浅谈设计优化及新型材料选型在造价控制中的作用
摘 要：工程造价管理贯穿项目实施的整个阶段，但前期的设计优化及材料选型对造价起到至关重要的作用。项目设计完成后，对初步设计及施工图设计进行优化，可以有效地控制施工成本。
关键词：设计优化；工程造价；材料选型
中图分类号：TU723.3 文献标识码：A1.设计优化的相关内容、实施方案及重要性
1.1 设计优化的相关内容
1.1.1 项目专业全部施工图（包括地上部分和地下部分）设计优化咨询服务。要求在不影响项目工期、不改变建筑使用功能及满足国家和地方相关法规的情况下，对结构的配筋量、混凝土用量、结构形式、设计选型等做合理地经济优化。
1.1.2 要求在不影响项目工期、不改变建筑使用功能及满足国家和地方相关法规的情况下，对设备用房的位置和面积、各种用量负荷、各种设备和管线选型及综合管线布置等方面进行合理地经济优化。
1.1.3 在不影响项目工期、不改变建筑使用功能及满足国家和地方相关法规的情况下，对各专业内部及各专业之间存在的“错漏碰缺”问题进行优化完善，同时还要按照国家标准对图纸深度及精度进行完善。
1.2 设计优化的实施方案
1.2.1 通常情况下，业主会委托专业的优化公司进行优化。提供全套的施工蓝图或电子图纸等，优化前全套施工图以双方项目负责人签字确认的蓝图或电子光盘为准。
1.2.2 受委托方向委托方书面提供项目设计优化报告供委托方确认。
1.2.3 在设计优化工作过程中，受委托方应监督原设计单位按照经委托方确认的设计优化意见进行相应的施工图设计优化修改，设计优化修改后的施工图或设计变更文件应满足施工图审查要求。若优化后施工图或设计变更文件经甲乙双方签字确认，则视为设计单位是按委托方提供的优化意见进行相应的设计优化意见修改。
1.2.4 最终优化成果以设计方的施工蓝图为准，并以此作为咨询费的支付依据。
1.3 设计优化的重点及重要性
1.3.1 设计优化的重点
设计优化的重点大致可分为：
（1）土方开挖及基础形式优化。在设计基础形式时，往往要考虑土方开挖的工程量及回填量，通过工程造价比较确定最终的开发深度及基础形式。如西安某小区独立基础低标高为-5m，持力层为-7m.最初的设计方案为开挖至-7m的持力层，采用砂夹石进行回填至-5m并在此标高进行基础施工。考虑到项目所处地为中心城区，土方开挖及回填的单价过高，经设计优化，基础先大开挖至-5m，独立基础采用单独开挖至-7m的持力层，由此进行基础施工（即基础下沉2m），在-5m位置设置拉梁把持结构未定。此项优化节约成本400万元。
（2）桩基工程优化。对于桩基工程，往往要对多种桩基形式进行比较并进行造价比较，最终确定合理的设计方案。
（3）基坑支护工程。当前绝大部分设计院对基坑设计时，往往只考虑安全性，不考虑经济性，设计方案偏于保守。以长沙某小区为例，设计采用分层放坡后再做支护桩的形式，减少了支护桩的高度，降低了冠梁的高度及降低了土层压力，满足安全需求的同时较大地节约了成本。桩锚支护冠梁的配筋按混凝土结构设计原理优化钢筋配置减少了钢筋用量。通过组织专家进行现场踏勘时发现北面地块地势较低，仅开挖地下一层作为地下室结构，经分析地质勘测报告并把北面地块的护坡桩支护根据地势条件及优化方案选型的方法有机结合地进行优化，最终确定修改成土钉墙进行支护。共节约成本300万元。
（4）结构工程优化
在安全的前提下，通过选取合理的计算参数；适当调整构件的布置形式；改变构架的截面形式等方式，通过结构形式调整，可以达到更好的安全性、更优的经济性、更灵活的使用空间。同时，根据受力情况，对构件的含筋量，混凝土强度进行调整，可达到节约成本的目的。车库的优化也非常重要，以陕西汉中某小区为例，小区地势为北高南低，南面地势高出2m。原设计为地下室大开挖，后经方案优化。以南面自然地坪为正负零标高，将车库底标高整体上移，车库调整为半地下车库。此方案直接减少开挖费用200万元，地下室侧壁防水、回填等费用300万元同时在消防、通风中采用自然通风设计，减少通风费用200万元。
室内的防水工程，对于卫生间防水，有些设计防水一次到顶，可优化为返墙面1.8m高。对于用水量较小的厨房，可取消地面及墙面的防水涂膜。
（5）装饰工程
在外立面的选择上精心优化。根据楼盘的档次，选择合适的外立面材料。对于中等档次楼盘，尽量采用涂料，避免采用石材、贴砖。在设计的布置上，避免整体采用仿石涂料，可在低层布置仿石涂料，高层布置普通外墙涂料。
细化公共部位的装修设计。目前开发商对公共部位的装修尤为关注。对精装修材料的选取花费很大精力，但往往起不到应有的效果。如在面积较小的大堂、门厅大量采用石材，空间感不足，相反采用大尺寸的玻化砖，既节约成本又展示了良好的效果。对高度不大的电梯间采用复杂的吊顶形式，降低了空间高度，而简单的喷涂可以美观而整洁。电梯间采用干挂石材缩小了电梯间空间，粘贴简洁的瓷砖反而达到美观的效果。对于门窗工程，尽量减少铝包木的数量。合理选择灯饰，空间较小的地方尽量少采用吊花灯。
（6）电气工程优化
按照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）对高层建筑进行分类，对设备及导体进行合理选择。对防雷设计，首先应计算出每栋建筑的预计年雷击次数（N值），然后根据N值确定建筑物的防雷类别。根据规范，对高压及低压系统进行优化，合理优化电缆等截面尺寸。对配电箱系统进行优化，合理确定系统的接线方式及回路。对于火灾报警系统，合理确定火灾报警温感探测器的布置数量，对于地下建筑，可考虑采用车库区域采用由输入模块带的非地址温感降低造价。对于电梯，应合理确定功能，选定电梯配置前应充分考虑电梯的所有功能是否适用；对于电梯品牌的选用，不要盲目追求高端产品。因为电梯的好坏，不单单取决于电梯的品牌，更取决于电梯的安装水平。如在江苏淮安某小区电梯的选择过程中，对于各种品牌进行甄别，最终选定中外合资的西子奥的斯产品，成本节约200万元。在严格的安装质量控制下，电梯的运行水平与排名前十的电梯相当，住户的评价较高。
（7）给排水工程
对于给排水系统，应合理选择一是管材的材质，比如排水系统要选用UPVC，而不是金属管材；上水管道要选用普通材质而不是昂贵的新产品；二是系统的功能要讲究，比如同层排水造价昂贵，不要选用。综合小市政管网方案特别重要，稍有不慎或设计各专业不交圈会导致后期的变更较多，增大成本造价。对于排水及给谁管道，没有必要采用镀锌管材，可选用压力或环刚度满足要求的塑料管材。另外对管道直径的选择也尤为重要，很多设计院的工程师设计的直径往往偏大，后期优化中要根据用水量或排水量合理确定管道的直径。
（8）室外景观工程
景观工程是现代地产行业的一张王牌，现在的景观基本上都是造景。而普遍地看来，开发商都愿意花大量的钱去造景，景观工程的特点就在于“空间的无限性”和“植物的稀缺性”。在景观工程中，要注意选择树种的适宜性，多选择适宜当地气候条件的树种，减少后期维护的费用。同时尽量减少水系的布置，降低建造成本及后期维护费用。对景观的层次，要多次论证，避免铺天盖地的种树，反而达不到预期的效果。对于硬铺装，尽量选择观感较好的人造石，减少天然石材的使用。
2. 新型材料的选型及应用
随着经济的发展和工业化的推进，电新型材料在工程中广泛利用。以电缆为例，正确和经济地选择电力电缆型号和截面，成为输送电网电缆设计的关键。按导体进行分类，目前常见的电缆可分為铜芯电缆、铝芯电缆与合金电缆。
秦皇岛某小区原设计采用铜芯电缆。通过对新材料、新工艺的了解、考察、论证后，将3种电缆从多方面做对比（详见合金电缆和铜、铝电缆性能对照表）。得出应用新型的铝合金电缆比较经济，但又能满足使用功能。我们曾经将这一新材料应用在开发的项目，直接节约成本近30%。因此合理选用并应用新型材料尤为重要。
结语
新型项目管理当中，建设方往往在设计院设计成果的基础上。聘请专业的设计优化公司，进行反复地优化。对每个分部分项工程进行系统地分析，很大程度上节约项目成本。
参考文献
[1] GB 50010-2010，混凝土结构设计规范[S].
[2] JGJ 16-2008，民用电气设计规范[S].