火性能、防腐性能要比鋼結(jié)構(gòu)框架要好很多。混凝土框架結(jié)構(gòu)除特使要求外基本不用采用防火措施，在防腐及混凝土耐久性方面只需在設(shè)計(jì)及澆筑混凝土?xí)r采取相應(yīng)的措施。不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的防護(hù)費(fèi)用。同時(shí)也較為節(jié)能環(huán)保。
　　4.5綜合上述因素，根據(jù)價(jià)值工程的概念以及和建筑、業(yè)主溝通經(jīng)過綜合考慮，最終選擇混凝土框架結(jié)構(gòu)。以上混凝土框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在單體設(shè)計(jì)中盡可能的完善。
　　5.結(jié)束語(yǔ)
　　價(jià)值工程作為提升研究對(duì)象價(jià)值的系統(tǒng)方法，最終目標(biāo)是要在功能、成本、工期和質(zhì)量因素中找出最優(yōu)化的選擇，為實(shí)現(xiàn)全過程項(xiàng)目管理目標(biāo)提供了有效保障。如果能更好的將價(jià)值工程廣泛的運(yùn)用與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，對(duì)于合理配置資源、控制工程成本、提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有深遠(yuǎn)意義。
　　參考文獻(xiàn)：
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