摘 要 建筑幕墻的設計優化是最優化設計方法在建筑幕墻設計領域的應用。幕墻的最設計優化，簡單地說，就是從所有可能的設計方案中，尋求最優的設計方案，以最大限度地滿足設計所提出的目標。設計優化，不是以犧牲安全和質量來求得經濟效益的，而是以理論為基礎，以工程經驗為前提，以對設計規范實質內涵的理解和靈活運用為指導，以先進的分析方法為手段，對設計進行深入調整、改善與提高，對成本進行審核和監控，是對設計深化再加工的過程。

　　關鍵詞 外墻設計;優化;降本增效

　　推薦閱讀：《中國醫院建筑與裝備》(月刊)創刊于2000年，是中華人民共和國衛生部主管、衛生部醫院管理研究所主辦的衛生工程與醫學裝備技術學科領域的權威刊物。

　　設計優化是降本增效中降本潛力相當大的一個環節。其關鍵點主要體現在下面兩個方面：

　　1 首先，在設計初期需要將設計與工程成本結合起來考慮

　　(1)工程中標后設計師在招標圖紙的基礎上進行優化，設計師需與預算人員進行密切的溝通和配合，全面分析工程投標報價中的盈虧項目，便于有針對性的降低工程成本;全面了解工程的投標成本，即各分部分項工程的成本組成、每種材料的用量、相關材料的單價，便于合理的優化各分部分項工程的設計;了解工程變更部分價格的調整的原則，便于預測設計變更對工程造價的影響，從而避免盲目設計，最終造成資源浪費的現象。

　　(2)工程中標后組織投標人員、經營人員、設計師、項目管理人員召開工程投標交底會議。研究加工、安裝工藝存在的難點與盈虧項，分析造成成本增加的因素，優化原招標圖設計。

　　(3)設計人員在設計施工方案圖前，必須熟悉招標圖紙、招標文件、招標范圍，掌握招標范圍，不屬于招標范圍內的增加項目，須取得設計院的變更通知，若新增項目必須在施工方案圖紙中反映時，須注明“屬新增項目，不在原招標范圍內”，否則，在結算時無法搞清最初招標的范圍，造成業主僅憑著合同“以深化設計的施工方案圖作為工程承包的范圍”的條款，將新增項目全部歸咎為合同總價中，價格不予調整[1]。

　　2 在施工過程中的設計優化對成本控制也起到關鍵性的影響

　　施工過程中因現場實際情況的變化會發生施工圖隨之相應調整，此時設計優化也是過程成本控制的主要方法。在保證工期和工程質量的前提下，合理控制施工過程中的各項費用，如原材料的采購、人工費等，都應該限制在工程預算范圍內，保證施工企業最大的經濟利潤。在工程總的成本中，材料成本占大部分的比重，一般占總造價的70%左右，且有較大的節約潛能，在實際施工中如果產生成本虧損，可以通過節約材料來進行彌補，而且控制材料費也是施工企業爭取最大利潤的重要手段。幕墻工程施工過程中設計優化主要體現在以下幾點：

　　2.1 幕墻立面分格優化

　　在幕墻立面分格設計中，不同的分格形式不僅影響著幕墻產品的美觀性，而且對幕墻的主材使用量有很大的影響，合理的分格優化，對幕墻成本的控制效果十分顯著。根據經驗，分格優化有時可降低總成本的3%～6%。所謂分格優化，即是在滿足外觀、功能、構件受力等條件下，盡量使單位面積所占的周免長度處于最小狀態。這樣不僅可以節省幕墻龍骨、附件、結構膠、連接件、支座、埋件等的用量和減少人工成本。

　　2.2 幕墻龍骨優化

　　比如在設計鋼立柱時，在滿足設計強度要求的前提下，盡量選擇工字鋼、槽鋼類的型材，避免選用矩形鋼。因為在相同界面的情況下，工字鋼、槽鋼的慣性矩大于矩形鋼，而計算的桿件撓度比矩形管小，且工字鋼、槽鋼的采購成本遠低于矩形管，石材商容易采購，矩形管本身的價格比槽鋼的價格高，且非常用的矩形管須定制，定制周期長，成本高;若用鋼板焊接制成的鋼管，焊接制作費亦相應更高，且質量不穩定，故在設計時盡量選擇槽鋼、工字鋼類的型材。

　　2.3 幕墻支撐結構優化

　　一般來說，在結構計算中要做到最大優化是很難的。因為在幕墻構件的未知方程組中，用一般的代數方法很難求解。即使從理論上找到了最大化的設計，也會受到實際條件如支點條件、外觀要求等的限制。因此，所有的優化設計都必須結合實際工程的具體情況進行。在超高層的幕墻鋁立柱設計時，在滿足風壓計算的前提下，不圖省事，在高樓層和低樓層部位分別用不同截面的立柱，可以極大地減少鋁型材的用量。

　　2.4 節點系統的選擇和優化

　　在滿足系統構造、系統性能要求和安裝、維護要求的前提下，選擇一套好的節點系統，可有效地控制幕墻成本。一般來說，應盡量采用材料相對單一、材料分配較為合理、構造不復雜的系統。

　　一般來說，只有在個別建筑項目中才會出現少數立柱或橫梁的跨度較大或受荷載較大，為減少開模數量和管理難度，采用在通用鋁料內穿鋼芯的組合形式來滿足受力要求，但這樣做不僅需要處理兩種材料之間的防化學腐蝕處理并保證其緊密結合，已達到變形一致的要求，而且材料本身的成本就很高。通常情況下，正常尺寸的鋁料或鋼梁強度或剛度會滿足設計要求，除非特殊情況才采用鋼鋁組合的形式。

　　2.5 施工工藝優化

　　在施工工藝上，可以通過技術、經濟比較，確定有利于縮短工期、提高質量、降低成本的最佳施工方案。進行技術創新，研究各種降低消耗、提高工效的新工藝;采取簡單效率的施工工藝，確保質量，做到一次成型、一次合格，降低材料損耗率，減少不必要的人工成本的投入，并爭取業主和設計單位的認同。凡合理的施工工藝，不僅在加快施工進度、縮短施工周期的情況下，都會有明顯的節約，而且也大大降低了成本。如石材幕墻工程中時常會遇見背栓式石材幕墻，而業內人士都很清楚背栓式石材幕墻的施工工藝上遠比短槽式的難度大很多，在人工和時間上都增加了很大的成本。

　　2.6 施工方案優化

　　了解材料的性能及價格，與預算人員共同做對比分析，選擇造價最低的方案。如了解鋁型材6063T5與T6的工藝差別、強度差異、價格差異，在達到同樣強度要求的條件下，對比一下兩種的方案的經濟性：

　　方案1：選用6063-T6，材料單價高，但用量少;

　　方案2：選用6063-T5，材料單價低，但用量大。

　　將以上兩個方案用單價乘以用量的乘積比較，最終選擇對工程成本最低的方案[2]。

　　3 結束語

　　設計優化的目的就是在保證工程質量的同時去除無效的結構成本，達到最小的投入產出比，最終實現建筑安全、經濟和美觀的完好統一。成本是個持續的過程，也是應對市場變化的需要。管理提升、降本增效無止境，成本控制是企業發展的永恒主題。

　　參考文獻

　　[1] 論述建筑幕墻的節能設計[J].建材與裝飾，2018，(28)：64-65.

　　[2] 關于建筑幕墻的設計要點分析[J].建材與裝飾，2018，(26)：104-105.