网络图优化在空调工程施工中的应用

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网络图优化在空调工程施工中的应用王瑾刘金松(上海理工大学城建学院,上海200093)摘要网络图在编制空调工程施工进度计划时被广泛采用,但如何按既定目标对网络计划进行改进,进行网络计划优化,以寻求满意方案却很少得到研究。本文从工期——成本优化着手,介绍了网络图优化的方法,并结合了某空调安装工程实例,说明了网络图优化在空调工程施工中的具体应用。研究结果表明,网络图优化方法能简便、有效的提高空调安装工程的效率。关键词网络图空调工程优化APPLICATIONOFNETWORKCHARTOPTIMIZATIONINTHECONSTRUCTIONFORAIR-CONDITIONINGPROJECTWangJinLiuJinsong(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,CollegeofUrbanConstruction&EnvironmentEngineeringshanghai200093)AbstractNetworkchartoptimizationiswidelyusedintheconstructionorganizationforAir-conditioningproject.However,theissueofhowtooptimizeapreparednetworkchartisstillunsolved.Amethodforoptimizingnetworkcharthasbeenintroducedinthearticlebystudyingtheoptimizingbetweenthetimelimitforaprojectandcosts.Furthermore,withaAir-conditioningprojectasanexample,someexplanationaregivenconcerningtheapplicationofnetworkchartoptimizationintheconstructionforair-conditioningproject.TheconclusionindicatesthattheoptimizationmethodusedinconstructionorganizationforAir-conditioningprojectiseffectiveandfeasible.KeywordsNetworkchartAir-conditioningprojectOptimization0前言近年来,网络图成为空调安装工程施工进度计划的编制中的主要方法,虽然其编制过程比较复杂,但能反映各工序之间的逻辑关系,突出关键线路,显示各工序的机动时间,便于在计划制定阶段进行优化,在实施阶段根据实际情况进行控制和调整。正是由于上述特点,网络图也成了施工进度管理的主要工具,但绘制的网络图如何进行优化,这在空调安装工程中是一个难题。下面从施工工期——成本优化着手讨论。1网络图的优化方法网络图优化,就是在满足既定约束条件下,按某一目标,通过不断调整,寻找最优网络图的过程。下面以工期——成本优化进行说明,工期——成本优化的目标是在既定条件下寻找工期和成本之间的最优结合,即通过计算找出满足费用最低时的最短工期。1.1工期和成本的关系工程成本由直接费和间接费组成。直接费是指在施工工程中消耗的构成工程实体和有助于工程形成的各项费用。它由人工费、材料费、施工机械使用费组成。间接费是指与整个工程相关的成本费用,由企业管理费、财务费和其它费用构成。工程成本与工期之间的关系如图1。1.2工期——成本优化的步骤1.2.1确定各工序的正常工作时间和最短工作时间,求出各项工序在正常工作时间和最短工作时间下的直接费,进而确定直接费变化率。按双代号网络图计算确定,以下列公式计算各项工作的直接费变化率(元/天)△Ci-j=(CCi-j-CEi-j)/(DNi-j-DCi-j)式中:△Ci-j——工作i-j的直接费变化率;CCi-j——将工作i-j持续时间缩短为最短持续时间后,完成该工作所需的直接费用;CEi-j——正常条件下完成工作i-j所需的直接费用;DNi-j——工作i-j的正常持续时间;DCi-j——工作i-j的最短持续时间。1.2.2参考相关定额,确定工程每天的间接费。1.2.3按各工序的逻辑顺序和正常工作时间绘制网络图,计算网络图时间参数,确定关键线路,确定工期。1.2.4在网络图的每条关键线路上选择费用率(成本随作业时间的增加率)最小的关键工序,对选择的各关键工序缩短相同作业时间。计算调整后的总工期和总成本。1.2.5在各调整结果中寻找成本最低的费用工期M工程成本简接费直接费计划,其对应的工期为最佳工期。1.3工期——成本优化遵循的原则1.3.1要选择关键线路上的费用率最低的关键工作进行压缩,缩短其工作时间。1.3.2所选工序要是对质量和安全影响不大的工作。1.3.3在缩短找出的关键工作的持续时间时,其缩短值必须符合不能压缩成非关键工作和缩短后持续时间不小于最短持续时间的原则。2网络图优化实例2.1编制空调工程施工进度网络图某单风管变风量空调系统安装工程,根据工程施工特点和施工方案将工程分解成三个施工段,每个施工段都包括制作风管、空调机组安装、风管安装、变风量箱安装、风管保温和系统调试六个工序,各工序的作业持续时间,按工艺过程要求和施工组织要求确定各工序的紧前和紧后工序,分析计算结果及参考定额见表1表1各工序的紧前和紧后工序、持续时间、分析计算结果及参考定额序号工序名称工序代号紧前工作正常持续时间(天)最短持续时间(天)紧后工作正常(最短)费用(元)费用率(元/天)1制作风管1A…54B、G1250(1400)1502空调机组安装1BA32C、H1400(1650)2503风管安装1CB32天、I1050(1275)2254变风量箱安装1天C43E、J1220(1470)2505风管保温1E天21K、F580(720)1406系统调试1FE11L270(270)-7制作风管2GA54H、M1600(1780)1808空调机组安装2HB、G21N、I950(1150)2009风管安装2IC、H32J、O950(1180)23010变风量箱安装2J天、I43P、K1170(1410)24011风管保温2KE、J32L、Q720(1380)26012系统调试2LF、K11R280(280)-13制作风管3MG43N1500(1770)27014空调机组安装3NM、H3201150(1370)22015风管安装3ON、I32P1080(1270)19016变风量箱安装3PO、J32Q1120(1358)23817风管保温3QK、P21R660(818)15818系统调试3RQ、L11…287(287)-根据表1绘制该空调安装工程的网络图如图2。图2工程施工网络图2.2网络图的时间参数计算和关键线路的确定2.2.1网络时间参数计算网络计划时间参数包括各项工作的最早开始时间(ESi-j)、最迟开始时间(LSi-j)、最早完成时间(EFi-j)、最迟完成时间(LFi-j)及总时差(TFi-j)和自由时差(FFi-j),见下表:表2时间参数表本工程计算结果见图2。2.2.2关键线路确定总时差为零的工作为关键工作,自始至终全部由关键工作组成的线路或线路上总的工作持续时间最长的线路为关键线路。从图2中看出此工程的关键线路为:1-2-4--7-10-13-16-17-18。即图2中的粗线部分。2.2.3project2003简介Project2003是一款项目管理软件,可用于协助管理工程的进度、资源、成本。输入相应工序的名称、工期、紧前紧后工序、分配的资源,那么软件能自动生成网络计划、横道图计划。本工程利用project2003生成网络图。2.3网络图的优化从图2和表3.1中看出此安装工程的工期为26天,关键线路为1-2-4--7-10-13-16-17-18。用于该项目的直接费用17300元。间接费按定额中的间接费率确定为210元/天。总费用为17300+210×26=22760元。优化过程应从关键线路中费用率最低的工序入手,详细计算过程如下:(1)通过计算得出此网络计划的工期为26天,,关键线路为:1-2-4--7-10-13-16-17-18。压缩工期必ESi-jEFi-jTFi-jLSi-jLFi-jFFi-j须以关键工作为对象,同时要选择费用率最低的工序。从表中1可以看出,关键工作A的费用率最低,将A工序缩短1天,关键线路不变,总工期变为25天。直接费用:17300+150×1=17450元间接费用:210×25=5250元总费用:17450+5250=22700元(2)将费用率第二低的工序Q缩短1天,关键线路不变,总工期24天。直接费用:17450+158×1=17608元间接费用:210×24=5040元总费用:17608+5040=22648元(3)将费用率较低的工序G缩短1天,则关键线路变为四条,即由工序A、G、M、N、O、P、Q、R组成的关键线路1,由工序A、G、H、I、J、K、L、R组成的关键线路2,由工序A、G、H、I、J、P、Q、R组成的关键线路3和由工序A、G、H、I、J、K、Q、R组成的关键线路4。总工期23天。直接费用:17608+180×1=17788元间接费用:210×23=4830元总费用:17788+4830=22618元(4)将工序O和工序H缩短1天,则四条关键线路均缩短1天,并且四条关键线路不变,总工期22天。直接费17788+190×1+200×1=18178元间接费用:210×22=4840元总费用:18178+4840=23018元(5)将工序N和工序I缩短1天,则四条关键线路均缩短1天,且关键线路不变,总工期21天。直接费用:18178+220×1+230×1=18628元间接费用:220×21=4620元总费用:18628+4620=23248元(6)将工序P和工序J缩短1天,则四条关键线路均缩短1天,总工期20天。直接费用:18628+238×1+240×1=19106元间接费用:220×20=4400元总费用:19106+4400=23506元关键线路1中的关键工作除M外均已不能在缩短,而工序M一旦被缩短,关键线路1将不在是关键线路,因此关键线路1已不能再缩短。所以20天为此项目的最短工期。网络图优化过程汇总表如表3:表3工期-费用汇总表方案工期/天直接费用/元间接费用/元总费用/元126173005460227602251745052502270032417608504022648423177884830226185221817848402301862118628462023248720191064400235063结论(1)由表3.2知,优化过程中各方案与原始方案共7种,综合比较可以看出,第4种方案为最优方案,最优工期为23天,总费用为22618元。最优方案与原始方案比较,工期缩短3天,占总工期的13%,总费用减少152元,占总费用的1%。(2)本例计算采用了project2003软件计算时输入各项工序的时间、费用、以及各工序的逻辑顺序,并能从软件中得出网络图、关键线路、时间参数。(3)网络图优化可以在一定约束条件下,按既定目标对工程工期与成本的计划进行不断改进,以寻求满意方案的结果。网络图优化不仅能用于空调安装工程,对供热、采暖、通风的工程施工过程中同样适用,特别是在大规模的安装工程施工中,网络图优化技术将会给建设与施工单位带来更为显著的经济效益。参考文献[1]王智伟.建筑设备安装工程经济与管理.北京:中国建筑工业出版社,2002[2]吴涛,丛培经.中国工程项目管理知识体系.北京:中国建筑工业出版,2003[3]王运民,李录平,黄志杰.网络图优化及在电厂设备检修中的应用M.热能动力工程,2003(4).

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