5 價值工程在幕墻標準化設計中的應用
價值工程的核心是功能分析。要實現幕墻產品的預定功能，其關鍵的因素就是其材料的正確選用及產品設計。就幕墻工程的產品設計而言，其功能主要體現在以下方面：
1) 作為建筑圍護結構對室內外空間的分隔功能、包括其結構安全的保障功能;
2) 對建筑外裝飾面的外觀藝術效果美化，即裝飾美化功能;
3) 對建筑物理性能的改造與提高，包括被動的節能功能;
4) 對建筑物實用性的提高、價值的增值功能等。
我們將對幕墻工程的設計、生產加工、施工安裝等方面的標準化應用進行討論，進而揭示出幕墻工程中技術與經濟，功能與成本的關系。
5.1價值工程的基本步驟
1)使用ABC法選擇分析對象。
首先，我們對某幕墻工程招標設計方案中，每平米玻璃幕墻所用人工及各種主材料成本所占總成本的百分比進行分析。
2012年某幕墻工程的其構件式玻璃幕墻分項工程每平米綜合成本單價分析如下：
根據上表，我們計算得出該分項工程的設計方案中，每平米所含人工、各種材料等主要資源成本如下表所示：
由此可知，該幕墻分項工程占比最高的三項資源成本支出占比分別為①、鋁合金型材：40.98%;②、玻璃：29.38%;③、人工費：17.21%。
2)經驗分析
常見的構件（詞條“構件”由行業大百科提供）式玻璃幕墻工程中，大多都以鋁合金型材作為其幕墻結構支承材料。在一般的幕墻工程項目中，玻璃面板的種類、規格甚至于廠家品牌通常都是業主或者建筑師指定，在幕墻設計階段基本上已無法變更，可供幕墻施工企業自主設計的僅有作為幕墻結構件的鋁合金型材。人工費在工程量已經核定的情況下，也基本無從減少或增加，且用工量隨著工程的進展，也可能會發生變化，因而對其數額變化的分析意義不大。而對建筑幕墻用鋁合金型材的深化設計，通常被認為是幕墻產品的技術核心，也反映出一個幕墻工程企業的技術實力及項目盈利能力。有經驗的幕墻設計師在施工階段，通常會在保證原方案設計中幕墻結構安全、外觀、密封性能、熱工性能以及使用功能的前提下，對幕墻系統(產品)中的鋁型材進行二次深化設計，甚至重新設計模具（詞條“模具”由行業大百科提供）并開模制造，使之更合理且便于生產施工。而許多大型的幕墻企業，由于長期工程實踐的積累，也對同類型幕墻工程產品的設計、生產、施工形成了自己的技術標準。因此，從綜合角度考慮，企業更愿意采用自己成熟的標準化設計或技術，在工程中創造更多的效益。
下面以鋁合金型材為對象，對其功能、實現的成本、工藝方案進行分析，從而確定其最優化的設計方案。
5.2功能分析及評價
根據價值工程理論，我們對某幕墻工程的鋁合金型材進行優化設計，現有3個備選的
技術方案。該幕墻工程原投標方案A所用主要鋁合金型材如圖1所示。
該幕墻工程備選方案C所用主要鋁合金型材如圖3所示。
方案A:采用某國際知名廠家的鋁型材，立柱、橫梁寬為W1=W2=65mm，
立柱室內可視部分H1=107.7mm高，橫梁H2=90.7mm高。
方案B:采用某國內知名廠家的現貨鋁型材，立柱、橫梁寬為W1=W2=70mm，
立柱室內可視部分H1=114mm高，橫梁H2=70mm高。
方案C:采用企業自主設計的標準化系列鋁型材，立柱、橫梁寬為W1=W2
=65mm，立柱室內可視部分H1=107.4mm高，橫梁H2=65mm高。
幕墻型材作為幕墻的主要構件，承擔了眾多的功能，這里我們只研究以下方面：
比較表3數據，可得不同橫梁之間，其大小，型材尺寸對其力學性能（詞條“力學性能”由行業大百科提供）及重量影響都十分顯著。但研究其型材構造發現：方案C的橫梁的慣性矩最大，因其橫梁與立柱采用了彈簧銷釘（詞條“銷釘”由行業大百科提供）的連接結構，其閉合腔也是三者方案中最大;方案B由于采用了廠家的現貨鋁型材，雖然在滿足原方案力學性能的基礎上實現了型材的優化，但也使得型材外觀尺寸增大至70mm，因此也造成了其材料的浪費。在滿足工程受力要求的前提下，方案C則綜合了A、B的優點，在滿足力學要求的前提下，還兼顧了系統的外觀效果。而方案C比方案A的型材線重更輕，能節約鋁材17%，立柱抗彎能力僅減少4.5%，而橫梁截面在保證其結構受力安全的情況下，更可大幅度優化。相比方案A、B，方案C采用彈簧銷釘的橫梁安裝方式也更為高效，能有效簡化工序，縮短工期。
同時，從表3數據中還可看到，不同立柱的寬度影響對其力學性能參數的影響并不大，而緊湊的立柱其性能與重量的比值卻處于更大的優勢，也就是說在滿足同樣力學要求的情況下，采用寬度尺寸較小的立柱，其重量可以更低。但由于我國工藝技術、標準及規范等強制性條文的原因，立柱的寬度往往受到其構造及安裝要求的限制。一些國外的幕墻系統提供商甚至將普通構件式幕墻產品做到55m甚至更小，且在其所在國的規范下仍能通過并實施，這也在某種程度上也顯示了國與發達國家工藝及技術水平的差距。
5.3對不同方案的功能、價值進行評價及分析
這里我們將考察的功能主要為三種，一是結構安全，二是外觀效果，三是材料使用效率，確定其重要性系數有多種方法，這里采用專家打分法，過程此處不再詳述，最后結果如表4。
6 結論
價值工程的目的在于以最小的成本費用實現盡可能大的功能，這與工程中實行標準化設計的經濟、技術目標不謀而合。上文中，我們僅采用了較為主觀且較單一的方式，對工程主要材料之一的幕墻鋁合金型材的功能與價格進行了簡要的分析，但實際的工程情況往往比這個更為復雜，因此也可使用出一些更為全面的分析方法，諸如采用層次分析法(AHP)對工程的設計、選材及施工工藝進行優化研究及分析，建立各方案中材料、工藝的準則層對目標層的判斷矩陣等，同時對企業的標準化設計及工藝所形成的技術經濟目標建立目標規劃函數，求得與實際項目的理想指標最為接近的最優解，并以之作為指導工程的設計及施工工藝方案的準則。特別值得注意的是幕墻工程中還存在與系統配套的幕墻配件的設計與制作安裝工藝，這部分也會對幕墻工程的產品質量與利潤造成顯著的影響，因此實際分析其產品的功能及價值時，也應一并考慮在內。如果在實際工程中推廣使用標準配件、標準鋼件，增加幕墻產品設計的系統化、模塊化以及生產施工的規模化優勢，無疑也能大大降低工程的工料成本，企業的生產效率也必然會大幅提高，從而利用有限的資源創造更多的效益。
綜上所述，在幕墻工程中應用價值工程以及推行標準化設計，已成為目前幕墻施工企業在激烈的市場競爭環境下贏取市場、增加利潤的重要措施之一。本文所列舉的分析方法及思路，希望能起到拋磚引玉的作用，引起幕墻企業管理人員在這一領域更廣泛的關注及思考。
參考文獻
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