住宅建设设计优化是成本控制的关键工作(案例分析)

1/8住宅建设设计优化是成本控制的关键工作—南海和谐大厦案例1、项目概况及优化缘由南海和谐大厦位于海南省三沙市和平大道111号，占地6265M2,总建筑面积31993M2,容积率4.5,建筑高度78.6米，地上25层，1-2层为商业，3-25层为住宅（两栋塔楼，A住宅楼、B住宅楼），地下一层为人防兼地下停车库，该项目属一类商住建筑。由于南海和谐大厦位于海南省三沙市和平大道111号，虽然各种生活设施配套较为齐全，能够较好地为本项目服务，但是该项目地段位于海岛上，周边环境的特殊性，给项目设计带来一定难度。本项目地块呈三角形，南边是一条主淡水收集沟，宽度4米、深度3米，地块具体情况请看地形图。为保证开发项目的品质，满足市场和客户需求，根据南海和谐大厦地块特性及周边环境特点，决定向社会公开征集项目开发设计方案。通过专家评审，从5个方案中选择了一个较为合理的方案作为中标方案（图2）。根据公司管理规定，对中标方案的建筑、结构及后期基础等方面进行设计优化。优化后的设计方案，既保留了原方案的特色和优点，又克服了原方案的不足，满足了开发品质与成本控制要求。2、南海和谐大厦设计优化的思路和目的开发项目设计优化是房地产开发商重要工作之一，大多数开发商都很重视此项工作。根据本案实际情况，确立了南海和谐大厦项目设计优化及成本控制的思路和目的。2/8①保留原方案的特色和优势，使优化后的方案更趋于合理。中标方案结合地块的形状，将二层商业裙楼设计成三角形，巧妙地与场地进行了呼应；考虑到周边的环境特点，将两栋住宅楼出入口直接通至室外，方便了住家人员的出行，同时在二层商业屋顶上设计了屋顶花园，为两栋住宅楼的人员交流提供了场所。在商业裙楼与家属区的结合处，将商业裙楼设计成圆弧显得更加宜人；两栋住宅楼的布置，较好地满足了开发的需要。这些特点与优势，在设计优化时都应考虑和保留。②按照市场需求定位，不断满足客户需要。根据前期市场调查与客户定位，本项目客户主要是在海岛工作的员工，少量驻岛海军家属住房和社会上客户。这些客户的年龄大部分集中在30-50岁之间，许多客户属于改善型购房需求，套型面积不宜太小，建筑面积100-130m2为好。这些市场和客户需求应作为设计优化的目标指向。③建立建筑、结构等专业人员互动交流的平台，使优化后的方案整体最优。即在本案优化过程中，建筑人员、结构人员、成本管理人员要建立一种“互动沟通”的交流方式，一方面要考虑本专业的优化事宜，另一方面也要考虑本专业的调整对其他专业的影响，，使优化后的建筑、结构、基础及其他专业相互协调、相互适应。④坚持安全、适用、经济的原则，保持合理的成本造价。在保证房屋安全、适用的前提下，设计优化的重要成果就是将房屋的成本造价控制在合理的范围内，降低开发成本、满足项目建设需要。3.设计优化的重点与策略由于中标方案是通过公开征集而来的，其方案本身有许多特点和优3/8势，本次优化的目的就是要在保持原方案特色的同时，尽量弥补原方案中的不足，结合建设项目的实际需求，做到功能合理、结构安全、成本可控、品质上乘。3.1建筑优化3.1.1平面布置两栋住宅楼平面优化是本次建筑优化的重点。原方案中的两栋住宅楼的平面设计，尤其是B住宅楼平面设计过于复杂，凹凸转折多，导致了建筑不规则的空间多，外部凹槽多，体型系数大，外墙保温要求高。同时，对下部1—2层商铺功能布置也带来了不利影响，造成功能空间使用效率低。针对这些不足，主要采取了以下措施进行优化。第一，减少平面布置的凹凸变化，使住宅平面规整有序；第二，将折线型布置变成直线型的布置，通过与核心筒有机组合，使平面布置更简洁更合理；第三，通过住宅套型空间有秩序的整合，使住宅纵墙、横墙尽量对位，为结构布置提供方便；第四，为了避免规整的平面布局带来的呆板建筑形象，结合功能需要，有些功能空间适当向外延伸或外挑，活跃和丰富了建筑立面形象（图3）。3.1.2房型设计通过对两栋住宅楼平面布局与户型平面互动优化，户型设计有了较大的改观。第一，优化后的户型平面布局更加紧凑，公摊系数控制在合理的范围内，公推系数约为0.21；第二，功能更加齐全，增设了原方案中没有的生活阳台；第三，套型面积适当，建筑面积控制在100-130m2左右，满足市场定位和客户需求；第四，不同套型之间的有机组合，满足住宅平面布置与结构设计的要求。4/83.1.3商铺的适应性设计对于南海和谐大厦25层的商住楼项目，其结构型式一般应为框支—剪力墙，即上部住宅为剪力墙结构，下部商铺为框架结构，中间采用结构转换层，但通过对建筑、结构的互动优化，最终选择了成本较省的剪力墙结构。即便如此，本案没有以“牺牲”底层商铺功能为代价，而是根据虹景阳光大厦地上两层商铺的功能要求，认真的分析和优化，并针对二层作为超市或酒店进行了适应性设计（图4）。经过设计比较，在上部剪力墙贯穿下部商铺的情况下，也能较好地满足了商铺的功能要求。3.2结构优化在结构优化方面，综合考虑南海和谐大厦项目特点，选择适当的结构类型，然后结合空间功能性质、成本费用等方面，进行结构型式综合比较，对所有结构构件均进行详细计算，满足规范及构造要求，避免“算不清，加钢筋”的设计误区。目的是在满足安全、适用的条件下结构能达到受力更合理、造价更低。3.2.1结构选型与对比南海和谐大厦为一类商住楼建筑，建筑高度78.6米，上部23层为住宅，底部1-2层为商铺。根据这些特点，本项目可选择的结构型式为框支—剪力墙、剪力墙。无论是框支—剪力墙结构还是剪力墙，对本项目而言，各有利弊。从使用功能和空间角度看，框支—剪力墙结构能够较好地满足上部住宅和下部商铺的需要，尤其是能够为商铺提供大而灵活空间，有利商铺功能的组织与流线的安排。由于该结构型式是剪力墙结构与框架结构组合的形式，两种结构结合处需要设置结构转换层，因此这种结构型式存5/8在成本造价相对较高的缺点。剪力墙结构相对比较单一，结构从下到上全为剪力墙，力的传递简单明确，中间不存在结构转换层，成本费用相对较低，不足之处为下部商铺空间布置不灵活，有时会影响功能的布置。3.2.2结构的协调与选择综合比较分析，框支—剪力墙结构有利于功能空间布置，但成本造价高。剪力墙结构虽然成本造价低，但可能会影响下部商铺的功能布置。那么，在本案的结构选择中，能否选择一种既不影响底层商铺功能布置，成本造价又很合理的安全结构型式呢？答案是肯定的。既然框支—剪力墙是两种结构型式组合在一起的结构型式，中间转换层是不能少的，如选择这种结构型式，成本造价不会很低，所以在方案的优化时，放弃选用框支—剪力墙结构，把结构优化的重点放在剪力墙结构对下部商铺功能空间的影响上，主要做了四个方面的工作。第一，在优化上部住宅平面时，充分考虑平面布置对结构的影响；第二，在优化后的住宅平面中，合理的布置剪力墙数量，控制剪力墙宽度；第三，将住宅平面剪力墙布置方案“套入”下部商铺平面图中，关注上部剪力墙布置对底层商铺功能的影响，反复协调剪力墙布置与商铺功能安排之间的矛盾，达到结构与功能的统一；第四，征求公司资产管理部门的意见，开展商铺的适应性设计。即在剪力墙结构型式下，商铺的功能能够发挥正常作用，资产管理部门的使用要求也能够得到满足。通过认真细致的优化工作，消除了因剪力墙结构布置对下部商铺功能布置的不利影响，得到公司资产管理部门的认可。3.3基础优化6/8根据地质勘探部门对本项目的勘探结果表明，土层及厚度依次是①杂填土，3.4米；②粉质粘土，2.8米；③中砂，0.6米；④碎石，2.8米；⑤-1强风化岩，0.7米；⑤-2中等风化岩，-9.7米以下。场地地下水静止水位位于地下3.1—3.4米处，标高263.12—263.47，地下水主要赋存在③中砂层、④碎石层的孔隙中。由于虹景阳光大厦地下室（人防及车库）底板顶标高为263.6米，处在静止地下水位附近，因此地质勘探部门建议考虑地下水对本项目建筑物产生的浮力和对地下室底板产生作用，要求设置抗浮锚杆。结构设计人员采纳地质勘探部门的建议，在基础设计时，设计了56根抗浮锚杆。在基础设计优化时，鉴于地下室施工采用大开挖的方式、地下室的基础采用大直径人工孔桩型式，且持力层为中等风化岩的实际状况，地下室底板座落在③中砂与④碎石层上，其下部土层皆为透水层，基础底板无承压水的作用，由于充分利用了人防墙和人孔桩对地下室抗浮设计有利的特点，经过对基础底板计算与分析，可以取消56根基础底板的抗浮锚杆设计，因此减少了地下室底板抗浮设计措施的工程造价，达到降低工程成本的目的。若考虑后期地下室施工时地下水加大浇筑难度的影响，在基础施工期间，加强抽排水措施也是必要的。3.4成本控制开发项目因投资大，环节多，周期长，各个方面管理备受开发商的重视。成本控制作为开发项目重要管理工作之一，开发商显得格外关注。就一般的开发项目而言，需要经过拿地、市场调研与前期策划、规划设计、建设施工、营销推广与销售、售后服务等阶段。每个阶段和环节都涉及成7/8本控制，前期策划与决策、规划设计阶段的成本控制尤为关键。本案正是在这种思路引领下，将设计优化与成本控制工作结合起来，通过对建筑、结构、基础等设计优化，降低开发项目的成本。3.4.1平米含钢量与砼量南海和谐大厦项目，通过对建筑平面、户型设计、结构选型及基础设计优化，平米含钢量、砼量得到明显的控制，有些消耗指标达到了国内先进开发企业的标准（表1）表1南海和谐大厦项目钢筋砼消耗一览表序号名称建筑面积（m2）钢材用量（T）平米含钢量(kg/m2)砼用量(m3)平米砼含量(m3/m2)备注1地下室3820581.27152.174450.831.17人防兼地下车库2商铺5388.3214.0539.721859.170.353A住宅楼10475.3362.8934.643041.140.294B住宅楼12715.2447.8835.223954.310.313.4.2南海和谐大厦成本控制在规划设计阶段，经过对南海和谐大厦项目设计的多轮优化，成本控制效果较为明显。据测算，综合节省成本152元/m2。综上所述，设计优化是一个系统工程，它真正体现了事前控制的思想，能起到事半功倍的效果，达到花小钱办大事的目的。4.心得体会：住宅建设项目要想达到安全、实用、经济，满足市场及客户要求，在规划设计阶段，开发商需要对建筑、结构、基础等设计全面进行优化。8/8南海和谐大厦就是通过对住宅平面布置、套型设计、结构选型与比较、基础设计的优化，初步探索一些既能满足市场需求又能实现高品质、低成本的开发项目设计优化方法和手段，协调好设计与成本控制之间的关系。