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加拿大建筑结构工程设计行业简介

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bjer 发表于 2020-2-19 10:55:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
转载原创文章 作者:胡正宇 | 转自微信公众号:胡正宇结构视点

作者:胡正宇,英国皇家结构工程师学会(IStructE)资深会士(Fellow),加拿大安省分会主席(Chairman of IStructE Ontario Division),现持有英国皇家注册结构工程师、加拿大ON/AB/BC省注册工程师 Professional Engineer (P.Eng.)、BC省特别指定结构工程师 Designated Structural Engineer (Struct.Eng.) 以及中国一级注册结构工程师等诸多国家和地区的顶级结构工程设计从业资质。胡正宇先生目前还是美国土木工程师协会正式会员(M.ASCE),并兼任英国皇家结构工程师学会皇家注册结构工程师考试阅卷考官(Marking Examiner of IStructEChartered Membership Exam)。胡先生拥有超过二十年国际工程设计经验,精通从超高层到大跨度等各种结构类型的设计及项目管理。现为加拿大国家钢结构设计规范(CSA-S16)技术委员会委员,也是中国现行构筑物抗震规范GB50191-2012主要起草人之一。

经常被很多从事结构工程设计的同行朋友们问道,说你在加拿大从事结构工程设计工作且设计建造了那么多各种类型的结构项目,可否给我们介绍一下加拿大建筑结构工程设计行业的特点?从业有什么资质要求?从设计规范标准以及工程项目层面来讲,与国内项目在设计及建造方面有何不同?现就以上几个问题在此作一简要回答。希望能够通过以下作者本人在实际工作中所经历的感受和总结,为对此有兴趣的朋友带来一些参考和帮助。
加拿大建筑结构工程项目特点
众所周知,加拿大是个地广人稀且资源丰富的国家,但可能并不是为人们所熟知的是加拿大在工程结构领域也具有相当高的水平。早在六七十年代,加拿大就建成了当时世界最高的构筑物CN Tower,创造性地采用了三肢预应力钢混ButtressWall体系,创一代先河。时至今日,Buttress Wall的概念仍然成功地应用在当今世界最高的几座建筑中,如已建成的世界最高建筑-迪拜的Burj Khalifa Tower以及在建的位于沙特阿拉伯吉达的KingdomTower。因此善于创新可谓是加拿大建筑结构工程行业的特点之一。
▼ CN Tower(图片来自网络,版权归原作者所有)
Picture3.png
加拿大的建筑工程设计行业再一个主要特点就是具有明显的地域性特征。加拿大是个幅员辽阔的国家,北方有相当一部分地区处于酷寒区域,如YT,NT,NU及ON的北部地区以及北极圈以内的地区。这些地区由于人烟稀少,除少量的能源采矿类项目的配套设施建筑外,基本没有什么重大的建筑工程项目。加拿大主要的人口分布及城市建设主要集中在北纬53度以南至加美国界线之间的区域。从最西部的太平洋沿岸由西向东,地貌从BC省的沿海低陆平原,到Alberta省洛基山脉地区的山地,再到中部Saskatchewan和Manitoba省的大平原,继而来到位于五大湖区的Ontario省和相邻的Quebec省,往东直至大西洋沿岸的海洋省份,地形地貌,地震设防烈度,风荷载和雪荷载等自然条件差异相当大。相应的结构设计标准以及结构体系差异也随着自然条件的差异而不同,所以如果在不同省份从事结构工程设计,从基础到上部结构体系的选型要适应所在省份的自然条件和施工水平。不过从总体建筑形式来看,城市间的差异并不十分明显。如果具体到各个省份的中心城市来讲,建筑形式基本并不是由自然条件所控制,而是由各城市的人口及经济活动需求所决定的。所以加拿大的主要城市的经济水平和人口规模与其城市建筑建设规模基本是正相关的。你可以在西海岸的Vancouver和东部的Toronto看到许多设计前卫复杂的大型高层建筑,但由于它们一个处在太平洋沿岸靠近著名Cascadia断层的地震高烈度高发区域,而另一个处在地震设防烈度低的五大湖区,所以它们的结构体系和设计方法是截然不同的。这是非常重要的一个特点,将来有机会我会对这一点专门写一篇文章作详细阐述。

在加拿大从事结构工程设计工作资质要求
另一个被经常问到的问题是在加拿大从事结构工程设计工作有什么样的资质要求?回答是当然有。下面我就从资质要求,如何达到这些要求以及难易程度如何等几方面,在此做一简要解答,希望能够对有志于来加发展的以及想开拓加拿大建筑设计业务的中国结构工程师朋友有所帮助。
首先谈资质要求,加拿大各省都有自己的专业工程师协会来规范管理从事工程咨询业务的工程师,各省有各自的管辖范围,如果要跨省执业,需向项目所在省份的专业工程师协会申请相应的执业执照。
以安省为例:如果想在安省从事结构工程设计工作,则需要向安省所在的专业工程师协会PEO(ProfessionalEngineers Ontario)申请Professional Engineer (P.ENG.)的执业执照(License)。在取得这个License之前,从法律层面上讲你是不能称自己为Engineer的。P.ENG.的效力和国内的注册xx(结构,水暖,交通,电气......)工程师差不多:持证之后就可以独立地从事工程技术工作,并对图纸和其他设计文件上的内容负责。具体如何申请和取得这个License,请参阅PEO官方网站https://peo.on.ca/index.php/licence-applications。其难易程度因人而异。一般来讲具有国内正规大学结构工程相关专业本科毕业以上学历背景,有5年以上的结构工程相关工作经验(其中至少1年以上加拿大本地的工程实践经验),都比较容易通过专业补充笔试或面试的方法满足P.ENG的申请条件。满足条件后只要通过PEO组织的执业实践和职业道德考试,即Professional Practice Exam(PPE)考试即可获得P.ENG的License。如果想开设自己独立的设计事务所(类似国内的设计单位)从事工程设计咨询业务,设计单位除了要有工程师之外,还得向PEO申请Certificate of Authorization (类似于国内的设计资质证书,但没有甲乙丙丁之说),有了这个certificate才能为公众提供工程服务,而取得这个certificate的重要条件之一是要有liability insurance,这里面牵涉的事项比较多,以后有时间我会开设一个专题介绍如何在加拿大从事建筑工程咨询设计业务单位.
如果要想在其他省份从事结构工程设计工作或经营活动,具体程序和步骤同安省类似,标准大同小异。如果工程师已有某一省的P.ENG.,则可以通过跨省执业的申请渠道申请目的省份的P.ENG.,程序要简化许多。这里要特别指出的是,BC省除外。由于BC省处于地震高发地区,故BC省的专业工程师协会Engineers andGeoscientists of British Columbia (EGBC)对结构工程师有更为严格的要求。尤其是对需要在BC主要城市如温哥华承担大型项目的结构设计并担任设计负责人(Engineer of Record)的工程师,除P.ENG.执业资质以外,EGBC还要求他们必须要具备Designated Structural Engineer (Struct.Eng.)的资质。而获得这个资质的难度和要求极高,以至于整个加拿大目前只有不到140人具有这个资质。以后有时间我会开设一个专题介绍这个资质,在此暂不作展开。
加拿大建筑结构工程设计规范特点
还有一类被经常问到的问题是加拿大的建筑结构设计规范标准是怎样的?有何特点?这是一个非常好也很复杂的问题,如果要展开的话即便写一本书都不一定能说得详尽。这里仅仅做一个概括性的简单介绍,希望能给各位有兴趣的朋友对加拿大的规范有一个体系层面的认识。
从规范层面来讲,加拿大对建筑行业的规范文件主要分为两大类,一是规范类(Building Code)规范,另一类是标准类(Standard)规范。
首先说说Building Code: 加拿大有两个层面的Building Code,一个是国家层面的,即由National Research Council Canada(NRCC)组织编制的加拿大国家建筑规范National Building Code of Canada (NBCC)。目前最新版本是2015版,包括建筑,结构,机电,给排水,暖通等等所有内容,其中结构设计的相关规定在第4章。这个规范也被称之为Model Code。然后各个省会根据NBCC编制属于自己省的省级规范,如Ontario Building Code(OBC), British ColumbiaBuilding Code(BCBC)等等。内容与NBC基本一致。之所以这么做是结合国情基于立法层面的考虑,因为加拿大是一个联邦制的国家,在法律层面上各省有权利也必须要制定实施属于自己的规范,但技术层面上各省又需要统一协调,所以才有了ModelCode和Province Code两个层级的规范,换汤不换药。规范的条文一般是通用性的高度Guidance性质的条文,包括从建筑类别重要性等级,到荷载,计算方法,设计准则等等所有纲领性条文和要求。但涉及到具体的材料设计要求如混凝土结构设计,钢结构设计等等,BuildingCode会指向另一大类别的标准(Standard)类规范。
加拿大建筑结构设计相关的标准(Standard)类规范绝大部分是由一个国家层面的规范制定组织CanadianStandards Association (CSA)来制定。具体标准(Standard)类规范的编制工作由CSA召集各相关领域的专家编制而成。标准类规范适用于加拿大联邦的各个省,各省一般不再颁布自己的标准类规范。
以上便是加拿大总体层面的规范体系。当然在这个体系外,还有个别特例,如温哥华由于地处地震高发地带,除Building Code和Standard外,还拥有属于自己城市的建筑设计法规即Vancouver Building By Law,在此不作展开。有机会另开篇详述。
加拿大工程项目设计工作模式
加拿大的工程设计项目从项目实施的层面上来讲有怎样的特点?与国内工程项目在设计及建造方面有什么不同?这两个问题也是国内的同行朋友们问的比较多的问题。由于篇幅所限,我后续会另写一篇来详细介绍加拿大典型的工程项目设计及施工的实施流程。这里仅就第一个问题即工程设计项目的实施作一简要介绍。
如前章节所述,由于加拿大的地域性及省治性的特点,各省的建筑工程设计项目的实施细节程序各有不同,但从合约关系及服务对象上来说主要有以下三种工作模式。
模式一:结构工程师受雇于建筑师并在建筑师的领导下完成对整个工程项目的设计。在此工作模式下,结构工程师只同建筑师有合约关系,对建筑师负责;而建筑师既负责建筑设计,也是整个项目的协调者,对整个项目和对业主负责;建筑师选择和委托结构,水,暖,电等各相关专业工程师去实施各相关专业的设计;各相关专业工程师与建筑师有合约关系,对建筑师负责,也对其本专业所设计的内容负责。在加拿大,绝大多数工程项目设计采用这种工作模式。一般称这种模式叫“Design-Bid Build”, 典型工作流程如下所示:
▼ Structural Engineer OfRecord Working Under An Architect Acting As The Coordinating RegisteredProfessional
Procedure-1.JPG
模式二:结构工程师直接受雇于建筑承包商(General Contractor)并在建筑承包商(GC)的领导下完成对整个工程项目的设计。在此工作模式下,结构工程师只同GC存在合约关系,对GC负责;结构工程师同建筑师及其他专业工程师无合约关系,只是协同作业关系。GC是整个项目的协调者,对整个项目和对业主负责(同业主有合约关系);GC选择和委托建筑,结构,水,暖,电等各相关专业工程师去实施各相关专业的设计;各相关专业工程师除对其本专业所设计的内容负责外,只与GC有合约关系,对GC负责。这种工作模式一般应用于大型的工程建设项目,同EPC项目在设计环节的操作模式有点类似。一般称这种模式叫“Design Build”,典型工作流程如下所示:
▼ Design/Build Contract(Structural engineer working for Contractor directly)
Procedure-2.JPG
模式三:结构工程师直接受雇于业主,并领导建筑师同其他专业工程师完成对整个工程项目的设计。在此工作模式下,结构工程师同业主有总的设计合约关系,对整个项目和对业主负责,也是整个项目的协调者;同时作为总协调的结构工程师选择和委托水,暖,电等各相关专业工程师去实施各相关专业的设计;各相关专业工程师与结构工程师有合约关系,对结构工程师负责,也对其本专业所设计的内容负责。需要指出的是建筑师在这种工作模式下有时候也会直接受雇于业主,同结构工程师不一定有合约关系。这种操作模式不太常见,偶尔会应用在结构专业在项目设计建设的过程中有特别重要的地位,如大型工矿企业复杂厂房,以及功能性结构等,典型工作流程如下所示:
▼ Structural Engineer OfRecord Acting As The Coordinating Registered Professional
Procedure-3.JPG
除以上三种模式外,还有一些其他更复杂的运作模式,如PPP,IPD等,在此不做详述。
总结
由于篇幅所限,希望以上的简要介绍,能给各位对加拿大建筑结构设计行业有一个初略的基本了解。同时,这也是本人的第一篇对公众发布的微信文章,所以也希望大家多反馈意见。这样我可以根据大家的反馈意见,进行行文层面的完善改进,争取做到知识性和趣味性相结合,同时对大多数同行们感兴趣的问题后续作详细介绍。




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zspkd 发表于 2020-2-19 15:56:08 | 显示全部楼层
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东南西北人 发表于 2020-2-19 19:22:45 | 显示全部楼层
建筑行业的这三种模式都参与过,大多数是业主直接找Engineer, 多数是朋友介绍。怕中介环节太多有水分
工程师的设计费中,建筑师最多有时兼做项目经理、结构师其次,岩土很少的经费。当然承建商赚的最多,也最辛苦!
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zlz1999 发表于 2020-2-20 15:46:47 | 显示全部楼层
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abuhan 发表于 2021-9-16 23:29:05 | 显示全部楼层
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flyingegg 发表于 2022-12-7 01:35:20 | 显示全部楼层
哥最近喜欢上了顶贴,因为,如果帖子火了,那有哥的功劳。如果帖子被顶沉了....哥也会很有成就感...因为是哥搞沉的~~大家切记~不要迷恋哥~哥只是一个传说
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