浅谈“优化设计”.pdf

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建筑设计与装饰

广东建材 20年第 7 06期

浅谈“优化设计" 叶烈波 (州珠江外资建筑设计院)广 摘要：优化设计不仅可以选择出最佳的设计方案，提高设计质量，而且能够有效地控制工程建设 投资。

关键词：优化设计；评价原则；途径

就对建设项目进行优化设计，必然会带来巨大的经济怎样处理二者的关系呢？是要在满足使用者要求的前 效益，项目投资者和设计人员都有重大作用，府相提下，可能降低工程造价；在资金有限制的情况下，对政尽而

提 关部门也开始日益关注优化设计。所以，众多工程设尽力充分发挥有效资金的利用率，高项目功能水平。在计方案中，如何通过优化设计来控制工程建设投资，成为实现工程功能与降低工程造价的和谐统一的关键。 ()方案必须兼顾建设与使用，虑项目全寿命 2设计考费用。工程在建设过程中，制造价是一个非常重要的控目标。是造价的变化，但又会影响项目将来的使用成本。 盲目降低造价的结果必然是建造质量得不到保障，终最导致使用过程中的维修费屡创新高，更有甚者出现由质量问题造成的财产损失和生命危险。以在设计中应高所度重视，顾建设过程和使用过程，兼力求项目全寿命费 用最低。 (设计也要可持续发展，兼顾近期与远期的要求。 3 ) 一

1优化设计的含义 所谓优化设计是以系统工程理论为基础，应用现代数学方法对工程设计方案、设备选型、参数匹配、益分效析等方面进行最优化。它是控制投资的重要措施。在进行优化设计时，必须根据问题的性质，择不同的优化选方法。一般来说，一些确定性问题，投资、对如资源消耗、 时间等有关条件已确定的，采用线性规划、可非线性规划、动态规划等理论和方法进行优化；于一些非确定对性问题，以采用排队论、策论等方法进行优化；可对对于涉及流量的问题，以采用网络理论进行优化。可总之，优化设计通常是通过数学模型进行并最终完成的。 优化设计不仅可以选择出最佳的设计方案，高设提

项工程建成后，往往会在很长的时间内发挥作用。如由于项目功能

水平无法满足需要而重新建造的情况。但是如果按照未来的需要设计工程，又会出现由于功能水

果按照目前的要求设计工程，不远的将来，能出现在可

平过高而资源闲置浪费的现象，以设计者要兼顾近期所和远期的要求，合理选择项目的功能水平。同时也要根 据远景发展需要，当留有发展余地。适

计质量，而且能够有效地控制工程建设投资。

2设计方案的评价原则 如果要提高工程建设投资效果，么从选择建设场那 地、程总平面的方案布置开始，到最后的施工图设工直

3优化设计方案的途径 根据上述评价原则，如何从整体上优化设计方案， 目前有以下措施。

计，步都在应用优化设计。有进行多方案比选，过步只通对设计方案、艺、备等进行全面的评价，工设在满足功能 要求的前提下，中选取技术先进、济合理的最佳方从经案。

3运用系统工程原理， . 1认真选好优化设计 首先诠释系统工程的含义，是用科学的方法规划它和组织人力、力、力，过最优途径，物财通使我们的工作在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的成果。所谓科学的方法就是从整体出发、盘筹划、理安排整体通合中的每一个局部，以求整体的最优规划、优管理和最最优控制，每个局部都服从一个整体目标，使人尽其才，物

设计方案优选应遵循以下原则： (必须要处理好经济合理性与技术先进性之间的 1 )关系。经济合理性要求工程造价尽可能低。果一味地如追求经济效果，可能导致项目的功能水平偏低，法则无满足使用者的要求；但若在技术先进性上执着地追求尽

尽其用，发挥整体的优势，避免资源的损失和浪费。 在工程项目的建设中，业主投资利益影响重大的对 就是设计。对各种不同的设计方案进行技术经济分析，

善尽美，则可能出现工程造价偏高的现象。因此，术先技 进性与经济合理性这一对矛盾不可分割，么设计者应那

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广东建材 20年第 7 06期 通过全面的评价，满足功能的前在 提下，出最佳方案。在保证方案选

建筑设计与装饰 工程的意义如下

:

(可以使建筑产品的功能更 1 )合理。工程设计实质上就是对建筑产品的功能进行设计。而价值工程 的核心就是功能分析。通过实施价

的可实施和可操作性的前提下，设 计中凡能进行定量分析的内容，应

通过计算，数据说明其技术经济用合理性。提供各阶段经济分析数据，求各阶段设计成果能充分体力 现设计优化的原则。正确决策是合

值工程，使设计人员更准确地了可 解用户所需。及建筑产品各项功能

之间的比重，时考虑设计、材同建设备制造、工单位等各方面专家施的建议，设计更加合理。在广州使南沙广隆安置区住宅楼的设计中， 采取公众参与全过程，在各设计阶段进行公众咨询反馈，不同居民为

理确定与控制工程造价的前提。

3运用价值工程理论 . . 2优化设

计方案 3 .价值工程原则 .1 2 价值工程是通过各相关领域

的协作，所研究对象的功能与费对 用进行系统分析，断创新以提高不

提供多种选择方案，现了经济实实 用与美观舒适的平衡与统一。 (可以有效地控制工程造价。 2 )价

研究对象价值的思想方法和管理技术。其目的是以对象的最低寿命

值工程需要对研究对象的功能与成本之间的关系进行系统分析。设计人员参与价值工程，可以避免在设计过程中只重视功能而忽视成本的就倾向，明确功能的前提下，在发挥设计人员的创造精神， 提出各种实现功能的方案，从中选取最合理的方案。这

周期成本可靠地实现所需的使用功能，以获取最佳的综 合效益。价值工程的目标是提高研究对象的价值，价值的表达式为：值=功能/成本。运用价值工程进行设价计方案的优化是控制工程造价的最有效途径，模式有其 以下五种：

样既保证了用户所需功能的实现，有效地控制了工程又 造价。

()目投资降低， 1项工程功能提高。 ()目投资不变， 2项工程功能提高。 ()目投资降低，程功能不变。 3项工

(可节约社会资源。价值工程着眼于寿命周期成 3 )本，即对象在寿命期内所发生的全部费用。对于建设工程而言，寿命周

期成本包括工程造价和工程使用成本。 价值工程的目的是以研究对象的最低寿命周期成本可靠地实现使用者所需功能。实施价值工程，可避免一既味降低工程造价而导致对象功能水平偏低的现象，也可

()目投资成本稍有增加， 4项工程功能大幅提高。 () 5工程主体功能不变，剔除不必要的辅助功能，使项目造价大幅度下降。

3 .在设计阶段实施价值工程的意义 .2 2 在研究对象寿命周期的各个阶段都可以实施价值工程，在设计阶段实施意义重大，但尤其是建筑工程，一

避免一味降低使用成本而导致功能水平偏高的现象，使工程造价、用成本及建筑产品功能合理匹配，约社使节 会资源消耗。

方面，设计过程涉及多部门多专业工种。一项简单的民 用住宅工程设计，涉及结构、筑、就建电气、排水、给供暖、气等专业工种。设计过程中，煤在每个专业都各自独立进行设计，必产生各个专业工种设计的相互协调问势

3 .价值工程在新建项目、3 2设计方案优选中的应用 在新建项目设计中应用价值工程与一般工业产品 生产中应用价值工程略有不同。因为建设项目具有单件

题。通过实施价值工程，不仅可以保证各专业的设计符 合国家和用户的要求，且可以解决各专业设计的协调而问题，到全局合理的方案；得另一方面，筑产品具有单建

性和一次性的特点。用其它项目的资料来选择价值工利程研究对象效果较差。设计主要是针对项目的功能及其实现手段进行，因此，个设计方案可作为价值工程的整研究对象。在设计阶段实施价值工程的步骤一般为： (功能分析。 1 )建筑功能是指建筑产品满足社会需要的各种性能的总和。不同的建筑产品有不同的使用功

件性的特点，工程设计往往也是一次性的。设计过程中 可以借鉴的经验较少。利用价值工程可以发挥集体智慧，策群力，群得到最佳方案。在建筑设计阶段实施价值

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能，它们通过一系列建筑因素体现出来，映建筑物的般能控制在投资者限定的投资范围内。

反使用要求。例如，工业厂房要满足生产一定工业产品的要求，供适宜的生产环境，提既要考虑设备安装布置需要的场地和条件，又要考虑必须的采暖、明、排水、照给

3主管部门应加强对优化设计的宣传、推动和 . 4监控工作 长期以来形成设计对业主负责，计质量由设计单设位自行把关的观念，管部门对设计成果缺乏必要的考主核与评价。有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，只有等出现了大的技术问题才来追究责任，而方案的经济性则问及更少。另外，对设计市场管理不够，级、证、越无 挂靠设计时有发生，从而导致设计质量下降。加之由于设计工作的特殊性，同的项目有各自的特点，以针不所对不同项目优化设计的成果缺乏明确的定性考核指标。 为了保证优化设计改革的顺利实施，政府主管部门应加强对优化设计的宣传、动和监控，强对设计成推加果的全面审查，逐步由强制执行到普遍推广。政府主管部门应加强对设计市场的管理，总结推广标准规范、标准设计、布合理的技术经济指标及考核指标，推动公为优化设计改革、创造一个较好的外部环境和运行机制。 政府投资的建设工程设计，各级财政部门都成立了专门 的“资评审中心”投，这对加强设计监理工作是有力举

隔音消声等，以利于生产的顺利进行。建筑产品的功能 一

般分社会性功能、适用性功能、技术性功能、理性功物能和美学功能五类。能分析首先应明确项目各类功能功

具体有哪些，些是主要功能。并对功能进行定义和整哪 理，制功能系统图。绘

()能评价。 2功功能评价主要是比较各项功能的重要程度， O用~1评分法、~4评分法、比评分法等， O环计算各项功能的功能评价系数，作为该功能的重要度权 数。

(方案创新。根据功能分析的结果，出各种实现 3 )提 功能的方案。

(方案评价。 4 )对方案创新提出的各种方案对各项功 能的满足程度打分，后以功能评价系数作为权数计算然各方案的功能评价得分。最后再计算各方案的价值系数，以价值系数最大者为最优。

3通过设计招标和设计方案竞选

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措。对整个社会投资的设计监理工作，政府主管部门也为保证设计市场的公平竞争，设计经营也应采用招应切实加强对设计监理单位资质的审批，理人员队伍监标投标，工程设计招标投标暂行办法》城市建筑方案素质的建设，设计监理业务的深度广度等方面采取措《《设计竞选管理办法》招标投标法》定符合条件的项目施，供条件。《规 提 其勘察设计必须招标。随着招标项目的数量逐渐增多， 优化设计的推广还应有一定的法律法规作为保证， 必须进一步完善设计招标体系，全评标方法，健公平竞目前已有《同法》健筑法》《合、、招投标法》《、建筑工程争。譬如：成立合法的设计招标代理机构；各地方主管部质量管理条例》等规范性法律法规，这些都是从项目但 门建立相应的管理制度，符合条件的项目必须招标；业建设的总体出发，设计方面的规范在具体操作中还存对主对拟建项目应有明确的功能及投资要求，有编制完整在不少困难。因此为更好地监督管理设计工作，应进还的招标文件；招标时应对投标单位的资质信誉等方面进步建立和完善相应法律法规，设计监理、计招投如设行必要的资格审查：立健全的评标机构以及合理的评标、设设计市场及价格管理等。● 一

标方法，证设计单位公平竞争，保限制业主在项目设计 上的随意性。

【参考文献】 设计单位为提高竞争能力，内部管理上应把设计 ()在 1赵国杰主编：工程经济学，天津，天津大学出版社，0 3。 20年 质量同个人效益挂钩，促使设计人员加强经济观念，把 ()贻林主编：工程造价计价与控制，北京，中国计划出版社， 2尹 00技术与经济统一起来，改变以前设计过程中不算帐，设 2 3芷 3 )内成西 计完了概算见分晓的现象。由画了算变为算着画，通 (胡世强编著：部会计控制规范，都，南财经大学出版社，并 20 0 3生 过项目总负责人、总工程师与造价工程师层层把关，共

同控制设计过程。

设计招标有利于多种方案的比较与选择，集思广益，收众多方案的优点，设计更完美。吸使同时这种方

法有利于控制工程造价，因为选中的方案项目投资概算一

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