设计、施工方案分析

第二章工程设计、施工方案技术经济分析本章基本知识点方案技术经济分析方法综合评价法最小费用法价值工程理论寿命周期费用理论决策树双代号网络计划权重的计算环比评分法0―1评分法0―4评分法网络图绘制时间参数计算关键线路确定网络计划优化寿命周期费用系统效率功能指数法功能成本法最小总费用法最小年费用法一、技术经济评价（一）设计方案的技术经济评价指标（二）设计方案的技术经济评价方法（三）施工方案的技术经济评价指标（四）施工方案的技术经济评价方法【案例一】背景：某六层单元式住宅共54户，建筑面积为3949.62ｍ²。原设计方案为砖混结构，内、外墙为240mm砖墙。现拟定新方案为内浇外砌结构，外墙做法不变，内墙采用C20混凝土浇筑。新方案内横墙厚140mm，内纵墙厚160mm，其他部位做法、选材及建筑标准与原方案相同。两方案各项指标如下表2―1。问题：1.计算两方案以下技术经济指标：⑴两方案建筑面积、使用面积单方造价各多少？每平方米差价多少？⑵新方案每户增加使用面积多少？多投入多少元？2.若作为商品房，按使用面积单方售价5647.96元出售，两方案总售价相差多少？3.若作为商品房，按建筑面积单方售价4000元出售，两方案折合使用面积单方售价各为多少元？相差多少？【案例二】背景：某汽车制造厂选择场址，对三个申报城市A、B、C的地理位置、自然条件、交通运输、经济环境等方面进行考察，综合专家评审意见，提出场址选择的评价指标有：辅助工业的配套能力、当地的劳动力文化素质和技术水平、当地经济发展水平、交通运输条件、自然条件。经专家评审确定以上各指标权重，并对该三个城市各项指标进行打分，具体数值见下表。问题：1.上表中X、Y、Z分别代表的栏目名称是什么？2.试做出厂址选择决策。表2―2―2各选址方案评价指标得分表选址方案得分XYA市B市C市配套能力0.3857090劳动力资源0.2857095经济水平0.2809085交通运输条件0.2909080自然条件0.1908580Z【案例七】背景：某项目混凝土总需要量为5000m³，混凝土工程施工有两种方案可供选择：方案A为现场制作，方案B为购买商品混凝土。已知商品混凝土平均单价为410元/m³，现场制作混凝土单价计算公式：C＝C1／Q＋C2＊T／Q＋C3式中：C—现场制作混凝土的单价（元/ｍ³）；C1—现场搅拌站一次性投资（元），C1为200000元；C2—搅拌站设备装置的租金和维修费（与工期有关的费用），C2为15000元/月；C3—现场搅拌混凝土所需费用（与混凝土的数量有关的费用），C3为320元/m³Q—现场制作混凝土的数量T—工期（月）问题：1.若混凝土浇筑工期不同时，A、B两个方案哪一个较经济？2.当混凝土浇筑工期为12个月时，现场制作混凝土的数量最少为多少立方米才比购买商品混凝土经济？3.假设该工程的一根9.9ｍ长的现浇钢筋混凝土梁可采用三种设计方案，其断面尺寸均满足强度要求。该三种方案分别采用A、B、C三种不同的现场制作混凝土，有关数据见表2-2-。经测算，现场制作混凝土所需费用如下：A种混凝土为220元/ｍ³，B种混凝土为230元/ｍ³，C种混凝土为225元/ｍ³。另外，梁侧模21.4元/ｍ²，梁底模24.8元/ｍ²；钢筋制作、绑扎为3390元/t。试选择一种最经济的方案。方案断面尺寸（mm）钢筋含量（kg/ｍ³混凝土）混凝土种类一300*90095A二500*60080B三300*800105C分析：问题1、问题2均是关于两个方案的比较分析，可用平衡点分析法进行分析。问题3：三种方案费用比较，选择最经济方案。三种方案费用计算表方案一方案二方案三工程量（ｍ³）2.6732.9702.376单价（元/ｍ³）220230225混凝土费用小计（元）588.06683.10534.60工程量（kg）253.94237.60249.48单价（元/kg）3.39钢筋费用小计（元）860.86805.46845.74工程量（ｍ²）17.8211.8815.84单价（元/ｍ²）21.4梁侧模费用小计（元）381.35254.23338.98工程量（ｍ²）2.974.952.97单价（元/ｍ²）24.8梁底模费用小计（元）73.66122.7673.66费用合计（元）1903.931865.551792.98【案例八】背景：某机械化施工公司承包了某工程的土方施工任务，坑深-4.0m，土方工程量为9800ｍ³，平均运土距离为8Km，合同工期为10d。该公司现有WY50、WY75、WY100液压挖掘机各4台、2台、1台及5t、8t、15t自卸汽车10台、20台、10台，其主要参数见下表。挖掘机主要参数型号WY50WY75WY100斗容量（ｍ³）0.500.751.00台班产量（ｍ³）401549692台班单价（元/台班）88010601420自卸车主要参数载重能力5815运距8Km时台班产量（m³）284568台班单价（元/台班）318458726问题：1、若挖掘机和自卸汽车按表中型号只能各取一种，且数量没有限制，如何组合最经济？相应的每立方米土方的挖运直接费为多少？2、若该工程只允许白天一班施工，且每天安排的挖掘机和自卸汽车的型号、数量不变，需安排几台何种型号的挖掘机和几台何种型号的自卸汽车？3、按问题2所述安排的挖掘机和自卸汽车的型号和数量，每立方米土方的挖运直接费为多少？分析:机械配置步骤：1.机型配置2.机械数量配置注意:机械配置时应先主要机械后配套机械机械。主要机械应根据工程量、工期进行配置，配套机械则根据主要机械来进行匹配。二、评价指标权重值的确定1.0―1评分法：重要的打1分，相对不重要的打0分。2.0–4评分法F1比F2重要得多：F1得4分，F2得0分；F1比F2较重要：F1得3分，F2得1分；F1比F2同等重要：F1得2分，F2得2分；F1不如F2重要：F1得1分，F2得3分；F1远不如F2重要：F1得0分，F2得4分。三、价值工程理论1.功能指数法：价值指数VI＝功能指数FI／成本指数CI成本指数CI＝现实成本／全部现实成本功能指数FI＝功能得分值／全部功能得分值功能得分值=∑(各功能重要系数*该对象对各功能的满足程度得分)2.功能成本法：价值系数V＝功能评价值F／现实成本C【案例三】背景：某市高新技术开发区一幢综合楼项目征集了A、B、C三个设计方案，其设计方案对比项目如下：A方案：结构方案为大柱网框架轻墙体系，采用预应力大跨度叠合楼板，墙体材料采用多孔砖及移动式可拆装式分室隔墙，窗户采用中空玻璃塑钢窗，面积利用系数93%，单方造价1438元/㎡；B方案：结构方案同A方案，墙体采用内浇外砌，窗户采用单玻塑钢窗，面积利用系数87%，单方造价1108元/㎡；C方案：结构方案采用砖混结构体系，采用多孔预应力板，墙体材料采用标准黏土砖，窗户采用双玻塑钢窗，面积利用系数79%，单方造价1082元/㎡。方案各功能权重及各方案功能得分见下表2―5。问题：1.试运用价值工程方法选择最优设计方案。2.为控制工程造价和进一步降低费用，拟针对所选最优设计方案的土建工程部分，以工程材料费为对象开展价值工程分析。将土建工程划分为四个功能项目，各功能项目评分值及其目前成本见下表2―6。按限额设计要求，目标成本额应控制为12170万元。试分析各功能项目的目标成本及其可能降低额度。并确定功能改进顺序。3.若某承包商以表2－6中的总成本加3.98％的利润报价（不含税）中标并与业主签订了固定总价合同，而在施工过程中该承包商实际成本为12170万元，则该承包商在该工程上的实际利润率为多少？4.若要使实际利润率为10％，成本降低额应为多少？表2―5方案功能得分方案功能功能权重ABC结构体系0.2510108模板类型0.0510109墙体材料0.25897面积系数0.35987窗户类型0.10978表2―6功能项目功能评分目前成本（万元）A．桩基围护工程101520B．地下室工程111482C．主体结构工程354705D．装饰工程385105合计9412812分析：问题1：功能指数计算表方案功能加权得分方案功能功能权重ABC结构体系0.252.502.502.00模板类型0.050.500.500.45墙体材料0.252.002.251.75面积系数0.353.152.802.45窗户类型0.100.900.700.80合计9.058.757.45功能指数0.3580.3470.295成本指数计算表方案ABC合计单方造价（元/㎡）1438110810823628成本指数0.3960.3050.2980.999价值指数计算表方案ABC功能指数0.3580.3470.295成本指数0.3960.3050.298价值指数0.9041.1380.990问题2：方案优化功能项目功能评分功能指数目前成本（万元）成本指数价值指数目标成本（万元）成本降低额（万元）桩基围护工程100.106415200.11860.89711295225地下室工程110.00714820.11571.0112142458主体结构工程350.372347050.36721.01394531174装饰工程380.404351050.39851.01464920185合计941.0000128121.000012170642【案例四】背景：某房地产公司对某公寓项目的开发征集到若干设计方案，经筛选后对其中较为出色的四个设计方案作进一步的技术经济评价。有关专家决定从五个方面（分别以F1—F5表示）对不同方案的功能进行评价，并对各功能的重要性达成以下共识：F2和F3同样重要，F4和F5同样重要，F1相对于F4很重要，F1相对于F2较重要；此后各专家对该四个方案的功能满足程度分别打分，结果如下表。据造价师估算，A、B、C、D四个方案单方造价分别为：1420元/㎡、1230元/㎡、1150元/㎡、1360元/㎡。问题：1.计算各功能的权重。2.用价值指数法选择最佳设计方案。分析：方案功能得分方案功能得分功能ABCDF191098F2101089F399109F48887F59796功能权重计算F1F2F3F4F5得分权重F1×3344140.350F21×23390.225F312×3390.225F4011×240.100F50112×40.100合计401.00【案例五】背景：承包商B在某高层住宅楼的现浇楼板施工中，拟采用钢木组合模板体系或小钢模体系施工。经有关专家讨论，决定从模板总摊销费用(F1)、楼板浇筑质量（F2）、模板人工费（F3）、模板周转时间（F4）、模板装拆便利性（F5）等五个技术经济指标对这两个方案进行评价，并采用0～1评分法对各技术经济指标的重要程度评分，其部分结果如下表2―2―6，两方案各技术经济指标的得分见表2―2―7。经造价工程师估算，钢木组合模板在工程中的总摊销费用为40万元，每平方米楼板的模板人工费8.5元；小钢模在工程中的总摊销费用为50万元，每平方米楼板的模板人工费6.8元。该住宅楼楼板工程量为2.5万㎡。问题：1.试确定各技术经济指标的权重。2.若以楼板工程的单方模板费用作为成本比较对象，试用价值指数法选择较经济的模板体系。3.若该承包商准备参加另一幢高层办公楼的投标，为提高竞争能力，公司决定模板总摊销费用仍按本住宅考虑，其他有关条件均不变。该办公楼的现浇楼板工程量至少要达到多少平方米才采用小钢模体系？表2―2―6F1F2F3F4F5F1×0111F2×111F3×01F4×1F5×表2―2―7指标方案钢木组合模板小钢模总摊销费用108楼板浇筑质量810模板人工费810模板周转时间107模板装拆便利性109四、寿命周期费用理论（一）工程寿命周期成本l．工程寿命周期资金成本建设成本和使用成本2．工程寿命周期环境成本3．工程寿命周期社会成本（二）寿命周期成本的评价方法费用效率(CE)法费用效率(CE)＝系统效率(SE)/寿命周期费用(LCC)＝系统效率(SE)/(设置费(IC)十维持费(SC))（1）系统效率经济效益、价值、效率（效果