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第五章设计阶段的造价管理.ppt

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第5章 设计阶段造价管理,学习提要,1.掌握设计概算的编制和审查方法。 2.熟悉工业与民用设计与工程造价的关系,价值工程优化设计方案。 3.了解设计阶段的划分、设计程序、设计招标、设计竞赛。,工程设计工程设计是指在工程开始施工之前,设计者根据已批准的设计任务书,为具体实现拟建项目的技术、经济要求,拟定建筑、安装及设备制造等所需的规划、图纸、数据等技术文件的工作。设计是建设项目由计划变为现实具有决定意义的工作阶段。设计文件是建筑安装施工的依据。拟建工程在建设过程中能否保证进度、保证质量和节约投资,在很大程度上取决于设计质量的优劣。,设计方案对造价的影响,5.1设计影响造价的因素,。,,设计阶段的划分我国规定,一般工业与民用建设项目设计按初步设计和施工图设计两个阶段进行,称之为“两阶段设计”;对于技术上复杂而又缺乏设计经验的项目,可按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行,称之为“三阶段设计”。,,初步设计,,技术设计,,施工图设计,,设计前准备工作,,设计交底和配合施工,,设计概算,,,修正概算,工程价款调整,,施工图预算,在设计阶段控制工程造价效果最显著,初步设计阶段对投资的影响约为20% 技术设计阶段对投资的影响约为40% 施工图设计准备阶段对投资的影响约为25% ‘‘三超”现象(概算超估算,预算超概算,结算超预算),设计阶段工程造价管理的重要意义,设计阶段的计价分析可以使造价构成更合理 设计阶段的计价分析可以提高投资控制效率 设计阶段控制工程造价使控制工作更主动 设计阶段控制工程造价便于技术与经济相结合 设计阶段控制工程造价效果最显著,工业建筑设计与工程造价的关系,厂区总平面图设计 占地面积 功能分区 运输方式的选择,工业建筑的平面和立面设计 工业厂房层数的选择 工业厂房层高的选择 合理确定柱网 尽量减少厂房的体积和面积,建筑材料与结构的选择 砖木混合结构 钢筋混凝土结构 钢结构 预应力钢筋混凝土结构 钢筋混凝土薄壳结构,工艺技术方案的选择,设备的选型和设计,,,,,民用建筑设计与工程造价的关系,小区建设规划的设计 小区用地面积指标 (容积率) 小区的居住建筑面积密度居住建筑密度 居住面积密度 居住人口密度,住宅建筑的平面布置,住宅单元的组成、户型和住户面积,住宅的层高和净高,住宅的层数,住宅建筑结构类型的选择,,,,,,容积率:是指一个小区的总建筑面积与用地面积的比率。对于发 展商来说,容积率决定地价成本在房屋中占的比例,而对于住户 来说,容积率直接涉及到居住的舒适度。绿化率也是如此。绿化 率较高,容积率较低,建筑密度一般也就较低,发展商可用于回 收资金的面积就越少,而住户就越舒服。 一个良好的居住小区,高层住宅容积率应不超过5,多层住 宅应不超过3,绿化率应不低于30%。,容积率与腐败 2003年6月至2008年2月,蒋勇在担任重庆市规划局副局 长、局长期间,利用职务上的便利,以帮助取得规划手续、调增容 积率、调整用地性质、提高土地使用强度等形式为房地产开发商谋 取利益,收受多家房地产开发商给予的钱物共计折合人民币181 万余元。 同情人一道开办“调规”公司,专门通过为房地产开发商调增容积 率等获利,重庆市第一中级人民法院2009年2月27日对重庆“规划 腐败”案进行一审公开宣判,原重庆市规划局局长蒋勇因受贿 1796万余元被判死缓,其情人唐薇因受贿罪被判刑15年。,,国家大剧院设计阶段的工程造价管理,加强设计方案评价 优化设计方案 推行限额设计 推广标准化设计,,5.2提高设计方案经济合理性的途径,设计方案评价原则,设计方案必须要处理好经济合理性与技术先进性之间的关系 设计方案必须兼顾建设与使用,考虑项目全寿命费用 设计必须兼顾近期与远期的要求,设计方案的评价方法,多指标对比法 多指标综合评分法,P99-100例题,工程设计方案优化途径设计招投标 设计方案竞选价值工程优化设计方案,通过设计招标和设计方案竞选优化设计方案,建设单位首先将拟建工程设计任务信息通过报刊、信息网络或其他媒介发布公告,吸引设计单位参加设计招标或设计方案竞选,以获得众多的设计方案;然后组织专家评定小组,由专家评定小组采用科学的方法,按照经济、适用、美观的原则,以及技术先进、功能全面、结构合理、安全适用、满足建设节能及环境等要求,综合评定各设计方案优劣,从中选择最优的设计方案,或者以中选方案作为设计方案的基础,把其他方案的优点加以吸收综合,取长补短,提出最佳方案。通过设计招标和设计方案竞选优化设计方案,有利于控制建设工程造价,使投资概算控制在投资者限定的投资范围内。,价值工程是一门科学的技术经济分析方法,是现代科学管理的组成部分,是研究用最少的成本支出,实现必要的功能,从而达到提高产品价值的一门科学。价值工程中的“价值”是功能与成本的综合反映,其表达式为:价值= 或:V= 一般来说,提高成品的价值,有以下五种途径: 1)提高功能,成本降低。这是最理想的途径。 2)保持功能不变,降低成本。 3)保持成本不变,提高功能水平。 4)成本稍有增加,但功能水平大幅度提高。 5)功能水平稍有下降,但成本大幅度下降。,价值工程的概念,价值管理(VM)概述,价值工程中价值 V=F/C 但是,该式只表达了价值、成本和功能的关系。,澳大利亚悉尼歌剧院1959年开工,预算为700万美元,原计划用四年的时间完工,但实际上1973年才竣工,总造价达1.2亿美元,出现了严重的费用超支、进度拖延,但该项目建成后,它很快成为全世界公认的艺术杰作,被纳为人类的一笔宝贵财富,该国公民都认为该项目取得了成功。从该项目可以看出,衡量项目的价值不能单单考虑时间、成本、质量这些因素,还要从项目产品的效用、经营效益和项目的整体表现来进行评价,因此应该是从广义价值的角度来考虑。,建设工程项目价值即以最优的资源配置有效地实现项目利益相关者(特别是关键利益相关者)的需求。,首都机场T3航站楼,由世界著名的建筑设计大师诺曼•福斯特先生设计的T3航站楼于2004年初开工,2007年底竣工,工期三年零九个月。T3航站楼建在1号、2号航站楼东侧,现有东面跑道和新建第3跑道之间,总投资近270亿元,占地36615亩,总建筑面积约100万平方米,包括三个航站楼(T3A、T3B和T3C)和地面交通中心(GTC)。T3航站楼建成后首都机场滑行道由71条增至137条,停机位由164个增至314个。T3号航站楼采用了自动处理和高速传输的行李系统,该系统价值达18亿元,安装了最先进的无线射频身份识别和五级安检系统,可自动识别并对行李进行跟踪、监控,占地12万平方米,线路总长70公里,传输速度最高7米/秒,每小时可处理行李2万件。这也是世界最长的行李盘。,VM应用小案例,首都机场T3航站楼 巨型挑檐设计解决方案选择,设计变更,由最初设计的65公尺缩减为35公尺,原因:忽视了巨型航站楼内的采光问题,由于原先设计中屋顶伸出的挑檐过于庞大,使得光线无法透进航站楼内,如果通过增加屋顶的天窗来补偿光线,这就会破坏设计师龙鳞式的屋顶设计方案,而且会大大增加工程成本。所以,在对设计解决方案进行成本分析和比较的基础上,最终选取了缩减屋外挑檐的设计解决方案。这种方案的选择在解决航站楼楼内采光问题的基础上,还将屋外挑檐的工程造价降低了将近50%。,,,利用VE进行设计解决方案的优选,F↑价值增值方式:V↑= ―C↓,价值工程在T3号航站楼行李系统选型中的应用,T3号航站楼行李系统采用RFID身份识别技术,每件行李都严格对应传送带上行李小车的编号,它们将会自动识别行李,只要输入小车的编号,就可以对行李进行跟踪和监控。另外,行李车间还安装了200多个摄像头,基本覆盖了所有盲区,工作人员可以在监控中心随时观察行李的去向。基本上杜绝了行李丢失或者拿错的情况。,功能提升,,价值工程在T3号航站楼行李系统选型中的应用,T3航站楼功能及特色:行李自动分拣和高速传输系统 。T3内总共330个值机柜台连接着总长度达68公里的传送系统。该系统将高速托盘系送带和 翻盘分拣机结合起来,由一个复杂的计算机物流系统控制,每小时可分拣和运输行李物品19200件,接近2号航站楼的三倍。 行李以每小时36公里的速度通过一个长达2.2公里的通道,从T3C的值机柜台传送到T3E的传输带。行李传送托盘将行李从国内出发大厅运到国际出发大厅,只需要不到5分钟,缩短了转机时间 。,功能提升,,,,,,,,,价值增值方式:,国家体育场为第29届奥运会的主会场,位于北京奥林匹克公园内,建筑面积25.8万M2。2008年奥运会期间,国家体育场将承担开幕式、闭幕式、田径比赛等赛事活动,可容纳观众9.1万人。其中包括1.1万临时座席。国家体育场于2003年12月24日开工建设,原计划投资38.9亿元,后经过变更投资额缩减到22.67亿元。混凝土主体看台工程于2005年11月15日封顶,钢结构主体工程于2006年8月31日完成合拢,国家体育场计划将于2008年3月份完工。,价值管理VM案例,国家体育场,国家体育场(又称为“鸟巢”)原有方案造价高,后调整为:去掉活动屋盖,减少用钢量,以降低工程造价。其实,对该类项目的造价控制,不能仅仅从造价角度考虑,而是以提高项目的价值为主要目的,进行价值管理。,现代体育的发展使体育场开始由室外向室内转化,并逐渐向舒适性发展。如今的体育场早已不再局限于单纯举办体育比赛,而是更多的作为多功能中心使用。如英国的温布利大球场每年举办的活动中,体育比赛只占到一半,其他则为展览、文艺和群众集会等活动。这些活动,有些适合在室外进行,有些则对自然气候条件要求极为严格,需要全天候的使用条件。即便同属于体育比赛,不同项目对体育场要求也不尽相同,田径、棒球等项目可以采用人造材料进行,而足球比赛则必须用天然草,需要自然光照射,如日本的“札幌体育场”,为了需要不得不将草坪设计为整体平移式。显然目前只有可开闭式屋盖能够在最大范围内满足上述使用需求。它既可以在天气良好的时候打开,使人们享受良好的室外环境,满足天然草坪的生长需要,又可以在天气恶劣时候关闭,为体育场全天候使用提供可能。,可开闭屋盖体育设施的缘起,,去除滑动顶盖后的效果图对比,国家体育场,2004年7月30日,国家体育场突然停工,随之进行了重大的设计方案变 更——体育场顶部世界最大的可开启滑动式活动屋盖被去除,并将顶部 开口扩大。,运用VM的思考方法进行分析,F↓↓V↓= ―C↓,,功能降低>成本降低,,,,,VALUE,,“鸟巢”顶盖去除后的价值分析图,去除顶盖后支撑结构用钢量减少了1万多吨,造价节约约为4亿元人民币;,去除顶盖减少座位9千个,加上其他变更,座位共减少2万个,减少了可能的门票收入。,去除顶盖可能使体育场的使用频率由年均200场以上降为年均100场以下,,C,,F,,,,功能降低>成本降低,运用VM的思考方法进行分析,顶盖去除的节约: 顶盖重约300吨,去除顶盖后支撑结构用钢量减少了1万多吨,由5万多吨变成42000吨,造价节约约为4亿元人民币; 顶盖去除后座位变化: 去除顶盖后减少9000个座位,加上其他变更,使原座位数最终由10万减少到8万个,工人体育场座位数为64000个,其中中国队的比赛入座率多为30%以下,但明星演唱会的入座率一般为7-9成。鸟巢座位数变得变化,减少了可能的门票收入; 使用频率的变化: 加拿大多伦多天穹顶体育场由于有了顶盖,年使用次数达到了200场以上;一般体育场平均年使用数多为100场以下; 运营成本的变化: 据工程院院士王梦恕估计,顶盖去除后体育场每天运营费不低于100万元;与去除前的运营费相差不多。,顶盖去除后的变化,最初“鸟巢”的工程概算总投资要近38.9亿人民币,一些院士、专家联名上书,对“鸟巢”的设计提出异议。后来国务院下令要“瘦身”,北京市发改委按照“96定额”议定造价23个亿;但据北京市副市长陈刚08年1月28日表示,国家体育场的投资计划控制在35亿元以内。,运用价值工程方法对方案进行评价的基本步骤 ①确定各项功能重要性系数: 某功能重要性系数=②计算方案的成本系数:某方案成本系数=③计算方案的功能评价系数:某方案功能评价系数= ④计算方案的价值系数:某方案价值系数=⑤比较各方案的价值系数,以价值系数最高的方案为最佳方案。,,,,,,,P105例题,,限额设计,限额设计的概念 限额设计的目标 限额设计的全过程 限额设计的造价控制 限额设计的缺陷与完善措施,2003年7月18日,北京2008年奥运会国家游泳中心的设计合同由业主北京市国有资产管理公司和以中建国际(深圳)设计顾问公司为主体和澳大利亚PTW建筑师事务所组成的设计人联合体签订。在设计合同中明确要求“设计人应进行限额设计,设计人按协议文件所进行的设计其初步设计概算不应该突破壹亿美元(含壹亿美元,包括赛后改造)”。中建国际(深圳)设计顾问公司在中国建筑工程总公司的支持下,在国家游泳中心设计人联合体中成立了专门的概预算及成本控制组,与设计同步进行进入成本概预算与限额设计的监督行为。,为“水立方”为例看限额设计,限额设计组织结构,项目合同负责人、设计总负责人,概预算及成本控制组,各专业负责人,各专业设计人员,,,,概预算及成本控制组作为限额设计的具体组织与实施部门,在成立之初即被赋予了重要的工作职能:1、使参与该项目的所有设计人员充分理解限额设计的有关指导思想与基本措施;2、在方案设计优化阶段,提供详细的估算;3、根据业主批准的优化设计方案及估算文件,制定初步设计阶段的各专业各分项的成本分配指标,并提出设计指导原则;4、由各专业设计负责人负责设计过程中的直接控制,由概预算及成本控制组进行监督,在每周内部例会中交流情况,及时调整,并报告设计总负责人;5、在初步设计阶段,概预算及成本控制组负责主要设备及材料的市场询价等调研工作并形成报告;6、在初步设计提交时,提交准确的概预算文件;7、按照业主批准的初步设计及概预算文件,评估初设阶段的成本控制情况,并形成报告,并制定出施工图阶段的各专业各分项成本分配指标,实施限额设计的效果在扩大初步阶段的关键时期,中建国际(深圳)设计顾问公司奥运项目设计组针对某些分部项目造价指标过高的情况,概预算及成本控制组每周调整一版概算,及时与各设计专业充分沟通,运用价值工程方法,进行了合理的功能取合并优化了整个设计,使整个项目的设计经济价值牢牢把握在合同要求范围之内,整个过程在设计人给业主董事长汇报会上,得到了业主的肯定与表扬。在国家游泳中心总包招标开标会上,经济标开标结果显示各投标人的投标总报价均大大低于初步设计修正概算。初步结果显示中建国际(深圳)设计顾问公司在国家游泳中心项目上实施的限额设计是成功的,从宏观角度看,该项目的工程投资总体已经能够得以有效控制。,推广标准化设计,按照国家或省、市、自治区批准的建筑、结构和构件等整套标准技术文件、图纸进行的设计,称为标准化设计。各专业设计单位按照专业需要自行编制的标准设计图纸进行的设计,叫做通用设计。,标准化设计的分类 国家设计标准规范和标准设计 省、市、自治区设计标准规范和标准设计 部级设计规范和标准设计 设计单位标准规范,汶川地震后,教育部部长周济表示,在设计上要提高学校的抗震标准,学校建筑抗震标准应高于民用建筑最高标准,要把学校建成最坚固最安全的地方。学校重建规划上要结合当地学校的布局结构调整,与当地的恢复重建的总体规划结合起来长远考虑。义务教育学校必须严格按照标准设计建设,不准建豪华学校。【著名企业的Logo、门脸设计等就是标准化的典型代表】,推广标准化设计的优点 提高设计速度、节省设计费用 提高劳动生产率 节约建筑材料、降低工程造价 提高设计质量、保证工程质量、降低工程造价 总结和推广先进技术,促进建筑工业化水平和标准化水平的提高,,天津奥林匹克体育场,总投资14.8亿人民币。建筑底面面积为80,000m2,屋顶面积76,719m2,地上层数6层,最高点高度53.00m,可容纳观众数60,000人。屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地,形似水滴。,天津奥林匹克体育场,全生命周期造价管理LCC案例,在设计阶段就充分考虑运营阶段的经济效益,,,,建有大面积的商业用房——群众休闲、健身、购物、餐饮、娱乐的主题公园; 二楼的多功能厅——大型文化俱乐部; 体育场外的训练场,在女足世界杯和奥运会后,将造价高昂、养护费钱的天然草皮换上相对便宜的人造草皮,对外向广大足球爱好者开放,实现良性经营。,设 计 阶 段,“以球场养球场”—弥补维护费用,一层设有室内停车场22670平方米,展示场3460平方米,餐饮用房6400平方米,健康中心5930平方米 二层设有专卖店3840平方米,健康中心130平方米,国际会议中心85平方米; 三层设有运动健身厅4320平方米,健康中心130平方米,国际会议中心85平方米; 四层设有包厢4166平方米,国际会议中心3030平方米,健康中心1440平方米; 五层设有国际会议中心345平方米,健康中心1300平方米。,商业设施的开发,采用高强混凝土预应力管桩,节省造价 在保证工程安全度的前提下,合理地选择桩型可以达到节省资金、缩短工期的目的,从而实现显著的经济效益和社会效益。在本工程桩基础设计前,对桩型选择进行了分析比较。从经济效益方面考虑,分别对3种备选桩基方案需投入的资金进行了估算(见表)。可以看出,高强混凝土预应力管桩在满足承载力要求的前提下,在经济效益方面有明显的优势。,结构设计——价值工程的应用,天津奥体中心体育场清水混凝土看台板精细安装施工技术,施工难度高、造价高 1、由于已安装的钢结构桁架的覆盖,两层看台之间重叠达近万平方米,致使看台板安装时吊机安装空间受到限制,而单纯使用行走式吊车费用高。 2、看台板型号多达596种,安装管理工作复杂。同时测量放线工作量大,精度要求高 3、由于体育场看台为椭圆形,设计图要求预制看台板的板形也要按照相应曲率弧形进行制作,以使安装后的看台板边沿口呈椭圆顺滑曲线。而面积达3·6万 M2,看台上的预制看台板按照相应的不同曲率做成曲 线状板形,其模板设计、制作工作复杂,且投入大、成本高。,,,优化设计、施工方案:,看台板施工设备的优化:以塔式起重机为主、行走式吊车为辅的方案。使塔式起重机覆盖面积大、工作性能稳定、使用费用低的优点和行走式吊车的机动灵活性相结合,克服了塔式起重机不能自行移动而出现覆盖盲区的缺点,解决了单纯使用行走式吊车费用高的不足。使安装机械方案具有更好的操作性、安全性、经济性。,看台板的优化设计:通过对看台板板型进行设计优化,以看台板支座的看台径向斜梁轴线为折弯点,将看台板设计成直边折线板形,使单跨设置为直边板,双跨设置为直边折线板。,将看台板安装平面按照12个塔位分成3个大安装区,每个安装区包括4个塔位,使3台塔式起重机各负责1个安装区内的4个区段。,周边地产业的繁荣,相继带动时代奥城等高档物业向项目的开发; 文化、娱乐产业等项目的开发; 零售、百货等产业的发展; 体育相关产业的带动发展; 旅游等产业项目开发等。,,奥体中心带来的巨大的商业价值,案例一 “鸟巢”瘦身,“鸟巢”是北京2008年奥运会的主体育场,是北京最大的单体勘察项目,建筑面积25.8万平方米。,鸟巢’方案工程造价估算38亿,略低于设计招标书中组织方规定的造价控制40亿,2003年6月,在国家体育场方案选定之后,在博鳌的投资审查会上曾确定“鸟巢”投资估算35亿,2008年奥运会主场馆设计方案专家评审由五个国家13名建筑大师和专家组成的竞赛评审委员会以压倒多数票,推选中瑞建筑师合作的“鸟巢”方案为重点推荐实施方案。接着,北京市民评选结果也出来了,“鸟巢”成为得票最多的方案。 “鸟巢”方案,造价为35亿元,用钢量13.6万吨,每平方米的用钢量达到500公斤 。  与北京奥运会相反,悉尼、亚特兰大奥运会馆都是用轻型结构,以塑、模的结构为主。悉尼奥运会的平均用钢量为每平方米30公斤。 2003年12月24日上午9时15分,“鸟巢”正式开工。戴高乐机场通道坍塌事件直接引发了对“鸟巢”的集中关注,奥运场馆的安全性、经济性问题一时成为焦点2004年6月5日,中国工程院土木、水利与建筑工程学部召开会议,有院士要求以全体学部院士的名义上书国务院,直陈“鸟巢”、国家游泳馆和五棵松体育场这三大标志性建筑物设计中存在的浪费问题。,院士们反映的问题不仅惊动了北京市的主要负责人,而且国务院总理温家宝亲自做了指示:要勤俭办奥运。在中共北京市委九届七次全会上,北京市市长王岐山提出,北京奥组委及其他相关部门要树立“节俭办奥运”的观念,尽最大努力降低工程造价。王岐山说,北京市已决定对2008年奥运会场馆建设方案进行适当调整。 7月30日,“鸟巢” 暂停施工。8月3日,中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊等国内建筑专家被急召进京,就“鸟巢”修改方案进行讨论。优化调整后的国家体育场总投资额约为31.3亿元人民币,比最初35亿元的预算造价减少了约4亿元。在这场“瘦身”行动中, “鸟巢” 取消了可开启屋盖,扩大了屋顶开孔,座席数由原来的10万个减少到9.1万个。减少用钢量1.2万吨,膜结构减少0.9万平方米。,国家大剧院工程外部围护结构为钢结构网壳,是半椭圆球形,东西长轴212.2m,南北短轴143.64m,总高度46.285m,总投资38亿。内设歌剧院(2416席)、音乐厅(2017席)及戏剧院(1040席)及公共大厅等。屋面采用钛金属板,整个网壳外环绕人工湖(35500m2),各种通道及入口均设在水下。设计者为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师,北京市建筑设计研究院参与主体设计。,国家大剧院,国家大剧院建筑设计方案为法国设计,方案复杂,设计深度与我国定额不相符,没有相应的定额标准可供参考,只能按已完工程估算造价。,案例二,国家大剧院,设计师 保罗·安德鲁,国家大剧院由法国设计师保罗·安德鲁设计。事实上,安德鲁只是提出了一个设计概念和要求,而具体的施工图设计大多是由北京市建筑设计研究院完成的,这就导致了设计方案和施工图不匹配的问题。,投资估算25.5亿元,外汇额度1亿元,使用国家财政拨款,深化设计过程中发现国家大剧院面积偏大,若不修改,将超过批准的投资估算,故将面积调小,削减了超过的25%的开支。,预算为26.8838亿元,合3.14亿美元,结算为30.67亿元,原因有三:一是钢材、水泥、砂石等主要工程材料费都有所上涨,二是北京控制超载超限运输也引起运费的大幅增长;三是国际汇率浮动。,,,,由于国家大剧院地处特殊,于天安门广场附近,按照规定国家大剧院高度不能超过46公尺(米),唯一解决办法是,将建筑物往下盖。,施工约束条件,1.高度不能超过周围建筑物,国家大剧院地下建筑深达32.5米,大部分建筑物必须埋在地下。,这大大提高了施工难度和工程造价,工地下方18米处,有一条地下河流----永定河。在如此高的水位上作业,任何挖掘和震动都会增加土壤中的水压,使地基不稳定,地质学中称之为“液化作用”。工程师必须设法不让地下水渗入地基,否则将使天安门广场附近建筑物发生形变甚至倒塌,后果不堪设想,施工约束条件,2.不能对周围建筑产生破坏,解决办法:抽水、防堵,首先用28台抽水机每天抽掉50万加仑(约1800吨)水,持续7个月,以降低水床,防堵,抽水,接着用1万多立方米的防水水泥打造约1米厚的地下防水墙,以防止地下水渗入到挖开的工地。,由于施工所在地土质不良,无法得到施工所需的稳定地面,地桩无法完全固定,因此施工人员不能只挖出标准或者深入的地基,还要设法解决地面压力问题。,施工约束条件,3.地质不良产生地面稳定性差,解决办法:浮床,在地面铺上场213米、宽144米的浮床,中间留有一个空洞。,浮床,空洞能使建筑物产生的下压力均匀分布,产生施工所需要的全面稳定性,北京的恶劣天气举世闻名,且处于极其活跃的地震带上。强风和地震是两个看似不相关,实际上却紧密联系的问题。建筑物要求在季节性强风下表现出较好的刚性,而在地震状态下,要保持足够的弹性,以免建筑物倒塌。,施工约束条件,4.地震、强风等自然条件的挑战,解决办法:隔震轴承,隔震轴承在长跨距桥梁中常用到,这种隔震轴承让结构在强风中保持稳固,同时又能使建筑物在地震剪力中保持弹性,金门大桥隔震轴承,强风,强震,,隔震轴承,,,,,地震剪力,设计方案不合理,可施工性差,造成施工成本不必要的增加。如:由于采用钛合金的外壳,加上设计者对现场地质条件不熟悉,需要花费大量的勘察、试验费;其60%的建筑在地下,地下工程造价远高于地上工程的成本,如施工过程中需要挖一个深坑,由于没有余地可以放坡,必须构筑厚度为1.5米,深达40米的钢筋混凝土连续墙,这是人力、物力和财力的巨大耗费,不仅如此,功能上也造成种种困难,观众入场和设备存放等大都在地下,容易造成消防安全隐患。,1、方案设计的不合理性,国家大剧院的预留地及施工现场,原设计方案概算超标的主要原因:,原设计任务书规定的建筑面积约为12万平方米,但是,设计者保罗安·德鲁提交的设计方案的建筑面积为25.9万平方米 ,由此造成设计概算达到45亿元,远远超过投资估算近20亿元;建筑面积增加的同时,座位反而减少300座 ,许多基本的功能还得不到应有的满足,增加造价的同时,并没有带来项目价值的增加。,2、建筑面积严重超标:,芭蕾、歌剧专用厅,交响乐专用厅,舞台剧、京剧专用厅,设计方案中采用的巨大的钛合金外壳在北京这一沙尘暴频发的地区,至今仍无有效地清洗方案,如果加上雨水的冲洗,将很难再见流光溢彩,晶莹剔透的设计效果; 设计方案的运行和维护成本巨大,据估算,仅每月的电费就需要400万元人民币 ,这样势必给造成资源的巨大的浪费和政府财政负担增加。,3、设计方案维护成本巨大,对原设计方案的修改修改方案主要是对原方案进行了“两压一完善”的局部修改。修改后的方案取消了小剧场的设计,并对原设计方案中的消防通道进行了修改。同时将建设规模压缩到14.9万平方米,4万平方米的停车场工程从原方案中脱离出来。整个工程的投资,由原来预计的50多亿元压缩到38亿元。,,上海环球金融中心位于上海浦东陆家嘴,由以日本森大厦株式会社为中心,联合日本、美国等40多家企业投资兴建;承包商是由中国建筑工程总公司、上海建工(集团)总公司组成的承包联合体; 总投资达70亿; 是一座以办公为主、集商贸、宾馆、观光、会议等功能于一体的综合型大厦。地上101层,地下3层,建筑主体高度达492米,建筑总面积达38.16万平方米; 上海环球金融中心曾被戏称为“世界第一烂尾楼”。1997年8月该楼工程奠基,后来因1997年亚洲金融危机,工程停工。2003年2月曾短暂复工,将原大楼由97层变更为101层,楼高由466米增加到492米,不久再次停工 ,于2005年2月全面复工; 整座大厦已于2007年9月14日封顶,将于2008年3月竣工。,上海环球金融中心 (Shanghai World Financial Center),大厦顶部的圆形风洞设计变更为倒梯形; 大厦高度由466米增加到492米。,原设计犹如两把军刀穿破大地托起一轮红日(每天每个人每个时刻通过不同的角度可透过中间的圆洞看到太阳), 上海的地理位置犹如鱼腹。解为:旱日鱼肚白!,,,顶部空洞的设计变更使施工难度和工程造价降低、工期缩短、外观更加简洁; 随着高度的增加整座大厦的造价由750亿日元增加到1050亿日元,设计变更,原因:未能充分考虑工程所在国的社会文化因素,上海环球金融中心的设计高度的增加,使项目的可建筑性、可施工性降低;但是风洞外形的变更则使项目的可建筑性、可施工性大大提高。,上海环球金融中心主体结构为型钢混凝土组合结构和钢结构,由核心筒结构、巨型柱、巨型斜撑、带状桁架、伸臂桁架、转换层桁架、劲性桁架和90层以上的压顶桁架组成主要的受力结构 。,上海环球金融中心 (Shanghai World Financial Center),上海环球金融中心案例启示,由于上海浦东陆家嘴特殊的地质条件,大楼的地基所承受的压力有限,必须使用较轻盈的建筑结构,。在模式设计和悬臂桁架设计上采用的创新的设计方法,即从混凝土核心向外放射钢梁,固定在斜撑构架上,这种模数设计大量减少了钢材,减低了造价,并增加了建筑的可建筑性、可施工性和安全性。在降低造价的同时,上海环球金融中心的施工工期也将大大减少,并符合了业主对进度的要求。,,加拿大魁北克大桥二度坍塌事故时间:1916年9月11日 坍塌原因:由于设计上的缺陷,导致桥体实际承载量远低于设计承载量,并导致该桥两度坍塌。首次坍塌时间为1907年。 死亡人数:95人。,,,国外塌桥都是因为质量和设计问题,唯独中国塌桥(2007.6.15广东九江大桥坍塌)是没有质量缺陷是船撞的,中国桥梁技术世界一流!,,4.3 设计概算,,设计概算的概念设计概算的内容建筑工程概算的编制方法审查设计概算的方法,设计概算的概念设计概算是设计文件的重要组成部分,是在投资估算的控制下由设计单位根据初步设计图纸、概算定额(或概算指标)、各项费用定额或取费标准(指标)、建设地区自然、技术经济条件和设备、材料预算价格等资料,编制和确定的建设项目从筹建至竣工交付使用所需全部费用的文件。采用两阶段设计的建设项目,初步设计阶段必须编制设计概算;采用三阶段设计的,技术设计阶段必须编制修正概算。,设计概算的内容 设计概算可分为单位工程概算、单项工程综合概算和建设项目总概算三级。,单项工程综合 概算,经营项目铺底 流动资金概算,预备费、贷款利息 投资方向调节税概算,工程建设 其他费用概算,建设项目总概算,单位建设工程 概算,单位设备及 安装 工程概算,,,,,,,,,,,,建筑工程概算的编制方法概算定额法、概算指标法、类似工程预算法 P96~99(例题),审查设计概算的方法对比分析法 查询核实法 联合会审法,,另案例,
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