（工商管理专业论文）住宅项目设计阶段的造价控制方法的研究.pdf

两北j ：业大学m b a 论文 摘要 目前，在住宅建筑项目各阶段的造价控制活动中，概算超估算、预算超概算、 结算超预算的“三超”现象非常严重，其主要原因是造价控制的措施乏力，特别 是对于设计阶段造价控制的机制和方法缺乏深入研究。虽然项目设计费用仅占项 目全生命期总费用的l 左右，但在项目决策后，项目设计阶段的工作质量对项目 总造价的影响却是巨大的，从某种意义上讲，项目造价额是设计出来的，而不是 计算出来的。对住宅项目设计阶段的造价控制机制和方法开展深入研究是项目管 理实践的迫切需要。 本文从住宅建筑的造价控制方法理论入手，通过对影响住宅项目造价工程特 点分析，运用b p 人工神经网络，进行住宅投资造价的估算，提高了住宅初步设计 概算与限额设计总值的准确性；将价值工程运用到限额设计总值的分配中，从而 有效地克服了限额设计的不足；强调设计阶段方案比选的重要性，利用价值工程 和寿命周期费用分析，提出了建筑与结构方案选择一系列具体方法和模型。在设 计方案的综合评价中运用了层次分析法进行了探讨。在对设计阶段造价控制机制 研究的基础上，提出了改善设计阶段造价控制的对策和建议。 本文通过系统设计的一套设计阶段造价控制的程序、方法以及具体控制措施， 提高住宅建筑设计阶段造价控制的效果。 【关键词 ：设计阶段造价控制即人工神经网络限额设计价值工程 西北j ：业大学j i b a 论文 -一 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，i na l ls t a g e so fh o u s i n ga r c h i t e c t u r a lp r o j e c tc o s tr e s t a i n i n g a c t i o n , t h ep h o n o m d o no fb u d g e t a r ye s t i m a t ei ne x c e s so ft h ee s t i m a t e ；t h eb u d g e t i ne x c e s so fb u d g e t a r ye s t i m a t e ；a n dt h ef i n a la c c o u t si ne x c e s so f b u d g e ti sv e r y s e r i o u s ，w h i c hi sm a i n l yf o ri n v a l i dm e a s u r ei nc o s tc o n t r o l ，e s p e c i a l l yl a c ko fd e e p r e s e a r c hi nt h em o d ea n dm e t h o di nt h ep e r i o do fd e s i g n a l t h o u g hp r o j e c td e s i g n c o s to n l yi sl i nt h ep r o p o r t i o no fa l ! s t a g e so fp r o j e c tc o s t a f t e rp r o j e c ti st h e m a k i n go fd e c i s i o n s ，t h ed e s i g nq u a i l t yo ft h ep r o j e c th a sag r e a ti n f l u e n c ei nt h ea l l c o s to fp r o j e c t , f r o ms o m em e a n i n g ，t h ec o s tq u a n t i t yi sn o tt h r o u g hc a l c u l a t e d ， b u td e s i g n e d s oi ti sv e r yn e c e s s a n yt h a td e e pr e s e a r c hm e a s u r ei nt h em o d ea n d m e t h o do fp r o j e c td e s i g ns t a g e sm a n a g e m e n t i nt h i sp a p e r , b a s i so nt h et h e o r yo ft h eh o u s i n ga r c h i t e c t u r a lp r o j e c tc o s t r e s t a i n i n gm e t h o d ，a f t e ra n a l y s et h ec h a r a c t e r i s t i co fe f f e c tp r o j e c t ，m a k er i s eo f t h ec h a r a c t e r i s t i co fb pa r t i f i c a ln e u r a ln e t w o r k ，c a r r yt h r o u g ht h eh o u s i n g p r o j e c t se s t i m a t e ，w h i c hi m p r o v e st h ev e r a c i t yo fi nd e s i g n e db u d g e t a r ye s t i m a t e o fh o u s i n gp r o j e c ta n dt o t a lv a l u eo fl i m i t e dd e s i g n ，l i m i t e dd e s i g ni sr e c o n s t r u c t e d t h es h o r t c o m i n go fl i m i t e dd e i g ni sr e s o l v e db ya p p l i c a t i o no fv et oa l l o c a t i o no f t o t a lv a l u eo fl i m i t e d d e s i g n t h r o u g ht h ea n a l 3 7 s i so fv ea n dl c c ，as e r i e so f m e t h o da n dm o d e lo i lt h es e l e c t i o no fa r c h i t e c t u r es c h e m e , s t r u c t u r es c h e m ei sp u t f o r w a r d ，a n dt h ea p p l i c a t i o n so fa h pi nc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fd e s i g n s c h e m ei ss t u d i e d b a s i so ns t u d yo fc o s tc o n t r o lm e d c h a n i s mi nd e s i g n s t a g e s s o l u t i o na n ds u g g e s t i o nt oi m p r o v ei n v e s t m e n tc o n t r o li nd e s i g n a ni n t e r g r a t e ds e t o fc o n t r o l l i n g m e d t h o da n ds e q u e n c ei s s y s t e m a t i c a l l y d e s i g n e di nt h i sp a p e 耳w h i c hi m p r o v e st h ec o s tc o n t r o lp u r p o s ei nt h eh o u s i n g a r c h i t e c t u r a lp r o j e c td e s i g n s t a g e k e y w o r d s ：d e s i g ns t a g e ， c o s tc o n t r o l ，b pa r t i f i c i a ln e u r a l n e t w o r k ，l i m i t e dd e s i g n ，v a l u e e n g i n e e r i n g l l 西北工业大学 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查 阅和借阅学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作 者单位为西北工业大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：垩竺墨 珈6 年7 月i 形日 指导教师签名： 妒己年 西北工业大学 学位论文原创性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人邦重声明：所呈交的 学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所 知，除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其 他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已 申请学位或其它用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均己在文中以明确方式标明。 本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 学位论文作者签名： 童竺兰 耐年，月讶日 。l 西北一e 业大学硒 论文 1 绪论 1 1 住宅项目设计阶段造价控制研究的重要意义 住宅项目基本建设程序分g j - 个阶段：项目决策阶段和项目实施阶段。住宅 项目决策阶段包括项目建议书阶段和可行性研究两个阶段。项目实施阶段包括初 步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计阶段、施工阶段和竣工验收五个阶段。 住宅项目造价控制贯穿于整个项目的各个阶段。对每个阶段，都存在造价控 制问题，各分阶段所对应造价控制目标见图1 1 。 广一一一一一一一一一一一一一一一 图1 1 住宅项目各分阶段对应的造价控制目标 当前，在我国住宅项目建设领域中，概算超估算、预算超概算、结算超预算 的“三超”现象非常严重。“十五”期问，共完成住宅项目建设投资1 3 0 2 4 亿元， 建成投产项目2 8 万个。据有关部门对“十五”期间竣工的1 0 2 个重点大型住宅项 目调查表明：9 2 个项目概算总投资为9 1 5 亿元，而实际完成总投资为1 0 9 7 亿元， 超出概算总额1 8 2 亿元，占原概算总额的1 9 8 9 对这9 2 个竣工重点项目详细 分析表明，其中超概算项目6 1 个，约占项目总数的6 6 3 0 ，这6 1 个项目总共超 过概算投资额为1 6 5 亿元( 其中：超概算1 0 以下的项目4 个，1 0 - 1 5 的项目2 1 个，5 0 - 1 0 0 的项目1 7 个，超过1 0 0 的项目1 9 个，超概算最大者为2 0 3 ) 。 造成“三超”现象的原因是多方面的，主要由以下几方面因素引起： ( 1 ) 人工、材料、机械设备( 以下简称“工料机”) 价格的上涨引起造价增加； ( 2 ) 贷款利率的上扬、资金不及时到位以及项目超工期使贷款利息增加； ( 3 ) 人为少报或虚报造价估算、压低概算以争取项目，使得造价控制先天 西北r 业大学m b a 论文 不足： ( 4 ) 国家和地方政策性调整使征地、拆迁或移民费用等工程建设其他费用 增加； ( 5 ) 设计粗糙、漏项和设计变更等设计因素影响； ( 6 ) “三乱”( 舌l 取费、乱摊派、乱占成本) 现象使得建设资金管理失控，损失 和浪费现象严重； ( 7 ) 施工阶段成本控制收效甚微。 其中，工料机价格、利率的上扬、工程建设其他费用增加等因素引起造价增 加正是工程造价管理体制改革下一步要解决的问题。随着量、价分离，指导价变 为市场价，以及计价定额由政府指令性向指导性、参考性转变，必将形成完备的 工程造价信息系统，以便及时提供准确、充分的人工、材料、机械设备价格信息 和工程造价指数，对住宅项目总造价的影响逐步得到控制。 对于政策变化，建设资金管理失控等因素引起的造价增加，随着我国改革进 程发展，政府出台政策的连贯性不断增强，对政策贯彻执行力度不断加强，其影 响程度正逐步得到控制。 长期以来，我国住宅项目造价控制重点侧重于施工阶段的成本控制。在工程建 设过程中，虽然花钱最多是施工阶段，但施工阶段的成本控制，其实质是控制工 程费用不超过设计阶段限定数值，其基本原则是施工单位必须“按图施工”，因此 施工阶段的成本控制缺乏主动性和创造性，其作用是有限的。加之目前我国基本 建设中施工力量供大于求，施工企业在投标报价中竞相压价，迫使施工企业不断 完善内部管理机制、不断加强成本控制措施，以降低工程成本、保证企业盈利水 平。如果再过分强调施工阶段的成本控制，不但无大的潜力可挖，还可能导致施 工质量普遍下降和工程事故的上升，必将得不偿失。 综上所述，对造成“三超”现象的七项主要原因中；一除设计以外的其它因素 均已充分受到重视，制定了相应的改革政策和措施，并且随着改革不断完善，对 造价的影响程度必将逐步得到控制，而且想进一步通过设计以外其它因素降低住 宅造价的力度是有限的、比较困难的 然而，在住宅项目设计阶段中，初步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计 阶段是决定住宅产品价值形成的关键阶段。据西方一些国家分析，设计费用一般 2 西北i 业大学衄a 论文 只相当于建设工程全寿命费用的1 以下，但r f 是这少于l 费用却基本决定了几 乎全部随后费用。据有关资料分析，在仞步设计阶段，对f 宅项目造价影响程度 为7 5 9 5 ；在技术设计阶段，对住宅项目造价影响程度为3 5 7 5 ；在施工 图设计阶段，对住宅项目造价影响程度为5 3 5 。由此可见，设计阶段对整个 住宅项目造价控制具有极其重要的意义。对住宅项目而畜，材料、设备等费用约 占总成本7 0 左右，而这7 0 左右费用都是在设计阶段通过材料选用、建筑和结 构型式选择、设备选型等决定的。因此，在住宅项目全过程造价控制中，设计阶 段是决定住宅项目造价多少和是否合理的关键阶段，从图2 2 中可以看出设计阶段 对整个住宅项目造价控制和降低工程造价的巨大潜力“1 嘲。 目前，对于住宅项目设计阶段造价控制的重要性虽已引起各界的广泛注意， 并对设计阶段的造价控制有所考虑，采取了一些控制措施，但总体上讲比较凌乱， 没有形成_ 套系统、可操作的造价控制方法和有效的造价控制措施提供给设计、 监理、业主项且管理人员在进行造价控制时使用和参考，住宅设计阶段造价控制 还没有真正发挥其作用因此，无论从理论还是实际操作方法上。住宅项目设计 阶段的造价控制为解决住宅项目造价“三超”现象而需要极力强化的关键措施。 3 西北工业大学m b a 论文 1 2 国内外住宅项目设计阶段造价控制现状分析 目前，虽然我国已认识到住宅项目设计阶段造价控制的重要性，并利用价值 工程原理对住宅项目设计的技术经济进行分析、丌展设计方案竞选等一些造价控 制措施，但这些措施仅局限于对住宅设计阶段造价控制的局部运用，却没有形成 一套比较实用、具有可操作性造价控制方法，从而导致我国住宅项目设计阶段造 价控制出现失控现象比较严重，归纳起来具体表现在以下几个方面啪： ( 1 ) 还没有形成重视设计阶段造价控制的共识 长期以来，在工程建设领域，人们往往重点放在施工阶段工程造价管理，对 设计阶段工程造价控制不够重视，设计人员( 包括建筑师、结构工程师、给排水 工程师、电气工程师等专业技术人员) 认为只要按设计任务书有关要求进行设计 就行了，他们在设计过程中大多只考虑工程使用功能，非常重视设计速度、技术 和产值，而对经济因素考虑较少，认为工程造价控制是造价人员的事；而概、预 算人员也认为，只要设计图纸完成后，根据图纸和有关预算定额文件( 3 2 程量清单) 编制设计概、预算就行了，造价人员对工程概况、现场情况了解很少，无法将各 种影响因素考虑全面。 ( 2 ) 缺乏健全的规章制度 对住宅项目设计阶段工程造价控制没有制定出相应有效的规章制度，经济技 术人员与设计人员工作不能紧密相结合，缺乏必要的工作协调；相关人员的责、 权、利不明晰，设计阶段工程造价控制积极性也就不高，造成了设计阶段造价管 理不力。 ( 3 ) 造价控制环节脱节 目前住宅项目造价管理部门都采取分段式的管理方法，与之相适应的估算、 概算、预算和结算也是分段编制的。设计单位一般负责初步设计概算和施工图预 算，但结算一般都不参与，造成造价控制的脱节。现在新材料、新设备不断更新， 价格不断变化，定额调整滞后，对工程造价的约束力降低，预算和结算差距不断 增大，如果设计单位没有机会了解实际发生的工程成本，做不到评价前阶段造价 4 西北 业大学m b a 沦文 控韦4 质量如何，缺乏信息反馈，无法进行事后分析，积累经验，在以后的工作中 遇到同样的问题也就不能有所突破，不能进一步提高造价工作的质量。 ( 4 ) 人员知识结构不完整 工程技术人员基本不懂概、预算，设计人员对概、预算知识缺乏必然影响对 设计造价的有效控制，概、预算人员大部分只会按图索骥进行概、预算的编制， 对工程设计的有关专业技术知识甚少，在进行设计过程中，无法为设计人员提供 可采纳的造价控制意见。 ( 5 ) 不以批准的可行性研究作为初步设计的依据 在设计阶段，相当多的设计部门并不把经有关部门批准的可行性研究报告作 为设计依据，两是盲目地根据建设单位的要求，任意扩大建设规模，增加建设内 容。 ( 6 ) 设计深度不够，随施工不断变动 有许多项目由于多种原因采取边设计边旌工的办法，由于设计仓促，深度不 够，造成施工困难，并在施工过程中不断地变更，从而使设计概算与施工图预算 出入较大。 ( 7 ) 设计超标严重 许多设计部门只重技术，忽视工程造价控制，不按限额设计。在建筑设计上 过分追求建筑物立体造型、平面布置、工艺流程及使用功能，任意提高室内外装 饰标准；在结构设计上，保守思想严重，一昧求安全，产生大量肥梁胖柱，致使工 程造价一超再超。 ( 8 ) 设计部门及设计人员素质对造价的影响 随着科学技术进步，新材料、新技术、新工艺不断被运用到生产过程中，对 降低造价有很大的作用，但是由于设计部门和设计人员专业素质参差不齐，对新 技术掌握和运用程度各异，造成设计概算差别很大 在国外，建设单位对住宅项目设计阶段的造价十分重视在住宅项目设计阶 段，发达中介服务机构为造价控制提供咨询。这些中介服务机构采取了一些先进 造价控制方法，他们运用限额设计理论与方法加强了设计阶段的造价控制，使设 计阶段不会突破估算的限额值，同时他们运用价值工程理论与工作方法，通过对 西北i ：业大学m b a 论文 设计方案进行技术经济分析。不断优化设计方案，并且在工程设计过程中注重造 价指标控制，但没有形成一整套完整可操作的造价控制方法。 如何将住宅项目造价控制在估算的目标范围内，这是每个住宅项目造价控制 所面临的严唆问题。本文针对住宅项目设计阶段( 如图1 1 虚框所示阶段) 造价控 制问题进行研究。 1 3 研究的内容和技术路线 1 3 1 研究的内容 住宅项目设计阶段包括初步设计、技术设计、施工图设计三个阶段。在这三 个设计阶段中，为了达到控制住宅项目设计阶段造价的目的，必须严格控制设计 总概算、修正总概算、施工图预算值。 确定合理设计总概算值，是控制设计阶段造价的第一步。本文作者通过对已 建住宅项目造价构成情况，住宅建筑类型，组成住宅项目造价的主要特征进行分 析，找出影响总概算值的主要因素，通过查阅有关资料，采用先进预测造价的理 论与方法，比较准确地预测造价的总概算值。预测出造价总概算作为设计限额值， 再参照以往类似住宅的建设经验和工程数据资料，通过技术经济分析确定各专业 所占总造价百分比，将总造价分配到各设计专业中去，从而有效地控制了修正总 概算和施工图预算。最后，对完成的施工图进行预算，以验证设计阶段造价控制 的效果。 通过上述住宅项目设计阶段的造价控制思路，本文作者通过设计出一套比较 实用，具有可操作性的住宅项目造价控制流程和控制方法，提供给设计、监理、 业主项目管理人员在进行造价控制时使用和参考，从而有效地起到控制住宅项目 造价的目的。 1 3 2 研究的技术路线 本文根据住宅项目各阶段造价控制活动中，设计阶段是影响项目造价的重要 环节，通过对国、内现阶段在住宅项目设计阶段造价控制现状的研究，并结合自 身的工作经验与体会加以总结。分析了住宅项目在设计阶段造价存在不足，提出 了本文研究问题。接着对b p 人工神经网络理论与方法、限额设计和价值工程理论 6 西北l 业大学m b a 论文 的工作程序与方法在造价控制的运用进行介绍，通过对这些理论与方法的运用， 在实践上提出了一套实用、可操作性住宅项目设计阶段造价控制方法，最后提出 了住宅项目设计阶段造价控制的具体措施，本文在研究方法上采用参考文献、引 用理论、实际调查与专家咨询相结合的研究方法。 7 西北1 = 业大学_ 田a 论文 2 住宅项目设计阶段造价控制综述 2 1 我国现行住宅造价的构成 住宅项目造价的构成按住宅项目建设过程中各类费用支出或花费的性质、途 径等来确定。住宅项目造价基本构成中，包括用于购买住宅项目所含各种设备费 用，用于建筑施工过程和安装施工所需支出费用，用于委托住宅勘察设计应支付 费用，用于购置土地所需费用，也包括用于建设单位自身进行项目筹建和项目管 理所花费费用等。总之，住宅造价是住宅项目按照确定建设内容、建设规模、建 设标准、功能要求和使用要求等全部建成并验收合格交付使用所需全部费用。 我国现行住宅项目工程造价的构成主要划分为设备及工、器具购置费用、建 筑安装工程费用、工程建设其他费用、预备费、建设期贷款利息、固定资产投资 方向调节税等几项。具体住宅项目造价组成如图2 1 所示： 住宅项目造价 设备及工，器具购置费用f 设备购置费t 差耋量集费 建筑安装工程费用1 计划利润 l 税金 i 工程建设其他费用与项目建设有关的其他费用 l l 与未来企业生产经营有关其他费 预备费i 基本预备费 l 涨价预备费 8 西北工业大学h ；a 论文 2 。2 住宅项目设计的含义 住宅项目设计是指在工程开始施工之前，设计人员根据已批准的设计任务书， 为具体实现拟建项目的技术、经济要求、拟定建筑、安装及设备制造等所需规划、 图纸、数据等技术文件的工作。设计是建设项目由计划变为现实具有决定意义的 工作阶段。设计文件是建筑安装施工的依据。 2 3 住宅项目设计阶段造价控制方法评述 2 3 1 阶人工神经网络在住宅设计阶段造价控制中的运用 2 3 1 1 人工神经网络概述 神经网络是8 0 年代中期迅速兴起的智能科学与非线性科学，它是从模拟人脑 的功能和结构出发的。人脑大约由1 0 1 0 1 0 1 4 个神经细胞组成，每个神经细胞处理 信息速度为微秒级，这和现代大型计算机( 毫微级) 相差甚远，但是入处理问题 能力要比计算机强得多。这是因为人脑中的计算是建立在大规模并行处理的基础 上，而且知识在人脑中采用分式存储，因而使得人脑具有很强容错性与联想功能， 善于概括、类比、推广，具有很强学习能力，能通过后天学习掌握大量知识。 神经网络正是根据人脑的这种特点而提出的一种信息处理系统，它具有如下 特点【5 】： ( 1 ) 可以通过实例进行学习； ( 2 ) 知识用分布式存储； ( 3 ) 联想记忆，具有一定的容错能力； ( 4 ) 可以进行实时模式识别。 神经网络基本组成部分是神经元( 信息处理单元) ，它的基本结构见图2 3 。 其中输入部分类似于神经细胞树突；连接权类似于突触，是信息存储单元；输出 部分类似于轴突。一个神经网络中包含有很多这样的信息处理单元，它们分布在 不同层次中，每个输入和相应权值相乘后取和，获得一个综合信号，当这个信号 超过阈值时，神经元被激活，产生输出 9 西北工业大学m b a 论文 二 图2 2 神经元结构模型 2 3 ，1 2b p 神经网络模型 1 9 8 5 年，美国麻省理工学院p d p ( p a r a l l e ld i s t r i b u t e dp r o c e s s i n g ) 小组提出了 反向传播模型。简称b p 模型，是近年来用得最多的网络之一，它是一种多层感知 器结构，除输入层和输出层外，还可以含多个中间隐含层【6 】。其结构模型如图2 3 输入层隐含层输出层 图2 3b p 结构模型 输 出 数 据 b p 模型具有很强自组织、自适应能力，通过对有代表性例子的学习，能够掌 握事物本质特征，许多问题都可以用它解决。b p 算法学习过程由正向和反向传播 组成，在正向传播过程中，输入信息经隐含单元逐层处理并传向输出层，如果输 西北亡业大学 i b a 论文 出层不能得到期望输出，则转入反向传播过程，将实际值与网络输出之间的误差 沿原来连接通路返回，通过修改各层神经元连接权值。使误差减少，然后再转入 正向传播，反复叠代，直到误差小于给定值为止川。 b p 算法推导过程如下嘲： ( 1 ) 计算隐含单元输入 对于隐含单元，各单元输入信息加权求和后得到该单元的输入信息为： 厅e t j = 芝嘛 晓， 式中，峋是第i 输入单元到第j 隐含单元的权重； 麓为输入单元的输入信息； 肌为所有连接到j 单元的输入单元数。 ( 2 ) 计算隐含单元输出 该n e t 信号经过激发函数的处理得到该单元的输出，激发函数可以是线性函 数、阶跃函数或非线性函数ab p 算法用的是s i g m o i d 函数： 删= 城1 + c ，即 o 产l 1 + e x p ( - n e t j + 0 j ) 】 式中，o j 为隐含单元的输出； 町为隐含单元阀值。 ( 3 ) i 汁算输出单元输入 对于输出单元，各单元输入信息加权求和后得到该单元的输入信息为： 慨艺d ， ( 2 3 ， 式中，w j k 是第j 隐含单元到第k 输出单元权重； o j 为第j 隐含单元输出信息； s 为所有联结到k 单元隐含单元数。 ( 4 ) 计算输出单元的输出 输出单元的输出为： y k = l l + e 印( - n 嘶+ 口 】! ，( 2 4 ， 1 1 西北_ 【业大学m b a 论文 式中，圪为输出单元的输出； 0 为输出单元阀值。 ( 5 ) 调整权重 神经网络的一个重要功能是可以近似实现任意空间数学映像，神经网络输入 单元数为m ，输出单元为n ，则在m 维欧氏空间科中有一有界子集a ，存在着一 个到n 维欧氏空间r 中的一个有界子集f ( a ) 映像，即 f ：a c r “，r “，y = f ( x )1 2 5 ) 对- - t 彭) i 练样本集合a = x y ) ，通过学习可以找到一个优化近似实现任意空间 数学映像g 使y i = g ( x i ) ( i = 1 ，2 ，k ) ，己经证明3 层网络可在任意给定精度上找 到一个g 逼近一g 1 。 调整权和阀值的过程如下：设d k p 为第p 个样本第k 输出单元的期望输出值，则每 个单元输出的平方误差为e ，= l 卜y 0 2 。对于样本p 的总误差为： 留= 了j e l 局 对于一批l 个样本总误差为： 豇p 荟= e p - - 薹荟鄙 t z ? ， 篇篇” b p 学习算法就是在权重空间沿梯度调整权重，使总误差达到最小，满足这一 要求权重调整量为x w = ，7 0 ela w 磊- - t 吖。磁 ( 埘 式中，叼学习率； 6k p 训练误差。 o l = ( d ：_ y ：) 列；x ( 1 - y ：) t 2 舯 输出权重调整： ，p 皿+ l 一p 皿+ i ，p 且+ p i ，且p - - i 口是一个小于1 的正数。 西北 业大学m b a 论文 输出单元阀值调整： 8 l “= 8 ；q 1 8 2 8 ：“ 对于隐含单元误差有输出单元误差反向推导得出： ， 盯f = 。，( 卜。，) 荟w 磊) 隐含层权重调整量为： 隐含层单元阀值调整： a 吆= 叮盯，x o r w 铲= ，磊+ a w 磊+ p 嵋- 1 输出单元阀值调整： 8 ：”= e + qg r ：+ | l 婶 8 “) 其流程框架见图2 4 西北工业人学m b a 论文 置各权重甜、v ，阀值0 为最小的随机数 置前一样本权重、阀值为0 n ，。1 ，矿。0 、0 e - 1 - 0 读入样本数据( x ，d ) 求隐含单元输入、输出 n e t j = 善i i x i 0 ，- 1 a + e x p ( - n e t j + 嘭) ) 求输出单元输入、输出 碱。善邑 k 一1 ( 1 + e x p ( - n e t k + 吃) ) 求输出单元输出误差 吖- ( w 一翠) x 磁( 卜瑶) 计算隐含单元误差 f 盯，k - 。? x ( 1 一。，) x 荟螂) 计算输出层权重调整量 6 v 襄一q 0 2x y ； 计算隐含层权重的调整量 y p # = ，u px o ； 调整隐含层权重、输出层权重 喋“t 咏+ a 咏+ 肚喋1 哪“一雄p + 乜，二+ ，矿 调整阀值 e ；“一o f + q o ；+ p 婢 - o f “1 e ：“8 ：+ q o ：+ 婶l 一8 ：。、) 一 w h i l e ( 样本学习完毕 误差调整量 假设a = 1 1 0 m 2 ，则不同进深住宅其外墙周长如表3 1 0 所示。其值说明，当建 筑面积不变时，迸深增大、外墙周长相对减少，故其经济意义显而易见但居室 平面参数，既要符合一定模数数列，又要具有一定比例尺度，而进深改变不能回 西北工业大学m b a 论文 时影响到内墙长度相应改变，同时，每户建筑面积还有控制标准。因此，上述假 设在建筑面积不变基础上进行分析就不能确切说明实际问题例。 表3 1 0住宅不同进深的外墙周长比较 l 进深( m m ) 7 5 0 07 8 0 08 1 0 08 4 0 08 7 0 09 0 0 0 i 外墙周长( n 1 ) 4 3 9 0 4 3 4 44 3 0 64 2 7 44 2 4 8 4 2 2 8 i 造价( ) 1 0 3 8 31 0 2 7 41 0 1 8 4 1 0 1 0 9 1 0 0 4 7l o o b 在设计实践中，住宅产品平面布置和空间组合及开间、进深必须结合项目 实际情况来合理安排。表3 1 1 是考虑了内墙相应改变长度后，不同进深的墙体面 积系数。表3 1 2 通过不同开间住宅墙体工程技术经济比较，可见6 6m 大开间灵 活住宅墙体造价最低 表3 1 1不同进深住宅内外墙体面积系数表 进深( 呻 7 5 0 07 8 0 08 1 0 08 4 0 0 8 7 0 0 9 0 0 0 外墙周长系数m m 2o 4 2 6 0 3 9 5o 3 8 7o 3 7 60 3 6 80 3 6 1 内墙长度系数m m 2 o 4 6 80 4 6 0o 4 5 1o 4 5 30 4 4 5o 4 3 8 合计 0 8 9 4o 8 5 50 8 3 8o 8 2 90 8 1 30 7 9 9 1 1 1 8 91 0 r 7 0 11 0 4 船1 0 3 7 51 0 1 7 51 0 0 表3 1 2不同开间住宅墙体工程技术经济比较【1 】 序项目大开间灵活住宅内浇外砌小 砖混小开 号5 4 开间6 6 开间7 2 开间开问住宅 间住宅 1工程量r n 2 m 2 1 7 11 4 61 6 8 1 7 0 1 7 0 直接费r 元，m 2 )( 8 0 7 1 ) ( 7 7 1 5 )( 8 5 1 2 )( 8 5 3 6 )( 6 8 0 2 ) 外墙 0 4 7 0 4 40 4 6 0 4 4 0 4 4 ( 2 9 7 3 )( 2 7 3 3 )( 2 8 6 1 )( 2 7 1 6 )( 2 3 4 5 ) 内墙 o 5 0o 4 30 4 3 o 9 5o 9 5 ( 2 2 9 6 ) ( 2 0 1 9 )( 2 0 0 3 ) ( 4 1 2 6 ) f 2 7 6 3 ) 厨、厕墙面 ( 1 0 1 4 ) ( 1 1 8 5 ) ( 1 2 0 8 )( 1 0 3 1 )( 1 0 3 1 ) 女儿墙 o 0 3o 0 2o 0 20 0 30 0 3 ( 1 3 3 )m 9 1 )m 9 1 )( 1 3 9 )( 1 3 9 ) 隔墙 o 7 1o 5 7o 7 7o 2 8o 2 8 ( 1 6 5 5 )0 6 8 7 )( 2 3 2 9 )( 5 2 4 )f 5 2 4 ) 耗用人工f 工f j m 2 ) 1 0 1 1 2 0 1 3 21 3 4 1 4 8 主要 钢材似m b 1 1 9 51 0 6 49 0 51 7 8 44 9 4 材料 水泥o 呵m 2 ) 4 8 7 33 & 2 65 5 2 66 8 1 23 0 5 4 用量 木材代吕，m 2 ) 0 0 0 4 10 嘣o 0 0 2 7o 0 ( ) 4 2o 0 0 1 7 两北【业大学m b a 论文 3 4 3 2 住宅单元的组合、户型和居住面积要适宜 当住宅单元进行组合时，组合连接部位山墙数减少；同时变组合外山墙为内 山墙，并影响到基础、屋面、檐口、门窗、护坡、脚手架费用等，从而产生价差， 显示其经济效果。当标准单元建筑面积和造价指标相同时，组合单元的造价指标 可以表达如下【1 l 【2 1 2 3 l ： ，砥1 警一等等鬻d 4 - t m r - ， ( 3 1 0 ) ，刀“雄糟地一i 弹一上m 式中：j 勋万单元组合时的造价指标( 元m 2 ) r l _ 1 个单元时的造价指标( 元，m 2 ) 一d 住宅进深( m ) f 前后檐墙厚度 t7 鲴合部位山墙厚度( m ) m 住宅层数 厅组合单元数 彳1 1 个单元时的建筑面积( m 2 ) y 一一组合部位外山墙每米长单价( 元m ) ，包括基础、墙体、屋 面、楼地面、檐口、顶棚、圈梁、护坡、脚手架费用等 y7 组合部位内山墙每米长单价( 元m ) ，包括基础墙体、圈 梁等。 根据上式计算得到单元组合与造价关系见表3 1 3 。它说明单元组合经济效果 是明显的。但当超过五个单元组合时，实际上已没有什么经济意义。同时，由于 建筑物长度超过6 0 m 时需设置沉降缝，势必增加造价。结论：合理的单元组合应 少于五单元，长度应少于6 0 m ，至少一单元组合，切忌一个单元独建。 一表3 1 3 单元组合与造价的关系表 单元 1 2 34 56 数 ( )1 0 8 9 61 0 3 6 2 1 0 1 5 9l 7 0 l 1 5 1 0 0 西北工业大学蛆a 论文 户型即每户的室数。户室比是按照不同居室户数与总户数的百分比。户室比 应按一般家庭人口组成情况，职业情况等来决定，同时要考虑国家经济情况。居 住面积一般用平面系数( 居住面积与建筑面积比值) 来确定。 3 4 3 3 合理确定层数与层高 房屋高度对建筑造价和使用费用有很大影响。高度降低，可以缩小楼与楼之 间日照与安全间距，节约用地。高度又决定于层高与层数。降低层高，可以减少 墙身和粉刷工程量，从而降低造价和节省采暖费用。层高降低1o c m ，造价可降低 l 左右，墙体材料可节约1 0 。目前我国居住建筑层高多为2 7 - 2 9 m 【1 l 【2 2 】。 总之，适当降低层高，对于居住者生活条件，并无大的影响，但对降低造价 却有很大作用，这可由下式证明1 2 1 】： 。 令层高为h ，降低层高值为h ，墙体造价占建筑总价比重为k ，则层高降低为 h 时造价降低率p 为； p = k 。h f h q 1 1 ) 以砖混结构5 层住宅为例，当层高为3 m 时，一般墙体造价占建筑总价4 0 左右，则层高降低值h - - o 1m 时造价降低率为： p = k h f h = o 4 x o 1 3 = _ o 0 1 3 3 即造价降低1 3 3 ( 层高降低后，由于窗口面积变化所带来造价影响因素和对 基础的影响因素均未考虑) 。同时，降低层高还可以节约用地，缩短管线，降低室 外工程费用，在采暖地区还可以节约采暖费用 2 3 1 。 合理确定住宅层数，是降低住宅造价重要课题。住宅层数的经济性，受住宅 产品水平部位构部件制约。门窗、堵体等垂直部位构部件单方造价指标，对层数 多少没有或很少影响。因此，在分析时可视为常量。就建筑物地上部分而言，主 要受楼盖、屋盖和地坪等综合价值制约。层数与建筑造价关系可概括如下： g n - - 丢瓯+ 吲+ 等+ 腰 ( 3 1 2 ) 式中：尺，r n 层住宅造价指标( 元m 2 ) 蚪住宅层数 y 一地坪单位综合价( 元，m 2 地面) ，包括地坪、垫层、面层、护坡、 踏步等 西北- t 业丈学m b 论文 y 詹一屋盖单位综合价( 元m 2 屋盖) ，包括屋面基层、防水层、隔热层或 屋架支撑、基层、屋面、顶棚及檐口等。 y 广楼盖单位综合价( 元，m 2 楼盖) 包括梁板、楼梯及阳台等： f 硒一门窗、墙体等垂直部位构部件的单方造价总和( 元，m 2 建筑面积) 。 从上式可知，多层住宅对楼盖造价较敏感，而低层住宅影响较大是屋盖。以 相应综合价代入式( 3 1 0 ) ，可得出各种层数对造价的关系，如表3 1 4 。表中数值说 明i - 6 层的多层住宅，层数愈多，指标愈好，相邻层次问指标差值也愈小。这就是 说，当条件许可时，以多建5 6 层住宅为宜。 表3 1 4 住宅层数与造价关系表 l 层数 123 4 5 6 l i 造价( ) 1 2 2 8 51 0 9 1 31 0 4 5 71 0 2 2 71 0 0 8 6 1 0 0 l 同时，层数问题也受垂直交通制约。七层以上住宅不设电梯，生活上不方便， 如设电梯，不仅造价要大幅度提高，而且还会带来管理方面等一系列问题。 多层住宅层数经济问题，还取决于基础造价。上部结构重量改，芝c 这里主要指 层数的增减) ，对于同一种土质需考虑采用不同材质和不同结构形式基础，所以联 系基础造价来看，就不能说不论什么地质条件建造6 层都是最经济的。 在做设计方案时，是发展多层还是发展高层，是一个十分复杂的技术经济问 题，要根据具体情况经过充分地研究、分析和论证才能做出结论。 3 4 3 4 合理选择结构方案 目前，住宅产品的结构体系主要有混合结构、框架剪力墙结构、砌体结构等 形式。它们各有利弊，应该结合各地实际情况，因地制宜，不断改进，方能逐渐 提高其技术经济效果既要考虑技术可靠、施工方便、经久耐用，又要考虑经济 合理性i ”。 住宅设计是住宅的灵魂住宅结构则是住宅的主体，它关系到整个住宅的适 用、安全、经济。结构设计中，应在满足功能要求前提下，保证结构安全可靠， 尽量傲到经济合理。要达到这个目标，除了合理分配设计限额外，充分论证、合 理选择结构方案是保证住宅结构适用、安全、经济的决定性因素，它也是整个设 计阶段造价控制效果好坏的决定性因素可以说，一个造价高昂的设计方案，无 西北工业大学m b a 论文 论施工图阶段如何对各种结构构件精确计算、严格控制都已是亡羊补牢了。这主 要是因为，在选定结构方案下，结构构件截面尺寸约束条件很严、很多，致使截 面尺寸不能过大改变：在选定的结构方案下，结构构件的力学特性也基本决定， 仅对各种结构构件计算进行优化和控制，是一种偏重局部忽视整体做法，不一定 取得令人满意的经济效益。而对结构方案进行充分论证和比较择优则是从整体结 构着眼，其经济效益就显著得多。 住宅结构主要由上部结构和基础构成。其中，上部结构受住宅平面布置、房 屋高度等因素制约，受项目场地条件限制较少；而基础主要制约因素是项目场地 条件和上部结构的荷载。因此，在结构方案优选中，应分别对基础型式和上部结 构体系进行技术经济比较，经过论证、选取最优方案。 a 基础方案的优选 ( 1 ) 高层建筑基础是整个结构重要组成部分 高层建筑基础往往埋置较深，面积较大，材料用量多，旎工周期长。其技术 经济指标对整幢建筑技术经济指标有很大影响。据统计，在高层建筑土建总造价 中，基础费用约占据1 5 2 5 ，工期约占有2 0 2 5 ；广州地区1 2 1 6 层剪 力墙住宅，箱型基础造价约为总造价的1 3 ，用钢量1 0 2 0 k g m 2 ，工期约4 5 个 月( 占总工期1 ；3 左右) 。因此i 合理选择适当的基础型式是十分必要的。 ( 2 ) 高层建筑常用的基础型式 高层建筑的基础型式，应根据上部结构体系类型、荷载特点、地基土质条件、 施工条件，场地环境、抗震设计要求等因素，并根据地基压应力分布特征，综合 考虑其技术经济指标后确定。不仅要考虑基础本身用料造价，而且要考虑使用要 求、施工条件等因素。 高层建筑常用基础形式包括：桩基础、格形基础( 交叉梁基础) 、梁式筏形基础、 平板筏形基础、箱形基础、桩基础、扩底墩基础、岩石锚杆基础等i 其中，桩基 础包括钢管桩、钢筋混凝土预制桩、混凝土灌注桩。混凝土灌注桩又分钻孔、冲 孔、沉管和人工挖孔灌注桩。 ( 3 ) 基础型式选择的一般原则 1 ) 一般而言，地基土质均匀、承载力高、沉降量大时，可以采用天然地基 和竖向刚度较小的基础；反之，则应采用人工地基或竖向刚度较大整体式基础。 西北工业大学腿a 论文 2 优先