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建筑设计优化能为我们创造什么价值

2019-03-11 23:46:25
一、优化设计的概念

优化设计的英文名是optimization design,是从多种方案中寻求最佳或最合理的设计方案的设计过程方法。就是在所有“可行的”设计方案中寻找一个“相对最优的”设计方案,使房地产项目变得相对更优秀,少花钱、多赚钱。

这是优化设计的含义的通俗易懂解释:明明这个人只有1.68米的身高,却给他做了适合1.8米身高人穿的衣服,虽然也能穿,但是有浪费。量体裁衣,这种节省是切切实实的。

优化设计提出了全新的经济设计理念,注重设计工作的综合管理,以及设计工作对项目造价控制的前后延伸。主要考虑方案可行性、使用的合理性、新工艺的合理利用、建造的可施工性等,考虑项目的综合效益。

而即便如此,大量的片面的理解、错误的认识与说法,仍然充斥在我们的身边,特别是很多的设计师在工作中都曾面临设计优化推进的尴尬,如“设计是一个严肃的事情,安全第一,不能为了省钱而降低安全保险系数”。这尴尬里面,既有我们面对设计领域专业性较强的客观困难,也有我们对于设计优化与优化设计理念知之甚浅的主观原因。

二、建筑优化设计

建筑设计优化涵盖的内容很广,既是一个建筑、结构、机电、景观、装修、消防等多专业可独立实施的过程,也更需要设计与施工多领域、建筑与结构等多专业统筹考虑、互动沟通、综合协调、追求整体优化效果的过程。

在设计优化工作上,切不可孤立的追求某一单体成本造价的最低,而需要全面考虑总体的节约才是真实的节约;也不可片面的追求成本造价的最低,而需要全面考虑项目总体目标的优化匹配。即:切不可孤立的求局部最优,而需要全面考虑总体最优

设计就是一道菜,凭着设计师的职业经验和扎实的理论基础,理解规范、标准的精髓,从大处着手,高屋建瓴,该加盐的时候加盐,该放水的时候放水,好吃的菜是没法用度量衡来计量的,反对死抠钢筋,该加强的地方别犹豫,该削弱的地方别胆小。

三、结构优化设计

1、传统意义上的结构设计

传统的建筑结构设计方式,一般遵循“假设→分析→校核→重新设计”的主要过程,设计人员凭借自己的设计经验或者参考已经完工的类似的设计案例确定基本的设计方案,进而进行刚度、稳定性、承载力、尺寸等方面的计算、演算或者校核,只要符合规范标准,满足强制性或者构造要求即可。

这种设计方法其实只注重了对结构本身分析。它是建立在分析的层面上进行的设计,一般只能依靠操作人员的理论经验,通过反复的校核来实现设计改进工作;或者有的做出多个可行的方案,然后对其进行各种数据比较得出一个比较合理的设计方案。

这其实是一种一贯按部就班的常规设计模式。

2、结构优化设计

“设计”一词本身就有优化的意思。

一个设计师如果用价值工程(VE)原理(刚度条件+强度条件+几何约束条件)→F(功能函数+重量+几何尺寸)→C(成本或造价),通过F/C去求得V(价值指数)最优,也可以这样说,结构优化设计就是在可行域内用优化的方法去搜索所有的设计方案,并从中找到最优设计方案。

结构设计优化的思想源于100多年前,Maxwell(1890)和Miehell(1904)发表的“关于最小体积构架结构设计问题”论文,是从所有不同的可行设计方案中选择最满意的一种方案,其思想内涵不仅仅是追求体积最小或重量最轻,其宗旨是要达到一种资源合理的优化配置,即在同样成本约束条件下得到性能更合理的设计方案,或在同样性能要求下得到成本更低的设计方案。

3、两者之间有什么异同点?

结构的优化设计与传统的结构设计有一样的设计过程,也要经过设计(拟定各部分尺寸)、校核(是否满足规范等要求),修改设计、再校核,如此反复进行,直到找到理想方案为止。

所不同的是,传统的结构设计过程的安全性、经济性缺乏衡量的标准,而最优设计是在一个明确特定指标(如结构的体积最小、重量最轻、成本造价最低)下来说明结构的经济性与安全性,并在保证结构安全合理的前提下进行设计的优化工作,从所有的设计方案中选取最好(最合理)的方案后进行后续施工图设计,从而避免不必要的人(人工)、材(材料)、机(机械)、资(资金)等资源的浪费。这是传统结构设计所不可比拟的。

四、地产项目设计优化的价值

房地产企业最关注的就是成本、安全和质量,然而要做到三者兼顾并不容易。在保证安全度、舒适度的同时,往往会增加成本的投入;而单纯为了减少成本投入,却易导致品质下降、安全性降低。而优化设计师恰恰能够通过优化设计,来保障建筑的安全和功能,提升产品质量并有效控制和减少成本。

据统计,与传统的设计相比,优化设计可以降低建筑成本约5%~25%。(陆海燕 2009年)

作为房地产企业,优化设计是让建筑产品的安全性更高、建筑的品质更好、而投入的成本造价相对最少。万达很早就开始关注地产优化设计并深刻体会到了优化设计的益处,确实为建造和运营节省了大量成本:以广州白云万达广场项目为例,为优化设计投入了200多万,建造和运行成本反而节省了7000多万。

以前有过一个广告,是说做什么投资,桑塔纳进去,奔驰出来。言下之意是投入小、产出大的意思。——这句话用于设计优化再恰当不过了。

据我们多年房地产优化设计咨询顾问经验显示,一个20万平米的项目,进行设计优化基本可以为客户节省8000万甚至上亿的成本造价,项目方案设计整体策划提升的价值更高,而收取的咨询顾问费不过是区区很小的一部分——节省额的30%。所以,这句话用于房地产建筑优化设计给房企带去的价值再恰当不过——优化设计咨询服务进去,劳斯莱斯价值出来!
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