价值在住宅屋面设计方案中的应用

PAGEPAGE6价值分析在住宅屋面设计方案中的应用陈涛（湘潭市岳塘区建筑工程公司411104湘潭）[提要]本文利用价值工程的原理，对目前广泛应用的住宅钢筋混凝土预应力空心板架空隔热屋面设计方案与钢筋混凝土小板架空隔热屋面设计方案作一对比分析，来探讨住宅钢筋混凝土预应力空心板架空隔热屋面在价值上优于钢筋混凝土小板架空隔热屋面的理由，最后选择最优设计方案。[关键词]架空隔热；屋面；方案；设计；价值工程[中图分类号]TU7531前言目前，很多商品住宅的设计，在提高住宅各种使用功能方面、工程造价的节约方面、工程施工的便利方面考虑得比较周全、合理。但是也有可能考虑造价过多，住宅的使用功能方面有不足之处；也可能住宅使用功能满足要求，工程造价却增加很多。这样就造成了一些矛盾，需要我们去解决。本文利用价值工程的原理，以湘潭市某栋住宅设计为例，试图对住宅钢筋混凝土预应力空心板架空隔热屋面设计方案（以下简称空心板架空隔热方案）与钢筋混凝土小板架空隔热屋面设计方案（以下简称小板架空隔热方案）作一分析比较，来探讨住宅空心板架空隔热方案在价值上是否优于小板架空隔热方案，最后选择最优设计方案。2价值工程原理2.1价值工程的概念价值工程，又称价值分析，是运用集体智慧和有组织的活动，着重对产品进行功能分析，使之以最低的总成本，可靠地实现产品的必要的功能，从而提高产品价值的一套科学的技术经济分析方法。这里的“价值”，是功能和实现这个功能所耗费用（成本）的比值。其表达式为：V=F/C式中V——价值系数；F——功能（一种产品所具有的特定职能和用途）系数；C——成本（从为满足用户提出的功能要求进行研制、生产到用户使用所花费的全部成本）系数。2.2价值工程的主要特征（1）目标上的特征着眼于提高价值，即以最低的寿命周期费用实现必要的功能。从用户使用的角度来看，功能可分为必要的和不必要的。任何一种产品，既要避免功能不足，又要防止功能过剩，确保实现必要功能的寿命周期费用最低。（2）方法上的特征功能分析，即针对产品及其零部件，系统地分析和比较它的功能，发现问题，寻求解决办法。功能分析是价值工程的核心。（3）活动领域上的特征侧重于在产品的研制与设计阶段开展工作，寻求技术上的突破。（4）组织上的特征依靠集体智慧，有组织地开展活动，依靠各方面的专家和有经验的设计人员，运用多学科的知识与经验，群策群力，努力提高产品价值。2.3价值工程的工作步骤和方法可以大致分为八步：（1）价值工程对象选择；（2）收集资料；（3）功能分析；（4）功能评价；（5）提出改进方案；（6）方案的评价与选择；（7）试验证明；（8）决定实施方案。以上这些步骤可概括为：分析问题、综合研究与方案评价三个阶段。价值工程作为一种系统的、定量的分析方法，在功能评价方面形成了几种具有代表性的方法：（1）价值标准评价方法；（2）功能重要性系数评价方法；（3）“最合适区域”法。3功能分析本文以湘潭市某住宅小区某栋住宅屋面设计方案为例，进行屋面功能分析。3.1功能定义屋面的功能可以定义为遮风挡雨。3.2功能分析功能分析是分析屋面的功能。根据屋面的组成从功能的重要度入手进行功能分析。屋面的组成如下：（1）结构工程：包括屋面板、屋面梁、砌体、圈梁等内容。（2）防水工程：包括卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、瓦屋面，天沟排水等内容。（3）保温隔热工程：包括架空隔热屋面、整体或板状材料保温层、蓄水屋面、种植屋面等内容。（4）建筑造型工程：包括立面造型、屋面造型、天沟造型等内容。（5）其他工程：包括施工难易程度、屋面可否利用做屋顶花园、维修是否方便等内容。3.3功能整理功能整理是把各个功能之间的相互关系加以系统化，并将各个功能按一定的逻辑排列起来组成一个体系。经过功能分析，屋面的功能可以整理为基本功能和辅助功能，并排列如图1所示。遮风挡雨遮风挡雨基本功能保证承载能力F1保证防水能力F2保证保温隔热功能F3保证室内天棚水平能力F4辅助功能创造优美的建筑造型F5保证便于施工F6可利用屋面作屋顶花园F7保证维修方便F8图1功能整理3.4功能评价功能整理把屋面的功能归纳为两类八种。这八种功能在屋面功能中占有不同的地位，因而需要确定相对重要性系数。确定相对重要性系数可用多种方法，这里用用户、设计、施工单位三家加权评分法，把用户单位的意见放在首位，结合设计、施工单位的意见综合评分。且三者的权数可分别定为60%、30%和10%，见表1。功能相对重要性系数确定后，在方案创造中就可以以功能重要性为基础，结合实施确定具体的方案。功能评价表1功能用户评分设计人员评分施工人员评分重要系数φ=(0.6FⅠ+0.3FⅡ+0.1FⅢ)/100得分FⅠFⅠ×0.6得分FⅡFⅡ×0.3得分FⅢFⅢ×0.1基本功能F110.256.1512.553.76512.251.2250.11140F240.5524.3338.7511.62542.004.2000.40155F320.7512.4522.356.70524.152.4150.21570F412.857.7110.253.0758.350.8350.11620辅助功能F52.501.507.502.2503.750.3750.04125F62.301.382.000.6003.500.3500.02330F75.503.302.500.7500.250.0250.04075F85.303.184.101.2305.750.5750.04985合计10060100301001014屋面设计方案创造为了实现屋面的功能，任何设想都可以提出。根据我国现行《屋面工程施工质量验收规范》（GB50207—2002）[1]规定，结合湘潭市的实际情况，提出两个可能的设计方案进行比较。4.1空心板架空隔热设计方案该方案的特点是屋面先盖空心板架空隔热，砌筑架空层砌体（一般600—800mm4.2小板架空隔热设计方案该方案的特点是屋面在顶层砌体结构找坡，盖屋面板，找平后做隔离层，做刚性防水层，再做小板架空隔热层（一般架空180—200mm高，钢筋混凝土小板尺寸为500×500×305方案比较5.1各方案的共同点上述两个方案有共性也有个性，它们之间有差别甚至很大，但也有共同点，这就是：适合我国的国情，遵守现行国家规范的规定，保证屋面遮风挡雨的功能。5.2各方案的优缺点与空心板架空隔热设计方案比较，小板架空隔热设计方案有以下的缺点：（1）隔热效果差；（2）顶层室内天棚不平，有坡度，影响美观；（3）屋面发生渗漏时维修不方便。当然小板架空隔热设计方案也有优点：造价低廉，屋面可以利用作屋顶花园，施工方便。小板架空隔热设计方案以上的缺点正是空心板架空隔热设计方案的优点。当然空心板架空隔热设计方案也有缺点：（1）造价高；（2）油膏屋面不能上人，无法利用作屋顶花园；（3）加大了墙体、基础的荷载。按照1999年《湖南省建筑工程单位估价表》的规定及相应的取费标准计算，各方案工程造价如表2所示（本工程造价仅计算屋面防水层、架空隔热层部分，相同部分如屋面板、找坡、排水、油膏嵌缝等均未计入）。各方案工程造价表2各方案名称空心板架空隔热设计方案小板架空隔热设计方案工程造价（元）79726.4460913.176屋面设计方案评价对所有提出的方案都应进行评价。方案评价要计算各方案的功能评价系数、成本评价系数和价值系数，最后选择价值系数大者作为最优方案。6.1功能评价系数功能评价系数是按照功能要求，采取10分制加权评分法对各方案满足功能F1到F8的分数计算的，其结果见表3。功能评价系数计算表3评价因素方案名称空心板架空隔热方案小板架空隔热方案功能因素重要系数φSφ·SSφ·SF10.11140方案满足分数S101.11400101.11400F20.40155104.0155083.21240F30.21570102.1570061.29420F40.11620101.1620050.58100F50.04125100.41250100.41250F60.0233050.11650100.02330F70.0407550.20375100.40750F80.04985100.4985050.24925方案总分∑φj·Sij9.679757.29415功能评价系数∑φj·Sij/∑∑φj·Sij0.57030.42976.2成本评价系数成本评价系数计算是根据方案总成本除以各方案总成本之和，计算结果见表4。成本评价系数计算表4方案名称总成本（元）成本系数空心板架空隔热方案79726.440.5669小板架空隔热方案60913.170.43316.3价值系数通过以上分析，我们得出功能评价系数和成本评价系数，取两者的比值作为价值系数，其结果见表5。价值系数表5方案名称功能评价系数成本评价系数价值系数最优方案空心板架空隔热方案0.57030.56691.006√小板架空隔热方案0.42970.43310.992以上分析计算表明，空心板架空隔热设计方案的价值系数大于小板架空隔热设计方案的价值系数，也就是说，虽然空心板架空隔热设计方案使工程成本增加了18813.27元，但是却使功能大大提高，从而使价值大大提高。说明用较少的费用支出得到了较多的功能。7方案实施中存在的问题在工程设计中，我们就选定了空心板架空隔热设计方案。但是，如果实施则存在着以下几个问题：（1）一布二油防水层可能不能通过施工图审查及建设工程质量监督站的检查。根据当地气候情况、材料质量情况及实际需要，可以改为二布三油，但是要增加工程成本。当然我们湘潭市的经验表明，采用优质油膏，一布二油完全满足Ⅲ级防水的要求。（2）由于省略了屋面找平层，屋面板安装要平整。如果屋面板安装相邻板的高低差超过5mm（3）由于架空层安装在屋面板的下面，施工人员往往容易疏忽灌板缝的工序质量，容易造成顶层天棚开裂的质量问题。（4）熬制油膏会对周围环境、生态平衡产生不利影响。针对上述情况，设计、施工中都要注意采用切实措施，保护自然环境和生态平衡，保证屋面防水、保温隔热及室内正常使用功能，保证工程成本不致盲目提高。8实际应用效果比较1998年至2000年，在湘潭市百合住宅小区、下塘住宅小区的屋面设计方案中，采用了老的小板架空隔热设计方案。小区竣工验收后，住户反映存在顶层隔热效果差、天棚有坡度影响美观、屋面板板缝容易开裂、顶层砌体容易开裂等一些问题，有待于改进。最后开发商将顶层住宅的房价比均价下浮了20%才平息了风波，销售完了顶层住宅。2001年至2002年，采用价值工程分析方法进行方案优化，决定在湘潭市园南村住宅小区、菊花塘住宅小区的屋面设计方案中，采用钢筋混凝土预应力空心板架空隔热设计方案。小区竣工验收后，住户普遍反映良好：顶层隔热效果好、天棚无坡度、顶层板缝也不容易开裂、顶层砌体的开裂也进入了架空层不易觉察。最后开发商顶层销售价仅比均价下浮了10%，采用空心板架空隔热设计方案增加的工程成本有了回报，开发商的社会信誉也提高了。9结语本文利用价值工程的原理，对屋面设计方案进行了比较，得出了最优设计方案，取得了一定的效果。因此在建筑方案设计阶