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资深成本总10年泣血总结，结构优化如何做才有效
2016-08-08 建达教育设计优化对象涵盖各个专业，必须总体考虑，同时抓住重点：结构优化

设计优化涵盖的内容很广，既是一个建筑、结构、机电、景观、装修等多专业可独立实施的过程，也更需要设计与施工多领域、建筑与结构等多专业统筹考虑、综合协调、追求整体优化效果。在优化设计工作上，切不可孤立的追求结构成本的最优，而需要全面考虑总体的节约才是真实的节约；也不可片面的追求成本的，而需要全面考虑项目总体目标的最优匹配。

在追求整体效果的同时，我们需要抓重点，那就是优化潜力的结构成本。

结构成本具有客户敏感度最、优化空间、优化时间最紧迫的特点。结构成本是客户看不见、且不关注的那部分；结构成本占整个建安成本的比重，毛坯住宅约50%，公建约30%；结构成本的离散性大；同时，由于结构设计以建筑设计的完成为前提，存在接受条件最迟但要求出图最早、先用于施工的特点，导致我们容易放松对其经济性的关注。

   1.有关结构优化的两个误区

   （1）结构优化就只是为了“省钱”吗？

    结构优化是对结构设计进行的检讨与改善，是一个再加工的过程，而不是单一的节约用钢量。

    优化后的结构一般会达到指标更经济、建筑空间和室内使用更合理、结构安全度更高、现场施工更方便的效果，是一个统筹考虑、综合最优的结果。即结构优化既为“省钱”（更经济），也为“更安全”、“更适用”、“更方便”。例如：上海东方明珠的设计者、我国工程院院士江欢成大师在?1985?年任华东院总工期间，对当时在上海广为流行和大量套用的仙霞型高层住宅大刀阔斧地删掉了许多剪力墙（楼板厚度由120mm增加至140mm），砼、钢筋量分别减少30%、38%，经济指标分别达到0.343m3/m2、40kg/m2，取得较好的经济效益和舒适、灵活的空间使用效果，在施工难度上也大大降低，而后在上海多个项目套用。（案例摘自江欢成大师《优化设计的探索和实践》） 而大师所采取优化措施共有5项，其中主要的3项如下：

    30年过去了，这些措施至今仍是行之有效的。在高层建筑中，普遍采用剪力墙结构，地上结构中剪力墙的钢筋砼用量占到全部构件的50%左右、甚至以上。上述优化措施至今仍有很大的借鉴意义。

    再如北京清华大学土木工程系教授董聪受命组建“北京奥运场馆结构选型及优化设计关键技术”课题小组，负责奥运场馆结构优化。在“鸟巢”瘦身过程中就表示：“进行结构优化设计，必须要尊重建筑师的原创思想。这就像时下的吸脂美体术，只能在不改变人外观、健康和容貌的基础上，减去多余脂肪，达到健美目的。”据网上数据，“鸟巢”总预算从最初的38亿元减少到31.3亿元，节省6.7亿元（降低18%），结构安全性更好。

   （2）我们有限额设计，还需要进行结构优化吗？

    首先，设计图在指标上能满足限额值，但不一定最经济、最合理的设计。限额值一般是过去常规工程的经验值，时间上具有滞后性，对象上具有普遍性，没有针对性。对于非标建筑，限额值就几乎不具指导意义。因此，设计图在指标上能满足限额值，但不一定最经济、最合理的设计。

    其次，单纯的限额设计往往容易走向另一个极端或误区。限额设计仅从经济指标上对结构成本进行控制，将大量的设计精力聚焦于降低经济指标上，而会忽略其他更重要的工作，如结构体系合理性的判断与调整、结构与建筑及机电等专业的协调，造成了使用、运行等方面的限制或增加了使用成本。