课时3第二章 工程设计施工方案技术经济分析.doc
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1、第二章工程设计、施工方案技术经济分析本章授课思路:考试大纲基础知识点详解与专项训练六种方案选优方法的原理、解题思路与典型案例剖析综合案例解析第一步:考试大纲通过本科目考试,主要考查应考人员综合运用建设工程造价管理、建设工程计价与建设工程技术与计量等科目的知识,分析与解决建设工程造价实际问题的执业能力。包括: 1.工程设计、施工方案综合评价; 2.工程设计、施工方案比选与优化; 3.工程网络计划的调整与优化。 第二步:基础知识点详解与专项训练基础知识点1:现金流量图与资金等值计算(1)目标:掌握现金流量图的绘制,熟练进行资金等值(折现)计算。(2)相关科目关联:建设工程造价管理(3)详解1)现金
2、流量图的绘制。现金流量图包括三大要素:大小(表示资金数额)、流向(现金流入或流出)、时间点(现金流入或流出所发生的时间)。2)资金等值计算资金等值计算公式表 公式名称已知项欲求项系数符号公式P,i,nF(F/P,i,n),一次支付终值系数F,i,nP(P/F,i,n),一次支付现值系数A,i,nF(F/A,i,n),年金终值系数F,i,nA(A/F,i,n),偿债基金系数P,i,nA(A/P,i,n),资金回收系数A,i,nP(P/A,i,n),等额系列现值系数P0-100+(-50)(P/F,i,1)1000 (P/F,i,2) +A(P/A,i,11) (P/F,i,2)F(13)=-10
3、0 (F/P,i,13)50(F/P,i,12)1000(F/P,i,11)+70(F/A,i,11)(4)专项训练教材案例十五 某建设单位拟建一幢建筑面积为8650m2的综合办公楼,该办公楼供暖热源拟由社会热网公司提供,室内采暖方式为低温地热辐射(地热盘管)采暖。有关投资与费用资料如下:一次性支付社会热网公司入网费60元/m2,每年缴纳外网供暖费用为28元/m2。室内外工程初始投资为130元m2;每年日常维护管理费用6元m2;该方案应考虑室内有效使用面积增加带来的效益(按每年2元m2计算)。不考虑建设期的影响,初始投资设在期初。方案的使用寿命为50年,大修周期均为15年,每次大修费用均为16
4、元/m2。不计残值。问题:(1)绘制方案的全寿命周期费用现金流量图。(2)计算方案的费用现值。答案: (1) (2) PB基础知识点2:0-1评分法(1)目标:重点掌握0-1评分方法并利用此方法计算功能重要性系数(即功能权重)。(2)详解1)0-1评分法的基本原理 根据各功能因素重要性之间的关系,将各功能一一对比,重要者得1分,不重要的得0分。如某功能得分累计值出现零的情况,需要进行修正,即将各功能累计得分分别加1得出修正得分。最后用修正得分除以总得分即为功能权重。计算式为:某项功能重要系数(权重)该功能修正得分各功能修正得分2)说明:对角线法则:0-1评分法中,以“”为对角线对称的两个位置的
5、得分之与一定为1分;总分规律:无论两两对比关系怎样变化,最后功能总得分之与一定等于n(n-1)/2,修正功能总得分之与一定等于n(n1)/2。(3)专项训练节选教材案例五 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该两个方案进行评价,并采用0-1评分法对各技术经济指标的重要程度进行评分,其部分结果见下表。指标重要程度评分表F1F2F3F4F5F10111F2111F301F41F5问题:试确定各技术经济指标
6、的权重(计算结果保留三位小数)。答案:详见计算表。指标权重计算表F1F2F3F4F5得分修正得分权重F1011134F2111145F3000112F4001123F5000001合计1015基础知识点3:0-4评分法(1)目标:重点掌握0-4评分方法并利用此方法计算功能重要性系数(即功能权重)。(2)详解1)基本原理按0-4评分法的规定,两个功能因素比较时,其相对重要程度有以下三种基本情况:很重要的功能因素得4分,另一很不重要的功能因素得0分;较重要的功能因素得3分,另一较不重要的功能因素得1分;同样重要的功能因素各得2分。计算汇总各功能得分。计算功能权重。计算式:某项功能重要系数该功能得分
7、各功能得分2)说明对角线法则:0-4评分法中,以“”为对角线对称的两个位置的得分之与一定为4分。总分规律:0-4评分法中,最后功能总得分之与一定等于2n(n-1)。(3)专项训练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F1F5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与F3同样重要,F4与F5同样重要,F1相对于F4 很重要,F1相对于F2较重要。问题:计算各功能的权重。 功能重要性分析【答案】已知F 2F3、F4F5、F1F4、F1F2功能权重计算表F1F2F3F4F
8、5得分权重F1F2F3F4F5合计功能权重计算表F1F2F3F4F5得分权重F1334414F212339F312339F401124F501124合计40(4025(5-1)基础知识点4:双代号网络计划(1)目标:重点掌握普通双代号网络计划下关键线路的判定及时间参数的计算。(2)相关科目关联:建设工程造价管理(3)详解1)识读双代号网络计划 逻辑关系:紧前、紧后、平行、虚工作 2)虚工作的补充资源有限,共用一个班组、共用一个台班的现场3)时间参数的计算ESij0 (i1)ESijEShiDhiESijmaxEShiDhiEFijESijDijTpmaxEFinLFinTLFijminLFjk
9、DjkLSijLFijDijTFijLSijESijLFijEFijFFijESjkESijDijESjkEFijFFinTpESinDinTpEFin4)关键线路的确定判定原则: (1)从起点节点到终点节点为止,持续时间最长的线路。 (2)T计划T合同,工作总时差为零的线路。 (3)T计划T合同,工作总时差最小的线路。 5)计划工期的计算网络计划中最长的线路时间之与。6)计划关键工作的确定处于网络计划关键线路上的工作即为关键工作。(3)专项训练节选教材案例十三背景:某工程双代号施工网络计划如图23所示,该进度计划已经监理工程师审核批准,合同工期为23个月。图23 双代号施工网络计划问题:1.
10、该施工网络计划的计算工期为多少个月?关键工作有哪些? 2.计算工作B、C、G的总时差与自由时差。 3.如果工作C与工作G需共用一台施工机械且只能按先后顺序施工(工作C与工作G不能同时施工),该施工网络进度计划应如何调整较合理? 【正确答案】问题1:采用枚举法: ACDF线路:426820月 AEF线路:47819月 AEH线路:471122月 BGH线路:261119月 故AEH线路为关键线路,计算工期22月 关键工作为A、E、H。 问题3:(1)按先C后G顺序施工工作ABCDEFGH紧前工作A CADEBCEG关键路线为 ,工期23个月.(2)按先G后C顺序施工工作ABCDEFGH紧前工作A
11、GCADEBEG关键线路为 ,工期24个月。通过上述两方案的比较,方案一的工期比方案二的工期短,且满足合同工期的要求。因此,应按先C后G的顺序组织施工较为合理。注意:计划工期只有小于等于合同工期时,进度计划才能满足合同要求,才能被监理批准。 第三步:方案选优方法的原理、解题思路与典型案例剖析方案选优方法1:综合评价法(加权评分法(1)考试要求:掌握综合评价法(加权评分法)的原理及应用。(2)原理及解题思路1)针对方案评价的特性及要求,确定评价指标;2)根据指标的重要程度,分配指标权重;或是用0-1、0-4评分法计算权重。说明:一般为规范化的权重系数,即用wi表示第i个指标的权重,满足Wi13)
12、根据相应的评价标准,分别对各备选方案的各个评价指标打分;4)将各项指标所得分数与其权重相乘并汇总,得出各备选方案的综合得分;说明:式中: S备选方案综合得分; S i某方案在评价指标i上的得分;w i评价指标i的权重;n评价指标数。 5)选择综合得分最高的方案为最优方案。 (3)典型案例解析(教材案例)P50案例四/问题2 【案例四】背景:某大型综合楼建设项目,现有A、B、C三个设计方案,经造价工程师估算的基础资料如表2-11所示。表2-11各设计方案的基础资料ABC初始投资 (万元)400030003500维护费用(万元/年)308050使用年限 (年)705060经专家组确定的评价指标体系
13、为:初始投资;年维护费用;使用年限;结构体系;墙体材料;面积系数;窗户类型。各指标的重要程度系数依次为5、3、2、4、3、6、1。各专家对指标打分的算术平均值如表2-12所示。表2-12各设计方案的评价指标得分ABC初始投资8109年维护费用1089使用年限1089结构体系1068墙体材料677面积系数1056窗户类型878问题:如果按上述7个指标组成的指标体系对A、B、C三个设计方案进行综合评审,确定各指标的权重,并用综合评分法选择最佳设计方案。(计算结果均保留三位小数) 【答案】1.计算各指标的权重各指标重要程度的系数之与为532436124初始投资的权重:5/240.208年维护费用的权
14、重:3/240.125使用年限的权重:2/240.083结构体系的权重:4/240.167墙体材料的权重:3/240.125面积系数的权重:6/240.250窗户类型的权重:1/240.042 2.计算各方案的综合得分A方案:80.208100.125100.083100.16760.125100.25080.0429.000B方案:100.20880.12580.08360.16770.12550.25070.0427.165C方案:90.20890.12590.08380.16770.12560.25080.0427.791结论:A方案的综合得分最高,故选择A方案为最佳设计方案。方案选优方
15、法2:最小费用法(1)考试要求:掌握最小费用法(最大收益法)的原理及应用。(2)原理及解题思路应用前提:如各方案的产出价值相同,或方案能满足同样的需要但其产出价值难以用价值形态计量时,采用最小费用法进行方案的比较选择。1)计算方式包括静态与动态法。静态即不考虑资金时间价值,把某方案各不同时点的费用直接相加或按一定的影响因素方程进行计算。动态则需折现计算。即把不同时点的费用折现到某一时点或均值。动态常用指标包括现值与年值,具体表达为:最小费用法费用现值:按基准折现率,将方案计算期内各个不同点上发生净现金流量统一折算至建设起点的现值之与。费用年值:按基准折现率,将方案计算期内各个不同点的净现金流量
16、分摊到计算期内各年的等额年值。2)评价原则:费用最小(或收益最大)的方案最优3)说明:使用最小费用法应注意两个问题:被比较方案应具有相同的产出价值,或能满足同样的需要;费用现值,要求被比较方案具有相同的计算期。(3)典型案例解析 (教材案例)案例八P60(最小费用法)、案例九P63(最小费用法)、案例十五P81(最小费用法)、案例十六P84(最大收益法)案例八(静态)(P60)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,现场制作混凝土的单价计算公式为: 式中:C现场制作混凝土的单价
17、(元/m3);C1现场搅拌站一次性投资(元),本案例C1为200000元;C2搅拌站设备装置的租金与维修费(与工期有关的费用),本案例C2为15000元/月;C3在现场搅拌混凝土所需费用(与混凝土数量有关的费用),本案例C3为320元/m3;Q现场制作混凝土的数量;T工期(月)问题1:1.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-
18、17。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/m322;钢筋制作、绑扎为3390元/t。试选择一种最经济的方案。表2-17各方案基础数据表方案断面尺寸(mm)钢筋(kg/m3)混凝土种类一30090095A二50060080B三300800105C【答案】在混凝土总需要量Q固定时,随着工期T的增加,现场制作混凝土的单价将增加。故本问题的实质是求得当现场制作混凝土的单价等于商品混凝土的平均单价时的临界工期T:200000/500015000T/5000320410T16.67月(1)当工期等于临界工期时,现场制作混凝土与购
19、买商品混凝土同样经济;(2)当工期小于临界工期时,现场制作混凝土比购买商品混凝土经济;(3)当工期大于临界工期时,现场制作混凝土不如购买商品混凝土经济。问题2:【答案】在工期T固定时,随着混凝土总需要量Q的增加,现场制作混凝土的单价将减少。故本问题的实质是求得当现场制作混凝土的单价等于商品混凝土的平均单价时的混凝土总需要量的临界值,即已知C410,T12,求临界混凝土量Q。20000/Q150003(1)当总需要量等于临界值时,现场制作混凝土与购买商品混凝土同样经济;(2)当总需要量大于临界值时,现场制作混凝土比购买商品混凝土经济;(3)当总需要量小于临界值时,现场制作混凝土不如购买商品混凝土
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- 课时3 第二章 工程设计施工方案技术经济分析 课时 第二 工程设计 施工 方案 技术 经济 分析
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