第二節 設計方案的優選

　　一、設計方案評價原則

　　設計方案優選應遵循以下原則：

　　(1)設計方案必須要處理好經濟合理性與技術先進性之間的關系。

　　(2)設計方案必須兼顧建設與使用，考慮項目全壽命費用。

　　(3)設計必須兼顧近期與遠期的要求。

　　二、工程設計方案評價的內容

　　不同類型的建筑，使用目的及功能要求不同，評價的重點也不相同。

　　(一)工業建筑設計評價

　　工業建筑設計是由總平面設計、工藝設計及建筑設計三部分組成，它們之間是相互關聯和制約的。因此分別對各部分設計方案進行技術經濟分析與評價，是保證總設計方案經濟合理的前提。各部分設計方案側重點不同，因此評價內容也略有差異。

　　1，總平面設計評價

　　總平面設計是工業建筑項目設計的一個重要組成部分。工業項目總平面設計的目的是在保證生產、滿足工藝要求的前提下，根據自然條件、運輸要求及城市規劃等具體條件，確定建筑物、構筑物、交通線路、地上地下技術管線及綠化美化設施的相互配置;創造符合該企業生產特性的統一建筑整體。在布置總平面時，應該充分考慮到豎向布置、管道、交通線路、人流、物流等是否經濟合理。

　　(1)工業項目總平面設計的要求。

　　1)總平面設計要注意節約用地，不占或少占農田;

　　2)總平面設計必須滿足生產工藝過程的要求;

　　3)總平面設計要合理組織廠內外運輸，選擇方便經濟的運輸設施和合理的運輸線路;

　　4)總平面布置應適應建設地點的氣候、地形、工程水文地質等自然條件;

　　5)總平面設計必須符合城市規劃的要求。

　　(2)工業項目總平面設計的評價指標。

　　1)建筑系數(建筑密度);

　　2)土地利用系數;

　　3)工程量指標;

　　4)經濟指標。

　　2.工藝設計評價

　　工藝設計是工程設計的核心，它是根據工業企業生產的特點、生產性質和功能來確定的。

　　(1)工藝設計的要求。

　　1)工藝設計要以市場研究為基礎;

　　2)工藝設計要考慮技術發展的最新動態，選擇先進適用的技術方案。

　　(2)設備選型與設計。設備選型和設計應注意下列要求：

　　1)設備選型應該注意標準化、通用化和系列化;

　　2)采用高效率的先進設備要符合技術先進、穩妥可靠、經濟合理的原則;

　　3)設備的選擇應立足國內，對于國內不能生產的關鍵設備，進口時要注意與工藝流程相適應，并與有關設備配套，不要重復引進;

　　4)設備選型與設計要考慮建設地點的實際情況和動力、運輸、資源等具體條件。

　　(3)工藝設計方案的評價。不同。的工藝技術方案會產生不同的投資效果，工藝技術方案的評價就是互斥投資項目的比選，因此評價指標有：凈現值、凈年值、差額內部收益率等。

　　3.建筑設計評價

　　(1)建筑設計的要求。工業建筑設計必須為合理生產創造條件。因此，在建筑平面布置和立面形式選擇上，應該滿足生產工藝要求。在進行建筑設計時，應該熟悉生產工藝資料，掌握生產工藝特性及其對建筑的影響，建筑設計必須采用各種切合實際的先進技術，從建筑形式、材料和結構的選擇、結構布置和環境保護等方面采取措施以滿足生產工藝對建筑設計的要求。

　　(2)建筑設計評價指標。

　　1)單位面積造價;

　　2)建筑物周長與建筑面積比;

　　3)廠房展開面積;

　　4)廠房有效面積與建筑面積比;

　　5)工程全壽命成本。

　　(二)民用建筑設計評價

　　民用建筑一般包括公共建筑和住宅建筑兩大類。民用建筑設計要堅持“適用、經濟、美觀”的原則。

　　1.民用建筑設計的要求

　　(1)平面布置合理，長度和寬度比例適當;

　　(2)合理確定戶型和住戶面積;

　　(3)合理確定層數與層高;

　　(4)合理選擇結構方案。

　　2.民用建筑設計的評價指標

　　(1)公共建筑。公共建筑類型繁多，具有共性的評價指標有：土地面積、建筑面積、使用面積、輔助面積、有效面積、平面系數、建筑體積、單位指標(m2/人，m2/床，m2/座)、建筑密度等。其中：

　　有效面積=使用面積+輔助面積

　　平面系數K=使用面積/建筑面積，該指標反映了平面布置的緊湊合理性。

　　建筑密度=建筑基地面積/占地面積

　　(2)居住建筑。

　　1)平面系數：

　　平面系數K=使用面積/建筑面積

　　平面系數K1=居住面積/有效面積

　　平面系數K2=輔助面積/有效面積

　　平面系數K3=結構面積/建筑面積

　　2)建筑周長指標：這個指標是墻長與建筑面積之比。居住建筑進深加大，則單元周長縮小，可節約用地，減少墻體積，降低造價。

　　單元周長指標=單元周長/單元建筑面積(m/m2)

　　單元周長指標=建筑周長/建筑占地面積(m/m2)

　　3)建筑體積指標：該指標是建筑體積與建筑面積之比，是衡量層高的指標。

　　建筑體積指標=建筑體積/建筑面積(m3/m2)

　　4)平均每戶建筑面積=建筑面積/總戶數

　　5)戶型比：指不同居室數的戶數占總戶數的比例，是評價戶型結構是否合理的指標。

　　(三)居住小區設計評價

　　小區是城市居住區的一個組成部分，它是組織居民日常生活的比較完整和相對獨立的居住單位。小區規劃設計是否合理，直接關系到居民的生活環境，同時也關系到建設用地、工程造價及總體建筑藝術效果。小區規劃設計的核心問題是提高土地利用率。

　　1.在小區規劃設計中節約用地的主要措施

　　(1) 壓縮建筑的間距;

　　(2)提高住宅層數或高低層搭配;

　　(3)適當增加房屋長度;

　　(4)提高公共建筑的層數;

　　(5)合理布置道路。

　　2，居住小區設計方案評價指標

　　(1)建筑毛密度=居住和公共建筑基地面積/居住小區占地總面積×100%;

　　(2)居住建筑凈密度=居住建筑基地面積/居住建筑占地面積×100%;

　　(3)居住面積密度=居住面積/居住建筑占地面積(M2/ha);

　　(4)居住建筑面積密度=居住建筑面積/居住建筑占地面積(M2/ha);

　　(5)人口毛密度=居住人數/居住小區占地總面積(人/ha);

　　(6)人口凈密度=居住人數/居住建筑占地面積(人/ha);

　　(7)綠化比率=居住小區綠化面積/居住小區占地總面積。

　　居住建筑凈密度是衡量用地經濟性和保證居住區必要衛生條件的主要技術經濟指標。

　　其數值的大小與建筑層數、房屋間距、層高、房屋排列方式等因素有關。適當提高建筑密度，可節省用地，但應保證日照、通風、防火、交通安全的基本需要。

　　居住面積密度是反映建筑布置、平面設計與用地之間關系的重要指標。影響居住面積密度的主要因素是房屋的層數，增加層數其數值就增大，有利于節約土地和管線費用。

　　三、設計方案評價方法

　　(一)多指標評價法

　　通過對反映建筑產品功能和耗費特點的若干技術經濟指標的計算、分析、比較，評價設計方案的經濟效果。又可分為多指標對比法和多指標綜合評分法。

　　1。多指標對比法

　　這是目前采用比較多的一種方法。它的基本特點是使用一組適用的指標體系，將對比方案的指標值列出，然后一一進行對比分析，根據指標值的高低分析判斷方案優劣。

　　這種方法的優點是：指標全面、分析確切，可通過各種技術經濟指標定性或定量直接反映方案技術經濟性能的主要方面。

　　這種方法的缺點是：不便于考慮對某一功能評價，不便于綜合定量分析，容易出現某一方案有些指標較優，另一些指標較差;而另一方案則可能是有些指標較差，另一些指標較優。這樣就使分析工作復雜化。

　　通過綜合分析，最后應給出如下結論：

　　(1)分析對象的主要技術經濟特點及適用條件;

　　(2)現階段實際達到的經濟效果水平;

　　(3)找出提高經濟效果的潛力和途徑以及相應采取的主要技術措施;

　　(4)預期經濟效果。

　　2、多指標綜合評分法

　　這種方法首先對需要進行分析評價的設計方案設定若干個評價指標，并按其重要程度確定各指標的權重，然后確定評分標準，并就各設計方案對各指標的滿足程度打分，最后計算各方案的加權得分，以加權得分高者為最優設計方案。其計算公式為：

　　S =∑Wi?S i (I=1~n)

　　式中 S――設計方案總得分;

　　Si――某方案在評價指標i上的得分;

　　Wi――評價指標i的權重;

　　n――評價指標數。

　　這種方法的優點在于避免了多指標對比法指標間可能發生相互矛盾的現象，評價結果是唯一的。但是在確定權重及評分過程中存在主觀臆斷成分。同時，由于分值是相對的，因而不能直接判斷各方案的各項功能實際水平。

　　(二)靜態經濟評價指標

　　1。投資回收期法

　　投資回收期反映初始投資補償速度，衡量設計方案優劣也是非常必要的。投資回收期越短的設計方案越好。

　　其計算公式為：

　　Δpt=(K2―K1)/(C1―C2)

　　式中 K2――方案2的投資額;

　　K1――方案1的投資額，且K2>K1;

　　C2――方案2的年經營成本;

　　C1――方案重的年經營成本，且C1>C2;

　　Δpt――差額投資回收期。

　　當Δpt≤pc(基準投資回收期)時，投資大的方案優;反之，投資小的方案優。

　　2。計算費用法

　　計算費用法用一種合乎邏輯的方法將二次性投資與經常性的經營成本統一為一種性質的費用。可直接用來評價設計方案的優劣。

　　K2+pcC2≤K1+ pcC1

　　令TC2=K2+pcC2、TC1=K1+pcCl分別表示方案1、2的總計算費用，則總計算費用最小的方案最優。

　　差額投資回收期的倒數就是差額投資效果系數，其計算公式為：

　　ΔR=(C1―C2)/( K2―K1) (K2> K1，C2< C)

　　當ΔR≥Rc(標準投資效果系數)時，方案2優于方案1

　　將ΔR=(C1―C2)/( K2―K1) ≥Rc移項并整理得：C1+RcKl≥C2+RcK2，令AC=C+RcK表示投資方案的年計算費用，則年計算費用越小的方案越優。

　　(三)動態經濟評價指標

　　動態經濟評價指標是考慮時間價值的指標。對于壽命期相同的設計方案，可以采用凈現值法、凈年值法、差額內部收益率法等。壽命期不同的設計方案比選，可以采用凈年值法。

　　四、工程設計優化途徑

　　(一)通過設計招標和設計方案競選優化設計方案

　　建設單位首先就擬建工程的設計任務通過報刊、信息網絡或其他媒介發布公告，吸引設計單位參加設計招標或設計方案競選，以獲得眾多的設計方案;然后組織7~11人的老師評定小組，其中技術老師人數應占2/3以上;最后，老師評定小組采用科學的方法，按照經濟、適用、美觀的原則，以及技術先進、功能全面、結構合理、安全適用、滿足建設節能及環境等要求，綜合評定各設計方案優劣，從中選擇最優的設計方案，或將各方案的可取之處重新組合，提出最佳方案。

　　(二)運用價值工程優化設計方案

　　1.價值工程原理

　　價值工程是通過各相關領域的協作，對所研究對象的功能與費用進行系統分析，不斷創新，旨在提高研究對象的價值的思想方法和管理技術。其目的是以研究對象的最低壽命周期成本可靠地實現使用者所需的功能，以獲取最佳的綜合效益。價值工程的目標是提高研究對象的價值，價值的表達式為：價值=功能/成本。因此，提高價值的途徑有以下五種：

　　(1)在提高功能水平的同時，降低成本;

　　(2)在保持成本不變的情況下，提高功能水平;

　　(3)在保持功能水平不變的情況下，降低成本;

　　(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。

　　價值工程是一項有組織的管理活動，涉及面廣，研究過程復雜，必須按照一定的程序進行。價值工程的工作程序是：

　　①對象選擇;

　　②組成價值工程領導小組，并制定工作計劃;

　　③收集與研究對象相關的信息資料;

　　④功能系統分析;

　　⑤功能評價;

　　⑥方案創新及評價;

　　⑦由主管部門組織審批;

　　⑧方案實施與檢查。

　　2.在設計階段實施價值工程的意義

　　(1)可以使建筑產品的功能更合理;

　　(2)可以有效地控制工程造價;

　　(3)可以節約社會資源。

　　3.價值工程在新建項目設計方案優選中的應用

　　在新建項目設計中應用價值工程與一般工業產品中應用價值工程略有不同，因為建設項目具有單件性和一次性的特點。利用其他項目的資料選擇價值工程研究對象，效果較差。而設計主要是對項目的功能及其實現手段進行設計，因此，整個設計方案就可以作為價值工程的研究對象。在設計階段實施價值工程的步驟一般為：

　　(1)功能分析;

　　(2)功能評價;

　　(3)方案創新;

　　(4)方案評價。

　　4.價值工程在設計階段工程造價控制中的應用

　　(1)對象選擇;

　　(2)功能分析;

　　(3)功能評價;

　　(4)分配目標成本;

　　(5)方案創新及評價。

　　(三)推廣標準化設計，優化設計方案

　　標準化設計又稱定型設計、通用設計，是工程建設標準化的組成部分。

　　(1)廣泛采用標準化設計，是提高設計質量，加快實現建筑工業化的客觀要求。

　　(2)廣泛采用標準化設計，可以提高勞動生產率，加快工程建設進度。

　　(3)廣泛采用標準化設計，可以節約建筑材料，降低工程造價。

　　(四)實施限額設計， 優化設計方案

　　限額設計是在資金一定的情況下，盡可能提高工程功能水平的一種設計方法，也是優化設計方案的一個重要手段。內容詳見教材

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