5 价值工程在幕墙标准化设计中的应用
价值工程的核心是功能分析。要实现幕墙产品的预定功能，其关键的因素就是其材料的正确选用及产品设计。就幕墙工程的产品设计而言，其功能主要体现在以下方面：
1) 作为建筑围护结构对室内外空间的分隔功能、包括其结构安全的保障功能;
2) 对建筑外装饰面的外观艺术效果美化，即装饰美化功能;
3) 对建筑物理性能的改造与提高，包括被动的节能功能;
4) 对建筑物实用性的提高、价值的增值功能等。
我们将对幕墙工程的设计、生产加工、施工安装等方面的标准化应用进行讨论，进而揭示出幕墙工程中技术与经济，功能与成本的关系。
5.1价值工程的基本步骤
1)使用ABC法选择分析对象。
首先，我们对某幕墙工程招标设计方案中，每平米玻璃幕墙所用人工及各种主材料成本所占总成本的百分比进行分析。
2012年某幕墙工程的其构件式玻璃幕墙分项工程每平米综合成本单价分析如下：
根据上表，我们计算得出该分项工程的设计方案中，每平米所含人工、各种材料等主要资源成本如下表所示：
由此可知，该幕墙分项工程占比最高的三项资源成本支出占比分别为①、铝合金型材：40.98%;②、玻璃：29.38%;③、人工费：17.21%。
2)经验分析
常见的构件（词条“构件”由行业大百科提供）式玻璃幕墙工程中，大多都以铝合金型材作为其幕墙结构支承材料。在一般的幕墙工程项目中，玻璃面板的种类、规格甚至于厂家品牌通常都是业主或者建筑师指定，在幕墙设计阶段基本上已无法变更，可供幕墙施工企业自主设计的仅有作为幕墙结构件的铝合金型材。人工费在工程量已经核定的情况下，也基本无从减少或增加，且用工量随着工程的进展，也可能会发生变化，因而对其数额变化的分析意义不大。而对建筑幕墙用铝合金型材的深化设计，通常被认为是幕墙产品的技术核心，也反映出一个幕墙工程企业的技术实力及项目盈利能力。有经验的幕墙设计师在施工阶段，通常会在保证原方案设计中幕墙结构安全、外观、密封性能、热工性能以及使用功能的前提下，对幕墙系统(产品)中的铝型材进行二次深化设计，甚至重新设计模具（词条“模具”由行业大百科提供）并开模制造，使之更合理且便于生产施工。而许多大型的幕墙企业，由于长期工程实践的积累，也对同类型幕墙工程产品的设计、生产、施工形成了自己的技术标准。因此，从综合角度考虑，企业更愿意采用自己成熟的标准化设计或技术，在工程中创造更多的效益。
下面以铝合金型材为对象，对其功能、实现的成本、工艺方案进行分析，从而确定其最优化的设计方案。
5.2功能分析及评价
根据价值工程理论，我们对某幕墙工程的铝合金型材进行优化设计，现有3个备选的
技术方案。该幕墙工程原投标方案A所用主要铝合金型材如图1所示。
该幕墙工程备选方案C所用主要铝合金型材如图3所示。
方案A:采用某国际知名厂家的铝型材，立柱、横梁宽为W1=W2=65mm，
立柱室内可视部分H1=107.7mm高，横梁H2=90.7mm高。
方案B:采用某国内知名厂家的现货铝型材，立柱、横梁宽为W1=W2=70mm，
立柱室内可视部分H1=114mm高，横梁H2=70mm高。
方案C:采用企业自主设计的标准化系列铝型材，立柱、横梁宽为W1=W2
=65mm，立柱室内可视部分H1=107.4mm高，横梁H2=65mm高。
幕墙型材作为幕墙的主要构件，承担了众多的功能，这里我们只研究以下方面：
比较表3数据，可得不同横梁之间，其大小，型材尺寸对其力学性能（词条“力学性能”由行业大百科提供）及重量影响都十分显著。但研究其型材构造发现：方案C的横梁的惯性矩最大，因其横梁与立柱采用了弹簧销钉（词条“销钉”由行业大百科提供）的连接结构，其闭合腔也是三者方案中最大;方案B由于采用了厂家的现货铝型材，虽然在满足原方案力学性能的基础上实现了型材的优化，但也使得型材外观尺寸增大至70mm，因此也造成了其材料的浪费。在满足工程受力要求的前提下，方案C则综合了A、B的优点，在满足力学要求的前提下，还兼顾了系统的外观效果。而方案C比方案A的型材线重更轻，能节约铝材17%，立柱抗弯能力仅减少4.5%，而横梁截面在保证其结构受力安全的情况下，更可大幅度优化。相比方案A、B，方案C采用弹簧销钉的横梁安装方式也更为高效，能有效简化工序，缩短工期。
同时，从表3数据中还可看到，不同立柱的宽度影响对其力学性能参数的影响并不大，而紧凑的立柱其性能与重量的比值却处于更大的优势，也就是说在满足同样力学要求的情况下，采用宽度尺寸较小的立柱，其重量可以更低。但由于我国工艺技术、标准及规范等强制性条文的原因，立柱的宽度往往受到其构造及安装要求的限制。一些国外的幕墙系统提供商甚至将普通构件式幕墙产品做到55m甚至更小，且在其所在国的规范下仍能通过并实施，这也在某种程度上也显示了国与发达国家工艺及技术水平的差距。
5.3对不同方案的功能、价值进行评价及分析
这里我们将考察的功能主要为三种，一是结构安全，二是外观效果，三是材料使用效率，确定其重要性系数有多种方法，这里采用专家打分法，过程此处不再详述，最后结果如表4。
6 结论
价值工程的目的在于以最小的成本费用实现尽可能大的功能，这与工程中实行标准化设计的经济、技术目标不谋而合。上文中，我们仅采用了较为主观且较单一的方式，对工程主要材料之一的幕墙铝合金型材的功能与价格进行了简要的分析，但实际的工程情况往往比这个更为复杂，因此也可使用出一些更为全面的分析方法，诸如采用层次分析法(AHP)对工程的设计、选材及施工工艺进行优化研究及分析，建立各方案中材料、工艺的准则层对目标层的判断矩阵等，同时对企业的标准化设计及工艺所形成的技术经济目标建立目标规划函数，求得与实际项目的理想指标最为接近的最优解，并以之作为指导工程的设计及施工工艺方案的准则。特别值得注意的是幕墙工程中还存在与系统配套的幕墙配件的设计与制作安装工艺，这部分也会对幕墙工程的产品质量与利润造成显著的影响，因此实际分析其产品的功能及价值时，也应一并考虑在内。如果在实际工程中推广使用标准配件、标准钢件，增加幕墙产品设计的系统化、模块化以及生产施工的规模化优势，无疑也能大大降低工程的工料成本，企业的生产效率也必然会大幅提高，从而利用有限的资源创造更多的效益。
综上所述，在幕墙工程中应用价值工程以及推行标准化设计，已成为目前幕墙施工企业在激烈的市场竞争环境下赢取市场、增加利润的重要措施之一。本文所列举的分析方法及思路，希望能起到抛砖引玉的作用，引起幕墙企业管理人员在这一领域更广泛的关注及思考。
参考文献
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