BIM建筑网不同的项目成本会有很大的差距，没有办法说出总成本一定是哪个水平，所以本文的目的也不是简单的给出一个数字，只是根据实例普及一下房地产中"结构优化设计与总成本"的概念，希望大家能够明白房地产开发成本在保证建筑物安全性的前提下，如何最大限度地节约成本，同时减少资源的损耗。
在探讨实际案例之前，首先我们需要先了解一下简单的基础概念，建筑结构的优化设计，总体上分为以下两种类型：
（一）改变原先的结构形式。从根本上改变之前的结构设计，选择更为合理、经济的结构形式。
（二）原先的整体结构形式不变，合理修正设计参数，从而减小各类构件的尺寸或减少钢筋等材料的用量。
以下通过泰大创新公寓夹层系统的实际优化案例，以及优化前后的成本分析对比，来看看原夹层系统结构方案如何通过优化从预算造价3200万降到2200万，成本优化后节约30%的。
01
项目简介
该项目位于广东，是高层公寓式住宅项目。公寓标准层层高为4.5m，根据不同的使用需求，设置了数个面积不等、空间各异的公寓户型，每个户型均对各自4.5米的竖向空间进行了分隔。这样的竖向空间如何有效、经济、美观、便捷地分隔为两层空间，是房产商、建筑师与结构师共同面临的一个问题。下两图分别为标准层的建筑与结构平面布置图。
主体结构之建筑平面布置图
主体结构之结构平面布置图
02
夹层楼板评价系统
公寓夹层楼板系统的设置，需要综合考虑以下几个方面的因素，经过权衡利弊、细致分析后得到最终的设计方案。
从经济性角度，需要综合考量夹层楼板系统采用的材料、用量、施工方式与便捷度；
从结构安全性角度，夹层楼板需满足结构的强度、变形等设计规定；
从施工角度，需要规划夹层系统施工所需时间、施工顺序与施工方式；
从楼板自重角度，需要在主体结构设计时，考虑到附加的夹层系统的自重，而夹层系统的设计者也应尽可能减小夹层系统的自重，以减低对主体结构的影响；
从使用维护角度，需选择方便维护保养的夹层系统；
从使用舒适度角度，夹层净高是关系到使用者使用体验的最重要因素。
这其中夹层楼板的整体厚度将决定竖向空间的划分设计成败与否。值得注意的是，在装修过程中，各种管线、灯具和电缆会一定程度的减低层高，因此楼板的完成厚度不仅仅是夹层楼板的结构厚度，还应该包含装修与设备管道所带来的“高度损失”。
下面就以其中一个户型单位为例，对优化前后的夹层楼板系统分别进行了成本分析，以做对比：
一典型户型平面（夹层）
这个户型里布置两户独立LOFT公寓，均设置夹层系统，并有不同面积的挑空空间。因为主体结构及分户户型的原因，需要两户一起来设计夹层结构的布置。该户型施工面积58平米，层高4.8米，开间10米，共有两副楼梯和两个卫生间。
03
夹层楼板系统优化前后成本对比
优化前：——钢梁+水泥纤维板方案
该项目之前的夹层设计，采用的是传统的梁板式夹层楼板。每隔约0.5~0.6米设置一道钢梁，梁高100~150mm，夹层楼板采用水泥纤维板，板厚25mm。以下是夹层楼板系统的原始设计方案：使用传统方案——钢梁+水泥纤维板的夹层结构布置图与结构剖面图：
原设计夹层平面结构布置图
原设计夹层楼板剖面
原设计夹层楼板剖面（卫生间）
可以看出传统做法布置了很多的主次梁，用来支托水泥压力板，因为水泥压力板是脆性材料（我国JGJ209-2010《轻型钢结构住宅技术规程》中，对此类楼板、墙板已有明确禁用规定），25mm厚的水泥压力板在合理的承载范围下可跨越的距离很小。
计算得出该方案夹层结构的钢梁的用钢量高达1.65吨，卫生间钢用量也有0.29吨，还不包括3mm厚的花纹钢板底板。
以下是此传统方案的造价分析：
仅直接费来看的话单方造价为688.81元。
原设计方案夹层楼板成本分析（一个户型）
优化后夹层楼板系统设计方案——TD-LOFT夹层系统
在综合考量了项目的整体情况、楼层高度、使用需求、楼板跨度、建筑布局等，我们对原夹层楼板系统进行了优化设计。优化后的楼板采用TD-LOFT夹层楼板系统。优化后该户型的结构平面布置如下图所示，同时附上TD-LOFT楼板的具体做法。
优化后夹层平面结构布置图（TD-LOFT）
优化后——TD-LOFT夹层系统典型断面
优化后夹层楼板与圈梁的连接
优化后后夹层楼板剖面（卫生间）
在TD-LOFT结构板自身的优势基础上，我们相较于传统方案减少了钢梁的使用量。这样的做法一举两得：减少总用钢量且有效提高夹层净空高度。计算得出本方案钢梁的用量为0.85吨，基本上是传统方案的一半。另卫生间做法我们也摒弃传统的钢筋混凝土部分，直接使用一体化成形镀锌底盘，在省去了反坎或止水钢板等施工工序的同时也解决了防水问题。
以下是TD-LOFT方案的造价分析：
直接费的单方造价仅为470.36元，相较于原设计方案，造价节省了超过30%。
优化后方案（TD-LOFT）夹层楼板成本分析（一个户型）
两个成本分析表格中，对一个户型前后两种方案的直接工程费中的每个项目进行了逐一对比。夹层楼板系统的直接工程费包含夹层结构工程、卫生间、楼梯工程和二次垂直运输费、二次水平运输费等几个项目。优化后方案的每一项综合成本均较原方案有大幅度的降低。这就是通过彻底改变原结构方案所做的优化设计，从楼板本身，到楼梯、卫生间、施工方式，各个方面均进行了彻底的变革，在降低造价、节约成本的同时，最大限度地减少了夹层系统的“高度损失”，是为成功的优化。
04
其他技术性能比较
楼板占用高度对比
包括结构板与各类管线电缆等设备高度，优化后的TD-LOFT夹层楼板整个完成面厚度可以控制在125mm以内；优化前的梁板式夹层楼板，不包括各种管线和电缆占用的竖向高度，仅结构板的板厚就需要120~180mm，设备安装完成后的上下两层净高总是低于预期，不尽人意。
设备布置优化——优化后的楼板系统
施工对比
1.优化后的TD-LOFT夹层楼板系统采用全装配式施工，现场无焊接与湿作业、施工精度高、环保便捷，尤其适用于该类型的项目——夹层楼板的施工在主体结构完工之后进行；
2.TD板的单张板重仅50kg左右，垂直运输便利；
3.施工便捷、操作便利，工人学习快，工期比传统的夹层楼板形式减少70%。
使用期间维护对比：
优化后的TD板表面采用275g镀锌处理，为70年免维护的设计与制作，其耐久性能比常规钢结构更持久。
夹层系统自重对比：
优化后的TD-LOFT夹层楼板的自重相比原夹层做法可降低50~70%，从而减轻作用在主体结构上的荷载与作用，进一步降低主体结构整体造价。
楼板延性性能对比：
优化后楼板采用的主要材料为钢材，其延性性能远远优于原设计采用的纤维水泥板。
卫生间做法对比：
优化后卫生间剖面
卫生间一体化镀锌钢底盘
1.优化后的卫生间做法如上图所示，采用一体化预制镀锌底盘+防水砂浆+柔性防水层，工厂制作时预留管道套管；
2.优化后的做法对于防水有三道防线：底盘全封闭、设置柔性防水层、细石混凝土内掺防水材料；
3.优化后的卫生间板底标高不需降低，做好后的板顶标高比房间降低10mm。
优化前的卫生间采用传统做法，优化后的卫生间整体做法节省造价、加快工期。
05
结语
结构设计的优化，往往并不局限于结构设计本身，当结构设计能与建筑设计、设备安装设计有机地结合，通常可以达到预期的成本控制目标，同时在结构设计中考虑到使用者的使用需求、兼顾到施工方式，这样的优化结果往往是令人满意的。
“类住宅”LOFT户型在大中小城市均有发展，其内部的户型布置新鲜、多变、时尚、丰富，而总体的平面格局仍可使用传统、规整的柱网布置。这其中，LOFT夹层系统如何布置以降低成本？本文给出了具体分析供设计师与地产商参考。
关于泰大创新
上海泰大建筑科技有限公司是注册于同济大学科技园的国家高新技术企业，（公司同时运营上海都市建筑设计有限公司钢结构所），一直专注于建筑结构领域的技术服务、技术创新及技术应用。
公司由几位对结构有想法的资深结构工程师创建，他们一直活跃于结构工程的前沿领域，拥有数十项结构领域的发明专利及实用新型专利，具有众多的独创性结构解决方案和结构产品。团队成员70%具有硕士及以上学位，接近一半的工程师为国家一级注册结构工程师。
泰大创新技术摘要
1.TD-LOFT超薄LOFT夹层——相对传统夹层具有显著优势的创新LOFT公寓装配式超薄夹层解决方案
2.TD-BASE预制基础——解决低层建筑的工期瓶颈
3.TD-SBeam超级次梁——相对于传统次梁可以优化30%左右的用钢量
4.预制楼梯技术——高层建筑楼梯成本降低50%，工期大幅加快
5.单边螺栓技术——在单侧即可锁紧的螺栓技术，可用于构件与矩形管的螺栓连接
联系方式
上海市杨浦区四平路1063号中天大厦608
联系电话：4006065295
公司网址
泰大建科www.tandd.cn
（编辑：奚雅青）
wx851337014 2个月前 (10-01)说：
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