При эскизном проектировании выбор конструктивной формы здания должен основываться на подробном технико-экономическом анализе. При этом рассматриваются 3-5 и более вариантов конструкции с принципиально различными решениями. Отобранные для анализа варианты могут иметь как одинаковую архитектурную форму, если это является необходимым условием, так и различную, но при обязательном полном соответствии функциональному назначению. Таким образом, при эскизном проектировании ставится задача найти оптимальное решение, которое бы обеспечивало максимальную экономическую выгоду от инвестиционного проекта.
Критерии выбора конструктивной формы стальных конструкций быстровозводимых зданий.
Оптимизация и структура стоимости стальных конструкций
Поиск оптимального решения осуществляется направленно из множества допустимых проектов объекта с целью обнаружить такой, который бы обеспечивал согласованность и сбалансированность технико-экономических показателей как самого объекта - быстровозводимого здания, так и системы, элементом которой он является. Показатели конструктивного решения, по которым оценивается эффективность того или иного варианта, называются критериями оптимальности.
Для определения критериев оптимальности привлекаются соответствующие модели анализа вариантов. Масса или стоимость металла, из которого выполнена конструкция быстровозводимого здания, не могут являться надежными критериями выбора, так как не учитывают различную трудоемкость изготовления конструкций из одного и того же вида элементов и многие другие параметры. Одним из действенных критериев сравнения различных вариантов является себестоимость конструкции. Этот критерий состоит из затрат на материалы, которые нужны при производстве конструкции и стоимости ее изготовления.
Например, для второстепенной прокатной балки перекрытия с шарнирными закреплениями себестоимость будет состоять только из стоимости самого металла, подрезки полок, сверления отверстий и покраски перед отправкой на монтаж. В то же время для фермы того же пролета себестоимость будет, кроме указанных составляющих, учитывать стоимость порезки листовых и прокатных профилей в элементы, приваривание в узлах и стоимость сварочных материалов.
Себестоимость конструкции быстровозводимых зданий в деле, кроме параметров себестоимости, включает в себя затраты на транспортировку конструкции от завода-изготовителя на строительную площадку, ее хранение и стоимость монтажа, в которую, в свою очередь, входят все материалы, необходимые для его осуществления, например, болты, прокладки и т. д. Для всего здания критерий себестоимости в деле учитывает полные затраты на его возведение вместе со всеми системами, ограждением и т. п.
Для точного определения себестоимости в деле нужно знать объемы и решения здания по всем статьям затрат. Такой анализ помогает понять, как изменение типа несущей системы влияет на сопряженные параметры и экономику здания в целом.
К примеру, переход с обычной системы перекрытия на пониженную повышает стоимость несущей системы быстровозводимого здания, но уменьшает строительную высоту каждого этажа, снижая стоимость фасада. На этапе предварительной оценки альтернатив используются аналоги и укрупненные показатели. Анализ проводится по нормативным документам, а также с привлечением специализированных расчетных программ. Приблизительное распределение себестоимости в деле по отдельным составляющим: стоимость проектирования быстровозводимых зданий – 3-5%, стоимость стали и расходных материалов – 63-73%, стоимость изготовления быстровозводимых зданий – 16-22%, стоимость транспортных затрат – 3-7%, стоимость монтажа металлических конструкций быстровозводимых зданий – 5-20%.
Критерии себестоимости конструкции наиболее применимы, если стоит задача выбора конструкции с одинаковой архитектурной формой, так как они не учитывают сроки строительства и эксплуатационные затраты. В то же время установлено, что если включить в общую стоимость здания затраты на его эксплуатацию и обслуживание, себестоимость строительства будет составлять всего 2% от общей суммы, приведенной к среднему сроку эксплуатации 30 лет. Затраты на обслуживание будут составлять 6%, а на эксплуатацию и персонал – 92%. Но приведенные таким образом затраты не исчерпывают общие расходы, связанные с содержанием здания. Кроме того, различные архитектурно планировочные решения одного и того же здания, связанные с изменением конструктивной формы, дают различную возможность получения прибыли, что должно быть учтено при выборе оптимального варианта. Поэтому наибольшее представление относительно полезности того либо иного варианта решения может дать анализ стоимости жизненного цикла металлоконструкции.