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建筑設(shè)計優(yōu)化能為我們創(chuàng)造什么價值
2019-03-11 23:46:25次
一,、優(yōu)化設(shè)計的概念
優(yōu)化設(shè)計的英文名是optimization design,，是從多種方案中尋求最佳或最合理的設(shè)計方案的設(shè)計過程方法,。就是在所有“可行的”設(shè)計方案中尋找一個“相對最優(yōu)的”設(shè)計方案,，使房地產(chǎn)項目變得相對更優(yōu)秀，少花錢,、多賺錢,。
這是優(yōu)化設(shè)計的含義的通俗易懂解釋：明明這個人只有1.68米的身高，卻給他做了適合1.8米身高人穿的衣服,，雖然也能穿，但是有浪費(fèi),。量體裁衣,，這種節(jié)省是切切實(shí)實(shí)的。
優(yōu)化設(shè)計提出了全新的經(jīng)濟(jì)設(shè)計理念,，注重設(shè)計工作的綜合管理,，以及設(shè)計工作對項目造價控制的前后延伸。主要考慮方案可行性,、使用的合理性,、新工藝的合理利用、建造的可施工性等,，考慮項目的綜合效益,。
而即便如此，大量的片面的理解,、錯誤的認(rèn)識與說法,，仍然充斥在我們的身邊，特別是很多的設(shè)計師在工作中都曾面臨設(shè)計優(yōu)化推進(jìn)的尷尬,，如“設(shè)計是一個嚴(yán)肅的事情,，安全第一，不能為了省錢而降低安全保險系數(shù)”,。這尷尬里面,，既有我們面對設(shè)計領(lǐng)域?qū)I(yè)性較強(qiáng)的客觀困難，也有我們對于設(shè)計優(yōu)化與優(yōu)化設(shè)計理念知之甚淺的主觀原因,。
二,、建筑優(yōu)化設(shè)計
建筑設(shè)計優(yōu)化涵蓋的內(nèi)容很廣，既是一個建筑,、結(jié)構(gòu),、機(jī)電、景觀,、裝修,、消防等多專業(yè)可獨(dú)立實(shí)施的過程，也更需要設(shè)計與施工多領(lǐng)域,、建筑與結(jié)構(gòu)等多專業(yè)統(tǒng)籌考慮,、互動溝通,、綜合協(xié)調(diào)、追求整體優(yōu)化效果的過程,。
在設(shè)計優(yōu)化工作上,，切不可孤立的追求某一單體成本造價的最低，而需要全面考慮總體的節(jié)約才是真實(shí)的節(jié)約,；也不可片面的追求成本造價的最低,，而需要全面考慮項目總體目標(biāo)的優(yōu)化匹配。即：切不可孤立的求局部最優(yōu),，而需要全面考慮總體最優(yōu)
設(shè)計就是一道菜,，憑著設(shè)計師的職業(yè)經(jīng)驗和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，理解規(guī)范,、標(biāo)準(zhǔn)的精髓,，從大處著手，高屋建瓴,，該加鹽的時候加鹽,，該放水的時候放水，好吃的菜是沒法用度量衡來計量的,，反對死摳鋼筋,，該加強(qiáng)的地方別猶豫，該削弱的地方別膽小,。
三,、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
1、傳統(tǒng)意義上的結(jié)構(gòu)設(shè)計
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式,，一般遵循“假設(shè)→分析→校核→重新設(shè)計”的主要過程,，設(shè)計人員憑借自己的設(shè)計經(jīng)驗或者參考已經(jīng)完工的類似的設(shè)計案例確定基本的設(shè)計方案，進(jìn)而進(jìn)行剛度,、穩(wěn)定性,、承載力、尺寸等方面的計算,、演算或者校核,，只要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足強(qiáng)制性或者構(gòu)造要求即可,。
這種設(shè)計方法其實(shí)只注重了對結(jié)構(gòu)本身分析,。它是建立在分析的層面上進(jìn)行的設(shè)計，一般只能依靠操作人員的理論經(jīng)驗,，通過反復(fù)的校核來實(shí)現(xiàn)設(shè)計改進(jìn)工作,；或者有的做出多個可行的方案，然后對其進(jìn)行各種數(shù)據(jù)比較得出一個比較合理的設(shè)計方案,。
這其實(shí)是一種一貫按部就班的常規(guī)設(shè)計模式,。
2,、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
“設(shè)計”一詞本身就有優(yōu)化的意思。
一個設(shè)計師如果用價值工程（VE）原理(剛度條件+強(qiáng)度條件+幾何約束條件)→F(功能函數(shù)+重量+幾何尺寸)→C(成本或造價）,，通過F/C去求得V(價值指數(shù))最優(yōu),，也可以這樣說，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就是在可行域內(nèi)用優(yōu)化的方法去搜索所有的設(shè)計方案,，并從中找到最優(yōu)設(shè)計方案,。
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的思想源于100多年前，Maxwell(1890)和Miehell(1904)發(fā)表的“關(guān)于最小體積構(gòu)架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題”論文,，是從所有不同的可行設(shè)計方案中選擇最滿意的一種方案,，其思想內(nèi)涵不僅僅是追求體積最小或重量最輕，其宗旨是要達(dá)到一種資源合理的優(yōu)化配置,，即在同樣成本約束條件下得到性能更合理的設(shè)計方案，或在同樣性能要求下得到成本更低的設(shè)計方案,。
3,、兩者之間有什么異同點(diǎn)？
結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有一樣的設(shè)計過程,，也要經(jīng)過設(shè)計(擬定各部分尺寸),、校核(是否滿足規(guī)范等要求)，修改設(shè)計,、再校核,，如此反復(fù)進(jìn)行，直到找到理想方案為止,。
所不同的是,，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的安全性、經(jīng)濟(jì)性缺乏衡量的標(biāo)準(zhǔn),，而最優(yōu)設(shè)計是在一個明確特定指標(biāo)(如結(jié)構(gòu)的體積最小,、重量最輕、成本造價最低)下來說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與安全性,，并在保證結(jié)構(gòu)安全合理的前提下進(jìn)行設(shè)計的優(yōu)化工作,，從所有的設(shè)計方案中選取最好（最合理）的方案后進(jìn)行后續(xù)施工圖設(shè)計，從而避免不必要的人（人工）,、材（材料）,、機(jī)（機(jī)械）、資（資金）等資源的浪費(fèi),。這是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計所不可比擬的,。
四、地產(chǎn)項目設(shè)計優(yōu)化的價值
房地產(chǎn)企業(yè)最關(guān)注的就是成本,、安全和質(zhì)量,，然而要做到三者兼顧并不容易,。在保證安全度、舒適度的同時,，往往會增加成本的投入,；而單純?yōu)榱藴p少成本投入，卻易導(dǎo)致品質(zhì)下降,、安全性降低,。而優(yōu)化設(shè)計師恰恰能夠通過優(yōu)化設(shè)計，來保障建筑的安全和功能,，提升產(chǎn)品質(zhì)量并有效控制和減少成本,。
據(jù)統(tǒng)計，與傳統(tǒng)的設(shè)計相比,，優(yōu)化設(shè)計可以降低建筑成本約5%~25%,。（陸海燕 2009年）
作為房地產(chǎn)企業(yè)，優(yōu)化設(shè)計是讓建筑產(chǎn)品的安全性更高,、建筑的品質(zhì)更好,、而投入的成本造價相對最少。萬達(dá)很早就開始關(guān)注地產(chǎn)優(yōu)化設(shè)計并深刻體會到了優(yōu)化設(shè)計的益處,，確實(shí)為建造和運(yùn)營節(jié)省了大量成本：以廣州白云萬達(dá)廣場項目為例,，為優(yōu)化設(shè)計投入了200多萬，建造和運(yùn)行成本反而節(jié)省了7000多萬,。
以前有過一個廣告,，是說做什么投資，桑塔納進(jìn)去,，奔馳出來,。言下之意是投入小、產(chǎn)出大的意思,。——這句話用于設(shè)計優(yōu)化再恰當(dāng)不過了,。
據(jù)我們多年房地產(chǎn)優(yōu)化設(shè)計咨詢顧問經(jīng)驗顯示，一個20萬平米的項目,，進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化基本可以為客戶節(jié)省8000萬甚至上億的成本造價,，項目方案設(shè)計整體策劃提升的價值更高，而收取的咨詢顧問費(fèi)不過是區(qū)區(qū)很小的一部分——節(jié)省額的30%,。所以,，這句話用于房地產(chǎn)建筑優(yōu)化設(shè)計給房企帶去的價值再恰當(dāng)不過——優(yōu)化設(shè)計咨詢服務(wù)進(jìn)去，勞斯萊斯價值出來!
優(yōu)化設(shè)計的英文名是optimization design,，是從多種方案中尋求最佳或最合理的設(shè)計方案的設(shè)計過程方法,。就是在所有“可行的”設(shè)計方案中尋找一個“相對最優(yōu)的”設(shè)計方案,，使房地產(chǎn)項目變得相對更優(yōu)秀，少花錢,、多賺錢,。
這是優(yōu)化設(shè)計的含義的通俗易懂解釋：明明這個人只有1.68米的身高，卻給他做了適合1.8米身高人穿的衣服,，雖然也能穿，但是有浪費(fèi),。量體裁衣,，這種節(jié)省是切切實(shí)實(shí)的。
優(yōu)化設(shè)計提出了全新的經(jīng)濟(jì)設(shè)計理念,，注重設(shè)計工作的綜合管理,，以及設(shè)計工作對項目造價控制的前后延伸。主要考慮方案可行性,、使用的合理性,、新工藝的合理利用、建造的可施工性等,，考慮項目的綜合效益,。
而即便如此，大量的片面的理解,、錯誤的認(rèn)識與說法,，仍然充斥在我們的身邊，特別是很多的設(shè)計師在工作中都曾面臨設(shè)計優(yōu)化推進(jìn)的尷尬,，如“設(shè)計是一個嚴(yán)肅的事情,，安全第一，不能為了省錢而降低安全保險系數(shù)”,。這尷尬里面,，既有我們面對設(shè)計領(lǐng)域?qū)I(yè)性較強(qiáng)的客觀困難，也有我們對于設(shè)計優(yōu)化與優(yōu)化設(shè)計理念知之甚淺的主觀原因,。
二,、建筑優(yōu)化設(shè)計
建筑設(shè)計優(yōu)化涵蓋的內(nèi)容很廣，既是一個建筑,、結(jié)構(gòu),、機(jī)電、景觀,、裝修,、消防等多專業(yè)可獨(dú)立實(shí)施的過程，也更需要設(shè)計與施工多領(lǐng)域,、建筑與結(jié)構(gòu)等多專業(yè)統(tǒng)籌考慮,、互動溝通,、綜合協(xié)調(diào)、追求整體優(yōu)化效果的過程,。
在設(shè)計優(yōu)化工作上,，切不可孤立的追求某一單體成本造價的最低，而需要全面考慮總體的節(jié)約才是真實(shí)的節(jié)約,；也不可片面的追求成本造價的最低,，而需要全面考慮項目總體目標(biāo)的優(yōu)化匹配。即：切不可孤立的求局部最優(yōu),，而需要全面考慮總體最優(yōu)
設(shè)計就是一道菜,，憑著設(shè)計師的職業(yè)經(jīng)驗和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，理解規(guī)范,、標(biāo)準(zhǔn)的精髓,，從大處著手，高屋建瓴,，該加鹽的時候加鹽,，該放水的時候放水，好吃的菜是沒法用度量衡來計量的,，反對死摳鋼筋,，該加強(qiáng)的地方別猶豫，該削弱的地方別膽小,。
三,、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
1、傳統(tǒng)意義上的結(jié)構(gòu)設(shè)計
傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式,，一般遵循“假設(shè)→分析→校核→重新設(shè)計”的主要過程,，設(shè)計人員憑借自己的設(shè)計經(jīng)驗或者參考已經(jīng)完工的類似的設(shè)計案例確定基本的設(shè)計方案，進(jìn)而進(jìn)行剛度,、穩(wěn)定性,、承載力、尺寸等方面的計算,、演算或者校核,，只要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，滿足強(qiáng)制性或者構(gòu)造要求即可,。
這種設(shè)計方法其實(shí)只注重了對結(jié)構(gòu)本身分析,。它是建立在分析的層面上進(jìn)行的設(shè)計，一般只能依靠操作人員的理論經(jīng)驗,，通過反復(fù)的校核來實(shí)現(xiàn)設(shè)計改進(jìn)工作,；或者有的做出多個可行的方案，然后對其進(jìn)行各種數(shù)據(jù)比較得出一個比較合理的設(shè)計方案,。
這其實(shí)是一種一貫按部就班的常規(guī)設(shè)計模式,。
2,、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
“設(shè)計”一詞本身就有優(yōu)化的意思。
一個設(shè)計師如果用價值工程（VE）原理(剛度條件+強(qiáng)度條件+幾何約束條件)→F(功能函數(shù)+重量+幾何尺寸)→C(成本或造價）,，通過F/C去求得V(價值指數(shù))最優(yōu),，也可以這樣說，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計就是在可行域內(nèi)用優(yōu)化的方法去搜索所有的設(shè)計方案,，并從中找到最優(yōu)設(shè)計方案,。
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的思想源于100多年前，Maxwell(1890)和Miehell(1904)發(fā)表的“關(guān)于最小體積構(gòu)架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題”論文,，是從所有不同的可行設(shè)計方案中選擇最滿意的一種方案,，其思想內(nèi)涵不僅僅是追求體積最小或重量最輕，其宗旨是要達(dá)到一種資源合理的優(yōu)化配置,，即在同樣成本約束條件下得到性能更合理的設(shè)計方案，或在同樣性能要求下得到成本更低的設(shè)計方案,。
3,、兩者之間有什么異同點(diǎn)？
結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計有一樣的設(shè)計過程,，也要經(jīng)過設(shè)計(擬定各部分尺寸),、校核(是否滿足規(guī)范等要求)，修改設(shè)計,、再校核,，如此反復(fù)進(jìn)行，直到找到理想方案為止,。
所不同的是,，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的安全性、經(jīng)濟(jì)性缺乏衡量的標(biāo)準(zhǔn),，而最優(yōu)設(shè)計是在一個明確特定指標(biāo)(如結(jié)構(gòu)的體積最小,、重量最輕、成本造價最低)下來說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與安全性,，并在保證結(jié)構(gòu)安全合理的前提下進(jìn)行設(shè)計的優(yōu)化工作,，從所有的設(shè)計方案中選取最好（最合理）的方案后進(jìn)行后續(xù)施工圖設(shè)計，從而避免不必要的人（人工）,、材（材料）,、機(jī)（機(jī)械）、資（資金）等資源的浪費(fèi),。這是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計所不可比擬的,。
四、地產(chǎn)項目設(shè)計優(yōu)化的價值
房地產(chǎn)企業(yè)最關(guān)注的就是成本,、安全和質(zhì)量,，然而要做到三者兼顧并不容易,。在保證安全度、舒適度的同時,，往往會增加成本的投入,；而單純?yōu)榱藴p少成本投入，卻易導(dǎo)致品質(zhì)下降,、安全性降低,。而優(yōu)化設(shè)計師恰恰能夠通過優(yōu)化設(shè)計，來保障建筑的安全和功能,，提升產(chǎn)品質(zhì)量并有效控制和減少成本,。
據(jù)統(tǒng)計，與傳統(tǒng)的設(shè)計相比,，優(yōu)化設(shè)計可以降低建筑成本約5%~25%,。（陸海燕 2009年）
作為房地產(chǎn)企業(yè)，優(yōu)化設(shè)計是讓建筑產(chǎn)品的安全性更高,、建筑的品質(zhì)更好,、而投入的成本造價相對最少。萬達(dá)很早就開始關(guān)注地產(chǎn)優(yōu)化設(shè)計并深刻體會到了優(yōu)化設(shè)計的益處,，確實(shí)為建造和運(yùn)營節(jié)省了大量成本：以廣州白云萬達(dá)廣場項目為例,，為優(yōu)化設(shè)計投入了200多萬，建造和運(yùn)行成本反而節(jié)省了7000多萬,。
以前有過一個廣告,，是說做什么投資，桑塔納進(jìn)去,，奔馳出來,。言下之意是投入小、產(chǎn)出大的意思,。——這句話用于設(shè)計優(yōu)化再恰當(dāng)不過了,。
據(jù)我們多年房地產(chǎn)優(yōu)化設(shè)計咨詢顧問經(jīng)驗顯示，一個20萬平米的項目,，進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化基本可以為客戶節(jié)省8000萬甚至上億的成本造價,，項目方案設(shè)計整體策劃提升的價值更高，而收取的咨詢顧問費(fèi)不過是區(qū)區(qū)很小的一部分——節(jié)省額的30%,。所以,，這句話用于房地產(chǎn)建筑優(yōu)化設(shè)計給房企帶去的價值再恰當(dāng)不過——優(yōu)化設(shè)計咨詢服務(wù)進(jìn)去，勞斯萊斯價值出來!