地下室结构工程成本优化思路与方法

地下室结构工程成本优化思路与方法华中区域成本管理部目 录【案例名称】地下室结构工程成本优化思路与方法【关键词】联动成本设计，落实优化措施【推荐语】华中区域公司成本管理部在成本管控方面，尤其是在地下室工程等隐性成本方面，与设计部充分联动，形成了较为成熟的地下室结构工程成本优化管理思路与方法，保证了华中区域各个项目的成本控制在合理较低水平，也值得集团其他区域在地下室结构工程成本管理方面借鉴和参考。【项目团队】华中区域成本管理部备注：案例解释权归各业务单位所有团队成员第一部分:地下室结构工程成本优化思路第二部分：地下室结构工程成本优化方法第三部分：案例分享目 录第一部分：地下室结构工程成本优化思路本章节重点内容：1、地下室结构工程成本管理的现状2、地下室结构工程成本优化的两个量化维度3、地下室结构工程成本优化的三个介入点4、地下室结构工程成本优化的一个标准动作1、地下室结构工程成本管理的现状在整个设计流程中，开发商一般最看重的是项目整体方案和户型方案，而忽视了地下室部分。往往到了施工图阶段才会对方案单位提供的地下室图纸进行深化，因此地下室部分的成本管理往往被忽视，或者仅仅停留在口号上面，很难在实际管理工作中落地。相比于地上部分，地下室属于单项投入部分，仅仅只是通过销售车位来弥补成本的付出，现金流收益较低，在当下地产行业下行的年代，行业竞争越来越激烈，提高利润率是提高竞争力的必然途径。所以通过合理有效的方式，开源节流，显得尤为重要。2、两个量化维度地下室成本控制受总图、结构、建筑、机电等多个专业的影响，且各个专业之间并不是平行的关系，各个专业之间相互影响。只有整合各个专业的资源，才能做到对地下室成本的综合控制。如何将地下室成本管理不仅仅停留在口号上，如何具体落地成为首先必须解决的问题。两个量化维度：结构指标（钢筋、混凝土指标）和单车位指标（地下室停车效率），其中，停车效率的经济价值更大。3、三个介入点地下室成本控制最合适的介入点：方案阶段优化地下室结构。围绕成本优化两个量化维度：结构指标和单车位指标，选取三个介入点：结构体系、柱网形式、塔楼布置：n结构体系：梁板结构，比如顶板结构形式，与覆土厚度、消防车荷载、人防荷载有关，直接影响结构经济指标，需综合权衡结构与建筑功能、后期维修等因素。n柱网形式：与基础选择和停车位有关，是一个综合比选过程，选择合适的柱网形式对车位数量及结构指标都有影响。n塔楼布置：优化可以使地下室停车效率最大化，增加车位或者减少地下室面积，从而达到优化目的。4、一个标准动作一个标准动作：设计工作要包括成本优化这一动作，管理举措。目的是成本优化工作与设计工作同步进行。设计完成，成本优化工作完成。这样既可以把握项目工期，又可以减少设计工作的反复，保证设计进度。也只有优化工作前置，才能让优化工作不受施工进度、现场条件的影响，使成本控制最大化。第二部分：地下室结构工程成本优化方法本章节重点内容：1、地下室建筑设计优化内容2、单车位指标优化方法3、结构指标优化方法地下室建筑方案设计优化，可以总结为对设计多专业的资源整合，通过对地下室影响成本的各个专业进行精细化的分析对比（两个量化维度、三个介入点、一个标准动作）后，再综合到地下室建筑设计中，形成地下室建筑定案，开展施工图深化设计，达到项目可施工的程度。地下室的成本是需要多专业的综合控制，才有可能在设计阶段为甲方做到合理的经济控制。1、地下室建筑设计优化内容n设计方案n成本部的职能如何提供支持（1）成本部需落实在方案设计阶段成本优化这一标准动作。主要由设计部主导整合各个专业，由相关人员提出不同的形式和方案比如大、中、小柱网，无梁楼盖、框梁大板，二层地下室与局部三层地下室，塔楼间距，支护形式等等汇总形成地下室的定案。（2）成本部提供在过程中提供相应的配合，并对各个方案和最终的地下室定案进行综合成本分析，便于最后方案的决策。地下室的综合成本控制，反映的不仅仅是专业能力，也是管理能力。1、地下室建筑设计优化内容 地下室单车位指标的优化，不仅仅是建筑专业的事情，建筑可反应出来的是停车效率及平面汇总图纸，但实质是一个多专业共同配合的系统工程，更强调在方案阶段的管理和统筹能力。如何统筹各专业在方案阶段的成本优化动作，成为必须解决的问题。对策依然是动作标准化，优化维度量化，便于落地整合。2、单车位指标的优化方法n地下室停车效率方案设计专业总图相关：1）地下室相关指标的分析计算。2）塔楼与地下室的关系分析。3）地下室轮廓线的分析4）地下室层数的分析5）地下室土方量的计算分析结构相关：1）地下室结构层高的分析对比2）地下室柱网的分析对比3）地下室柱截面的分析对比4）地下室顶板形式的分析对比5）地下室开挖深度的分析对比6）地下室土建成本的对比设备相关：1）地下室设备用房的位置与大小分析对比2）地下室设备管线高度的分析对比3）地下室顶板覆土的分析对比建筑相关：1）汽车坡道的分析对比2）停车布置及流线的分析对比3）消防专业的分析对比4）人防专业的分析对比5）停车效率的分析对比2、单车位指标的优化方法n结构选型经济性分析量化维度地下室顶板经济性分析（不同结构布置、不同板厚）地下室底板经济性分析（不同抗浮形式、不同基础形式、不同截面尺寸）基础形式选取经济性分析（不同的基础形式、桩基选型）主体不同结构形式经济性比较（大小柱网）（1）结构方案阶段3、结构优化方法n影响结构成本外部条件的优化量化维度地质勘察及安评资料A.不同基础形式承载力的合理取值确定（桩基、天然基础、复合地基、地基处理）B.抗浮水位的确定（设计抗浮水位的取值沟通、降低水位的措施）C.场地土类别、安评中的地震参数的取值地下室层高、架空层层高、地下室顶板荷载（覆土）A.通过结构形式的选取合理调整层高，减少土方量及抗浮水头，提升项目的经济性。B.合理选取覆土荷载（考虑实际种植土容重差异及景观做法的优化）人防区域的合理布置3、结构优化方法（1）结构方案阶段n对结构地下部分计算模型调整优化 举例：模型参数进行优化3、结构优化方法（2）模型计算阶段n对结构地下部分计算模型调整优化 举例：对地下室截面进行优化3、结构优化方法（2）模型计算阶段n对结构地下部分计算模型调整优化 举例：对地下室荷载进行优化3、结构优化方法（2）模型计算阶段n对结构重要位置的精确计算对比优化采用不同的通用计算软件进行复核优化采用手算复核对比针对设计院的模型，进行模型的调整，拿出新旧两版不同模型作为对比资料，在满足规范安全舒适的情况下，选择最优方案。3、结构优化方法（2）模型计算阶段n结构设计统一技术措施及配筋原则结构抗震等级、抗震构造措施、抗震性能目标的选取结构材料的选取各部分使用荷载的取值结构计算参数的取用和结构参数的控制梁板柱、基础、楼梯、节点的截面选取、配筋原则及构造做法确定设计的计算参数及要求，保证成本控制最优。3、结构优化方法（2）模型计算阶段n项目各部分配筋原则的确定n项目各部分结构梁、板、墙、柱配筋的复核优化n地下室底板、外墙、承台、地梁等配筋的复核优化在满足设计规范要求及结构安全的前提下，通过控制最小配筋率、减少不必要的构造配筋、降低人为钢筋系数放大等措施，达到成本优化的目的。3、结构优化方法（3）施工图阶段3、结构优化方法（3）施工图阶段n项目各部分配筋原则的确定n项目各部分结构梁、板、墙、柱配筋的复核优化3、结构优化方法（3）施工图阶段1)建议地下室梁配筋按计算取值，不要放大太多；建议尽量用小直径钢筋拉通;n项目各部分结构梁、板、墙、柱配筋的复核优化3、结构优化方法（3）施工图阶段2)附加钢筋偏大，建议附加钢筋直径均可减小一个级别n项目各部分结构梁、板、墙、柱配筋的复核优化3、结构优化方法（3）施工图阶段3)附加底筋偏大，建议附加底筋考虑2倍通长筋间距即D6360，或将原默认通长筋替换为更接近计算值的另外规格通长。n地下室底板、外墙、承台、地梁等配筋的复核优化3、结构优化方法（3）施工图阶段1)筏板配筋率可按0.15%控制，建议双层双向钢筋用0.15配筋率控制，局部不够处再附加；2)由于地下室水位较低，建议普通地下室底板做250厚防潮板，配筋双层双向d8200；3)独基配筋偏大，建议按计算结果及0.15%配筋控制的较大值共同控制；筏板，板厚500，板顶标高-9.600（96.500），配筋双层双向C16150；筏板，板厚500，板顶标高-8.800（97.300），配筋双层双向C16150；基础平面布置图（一）注：主楼部分基础详见各主楼基础图一层非人防区车库范围独基、条基、局部筏板之间范围设防水筏板顶标高同相应独立基础标高，筏板厚度250mm，筏板配筋为10200双层双向拉通；人防区车库范围独基、条基、局部筏板之间范围设防水筏板顶标高同相应独立基础标高，筏板厚度250mm，筏板配筋为12200双层双向拉通；防水底板应采用防水混凝土；抗渗等级P8，防水底板遇独基（条基）时上部钢筋应贯通而过，下部钢筋伸入独基内锚固La。第三部分：案例分享两个维度：结构指标（123）、单车位指标（4）1、地下室基础选型长沙金地三千府2、地下室柱网武汉金地K2地块3、地下室梁板郑州金地铂悦4、建筑地下室停车效率武汉金地自在城（1）板厚300mm1、地下室基础、底板选型分析（长沙金地三千府）（2）板厚350mm1、地下室基础、底板选型分析（长沙金地三千府）n经济测算1、地下室基础、底板选型分析（长沙金地三千府）n结论考虑到项目周期较紧和现场施工的情况下，按照有梁结构的不同板厚做了经济性比较。根据经济分析结果板厚300的方案结构成本最省。最终选择该方案。1、地下室基础、底板选型分析（长沙金地三千府）n大小柱网经济分析比选序号方案柱网尺寸钢筋含量(KG/m2)砼含量(m3/m2)模板含量(m2/m2)密肋模壳（元/m2）结构（元/m2）1小柱网梁板结构5.4*5.4850.781.8809482大柱网梁板结构7.8*7.81110.931.52011623大柱网十字分割7.8*7.81090.872.01011394大柱网密肋板7.8*7.81180.911.659012882、地下室柱网分析（武汉金地K2地块）n结论2、地下室柱网分析（武汉金地K2地块）（1）大柱网方案中，结构三（大柱网十字分割结构）单方结构成本较低（2）结构一（小柱网梁板）与结构三（大柱网十字分割）相比，结构成本变化约870-1051=-181元/m2，即节约181元/m2（3）采用小桩网结构，停车效率有降低，地下室面积增加导致单方成本增加约为3000*0.02=60元/m2，小柱网层高较低，土方可少挖取0.2m,成本减少0.2*80=16元/m2，综合成本小柱网较大柱网将节约约181+16-60=137元/m2（4）综上所述，地下室采用小柱网更经济n顶板楼盖经济分析（1）主次梁方案（单向次梁）3、地下室梁板（郑州金地铂悦）n顶板楼盖经济分析（2）主次梁方案（主梁大板塑性方案）3、地下室梁板（郑州金地铂悦）n顶板楼盖经济分析（3）主次梁方案（主梁大板弹性方案）3、地下室梁板（郑州金地铂悦）n顶板楼盖经济分析（4）原设计3、地下室梁板（郑州金地铂悦）n测算结果3、地下室梁板（郑州金地铂悦）4、建筑地下室停车效率（武汉金地自在城）内部空间分析前期项目分析优化图纸内部空间分析优化图纸K2商业地块停车配建指标项目建筑面积（）计算规则依据:武汉市建筑物停车配建指标值（修订）计算结果（位）统计值（位）办公67441二环线外，按其他办公（1位/100）计算674.41675商业商业街16660二环线外，按二类（居住区级的商业中心）（0.4位/100）计算66.6467集中商业57217二环线外，按一类（居住区级的商业中心）（0.8/100）计算457.74458需求值1200现有停车位971差值229K2商业地块分为集中商业及商业街两种形式，并分为四期与五期，中间为车行道路。根据当地计算停车指标，可得出此地块需要1200辆车位，而现有为971辆，故不满足配建要求，我司要对其进行优化，使得满足配建指标。现主要针对六期集中商业部分地下车库进行优化，前期先对其进行分析，再表达优化成果。分析如下：（1）前期项目分析：复核指标n按布置方式分析地下商业地下二层范围不变土方量较大车位增加明显应用较广因项目需求，地下室总体停车数量为1200辆左右，分摊在两个地块里（三期及六期）。六期地上部分为集中商业及办公，地下一层功能为地下商业，故车库只能从地下二层起算，地下二层的面积为20000平米左右，若以单车位面积45平米/辆计算，二层停车数量445辆左右，三期地上部分为商业街、住宅及办公楼，则地下一层作为地下车库使用，三期地下一层面积为21000平米左右，若以单车位35平米/辆计算，则停车数量为600辆，两期相加1045辆，不满足需求量，故要满足车位数，一为面积不变，增加车位；二为面积减小，局部机械车库。针对六期集中商业车库层数分析：一、单层地下室直停式二、单层局部机械车库无避让式地下商业地下车库单层地下室直停式地下车库地下二层范围减小局部机械车位业主抵触、不方便后期维护设备投资大机械车库单层局部机械车库无避让式商业地下商业商业机械车库普通车库普通车库地下商业（1）前期项目分析：层数分析布置形式地下室面积层高垫层厚度底板厚度开挖深度挖方造价填方造价基坑造价（预估值）机械造价 成本合计收益单层地下室直停式地下一层20000地下一层6m0.3m0.3m9.8+1.5+0.3+0.3=11.9m20000m（6+1.5)25元/方+20000m（3.8+0.3+0.3m）30元/方=639万元20000m1.512元/方=36万元623延米X8000元/延米=498.4万元01173.4万元445个8万/个=3560万元地下二层20000地下二层3.8m单层局部机械无避让式地下一层20000地下一层6m0.3m0.3m6.0+5+1.5+0.15+0.3=12.95m20000m（6+1.5)25元/方+16200m（5+0.15+0.3m）30元/方=639.87万元20000m1.512元/方=36万元546延米X8000元/延米=436.8万元173台1.5万元/台=259.5万元后期设备维护成本：173台600元/台/年=10.38万元1382.55万元358个8万/个=2864万元地下二层16200地下二层5.0m通过比较，可发现单层地下室直停式投资成本小，回收大，故采用此种形式。n按成本造价分析（1）前期项目分析：层数分析二层均衡且上下开挖面积相同。坡道较长，方向感差与五期商业街地库连接方便。单层地下室直停式车位采用机械装置，上层车位停取不太方便，业主不满意。面积相应减小。单层局部机械无避让式建工期较长，基础埋深较大，基础开挖土方量较大，地下室的施工工期长，防水处理难度大。基础埋深较大，基础开挖土方量较小，地下室的施工工期长。存在基坑等风险加大。按技术分析按品质分析因以上两种布置方式各有利弊，进而考虑土方开挖、造价施工等综合因素，建议采用单层地下室直停式。（1）前期项目分析：层数分析平面范围（减法）：减掉无用浪费面积，增加车位减少土方，节省造价。优化前地下二层平面图浪费面积，未有效利用空间；停车效率低；地库范围大，面积大；设备用房安排不合理；面积为20034；车位数量393辆；车库土方挖量造价=20034m（3.8+0.3+0.3m）30元/方=2644.48万元；基坑支护造价=623延米X8000元/延米=498.4万元造价合计=3142.88万元过多长条形排烟机房，设置不合理外轮廓线（1）前期项目分析：地库外轮廓分析平面范围（减法）平面范围（减法）：减掉无用浪费面积，增加车位减少土方，节省造价。优化后地下二层平面图优化后地下二层平面图将无效空间减去，减小面积；停车效率高；地库范围小，面积小；设备用房安排合理；面积为18381；车位数量450辆；车库土方挖量造价=18381m（3.8+0.3+0.3m）30元/方=2426.29万元；基坑支护造价=623延米X8000元/延米=498.4万元造价合计=2924.69万元造价比优化前减少218.19万元将设备用房上移，损失车位，减小面积外轮廓线外轮廓线（1）前期项目分析：地库外轮廓分析车位与塔楼剩余空间车位数量有减少存在空间浪费严重不够经济、紧凑车库与塔楼空间紧凑车位数量有增加局部采用尽端停车单车位面积提高空间浪费8400三排车位车库车库存在单边停车针对此分析，采用地库局部来做分析，对比如下：塔楼两排车位空间浪费塔楼84008400840084007000380053006200 5300530065005300 5300550084008400840084008400（1）前期项目分析：车库与塔楼关系分析尽端式停车周边式停车尽端式停车周边式停车停车方式布置车位时，避免出现平行停车与单边停车，最好是采用周边停车，保证行车畅通。当部分地下车库有未利用空间，造成停车效率降低。如出现这种情况时，可以改变停车布置方式，或者采用短尽端式停车布置方式，以提高停车效率。坡道地库地库设备用房外墙面此处为尽端停车设备用房电梯厅（2）内部空间分析：流线分析在满足车位数量的前提下，尽量减小地下车库面积减少不合理空间，布置车位尽可能保证地下车库的外轮廓平直方正处理好地库与塔楼关系减少地库外墙面建设车行流线畅通舒适设备用房的合理性（面积、位置合理）及可实施性减少浪费空间（3）优化图纸分析：优化原则优化前地下二层平面图优化前指标:地下建筑面积（车库）：20034总车位：393辆单个车位面积:50.84/辆（3）优化图纸分析：优化原则优化后指标:地下建筑面积（车库）：18381总车位：450辆单个车位面积:40.84/辆优化后地下二层平面图（3）优化图纸分析：优化原则车位增加=优化后-优化前=57辆面积减少=优化前-优化后=1653单车位指标减少辆10辆/优化前指标优化后指标地下建筑面积35999地下建筑面积34346其中地下一层建筑面积（商业）15965其中地下一层建筑面积（商业）15965地下二层建筑面积（车库）20034地下二层建筑面积（车库）18381地下室停车位394辆地下室停车位450辆其中地下一层停车位无其中地下一层停车位无地下二层停车位394辆地下二层停车位450辆单个车位面积50.84/辆单个车位面积40.84/辆（3）优化图纸分析：指标对比对于成本造价，优化过后可以节省开支，减少投资成本，赢得利益。武汉金地K2商业项目地下室（集中商业）成本估算表序号项目名称总车位数（辆）面积（）单车位指标（平方米/辆）标准车位单价（万元）单位面积综合造价（万元）整体效益（万元）车位收益工程造价一优化前3932003450.8480.2531445008二优化后4504376040.8480.2536004595三优化后优化前57-165310869四增加效益(万元）869万元（3）优化图纸分析：成本分析