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9 工程经济在工程工程中的运用工程经济在工程工程中的运用本章主要论述了建筑设计方案、施工方案、设本章主要论述了建筑设计方案、施工方案、设备更新方案的经济分析方法。经过学习，掌握建筑备更新方案的经济分析方法。经过学习，掌握建筑设计、施工方案、设备更新的经济分析步骤、方法设计、施工方案、设备更新的经济分析步骤、方法和目的体系，熟习建筑设计、施工方案的经济分析和目的体系，熟习建筑设计、施工方案的经济分析的根本要求和设备经济寿命确实定。的根本要求和设备经济寿命确实定。本章提要本章提要(1)选择合理的技术方式，在满足运用功能要求的条件下力求经济(2)经过一系列技术经济分析，可以从假设干个可行方案中选取经济效果最正确的方案(3)经过对方案的技术经济分析，可以使方案不断地得到改良和完善9.1.1 建筑设计方案与工程经济的关系建筑设计方案与工程经济的关系1固定资产投资估算固定资产投资估算及根据。固定资产投资方向调理税估算。按国家规定，本工程投资方向调理税税率为5%，投资方向调理税估算值为42 5425%=2127万元。建立期利息估算为4319万元，其中外汇为469万美圆。固定资产投资总额=建立投资+固定资产投资方向调理税+建立期利息=48 988(万元)9.1.2 建筑设计方案技术经济分析的步骤建筑设计方案技术经济分析的步骤9.1.3 建筑设计方案技术经济分析的目的体系建筑设计方案技术经济分析的目的体系民用建筑设计方案的技术经济目的，普通包括：(1)建筑面积即建筑物各层外墙构造的外围程度面积之和，它包括居住面积、辅助面积、公共辅助面积和构造面积四个部分。(2)有效面积即使用面积，是建筑面积扣除构造面积所余部分。9.1.3.1 民用建筑设计方案技术经济分析的民用建筑设计方案技术经济分析的目的体系目的体系有效面积与建筑面积的换算关系是：有效面积建筑面积-构造面积有效面积=建筑面积/有效面积折算系数假设知构造面积系数，可用公式计算有效面积折算系数：有效面积折算系数1/(1-构造面积系数)(3)密度目的居住建筑面积毛密度居住建筑总面积/居住区总用地 居住建筑面积净密度居住建筑总面积/居住区居住用地居住建筑净密度居住建筑占地面积/居住用地居住面积净密度居住建筑总居住面积/居住用地(4)工程造价指建筑物本身，包括根底、设备在内的全部造价，不包括室外工程及附属工程的造价。工程造价又可分为土建工程造价和水电暖卫设备安装工程造价。(5)施工工期以定额工期或方案工期为规范。(6)主要资料耗用量指用于工程的主要资料，包括钢材、木材、水泥等耗用量。(7)劳动耗用量指住宅建造过程中直接耗用的全部劳动量，可分现场用工和预制厂用工两部分，以工日为单位。(8)一次性投资指为开展某种工业化民用建筑体系而必需购置的公用施工设备，设置混凝土集中搅拌站或消费线、预制厂以及开展新资料所必需的建立投资。(9)建筑自重建筑自重目的反映新资料、新构造在建筑工程中采用的程度，可衡量建筑技术程度高低。(10)能源耗用它反映某一民用建筑对能源的需求程度，不仅应包括主要墙体资料消费、混凝土预制构件及建筑施工阶段的能源耗用量，还应包括房屋建成后在运用阶段的能源耗用量。(11)工业废料利用以墙体资料中所含工业废料实物量的百分率表示。(12)房屋经常运用费指民用建筑在运用过程中的折旧、维修费用，可按房管部门规定计算。(13)土地占用指建筑物占用土地，可按实践占用量计算。(1)建筑面积即工业建筑物外墙构造的外围程度面积。(2)建筑系数它是综合阐明建筑设计的经济价值目的，普通用百分数表示。建筑系数=(建筑物占地面积+构筑物占地面积+堆置场地占地面积)/总平面占地面积100%(3)厂区占地面积厂区所占面积普通指各消费车间、各种仓库和消费动力的建筑物、堆场及供运输废品和资料的道路、铁路和美化厂区的绿化用地等。9.1.3.2 工业建筑设计方案技术经济分析的目的体系工业建筑设计方案技术经济分析的目的体系(4)总产值总产值 是以货币表现的工业企业消费的产品总量，它是各种产品的产量与价钱相乘的总和，其单位为：元/年。(5)总产量工业产品以实物单位表示的产品产量(实物量)。即以适宜产品的特征、性能并能表达其运用价值的计量单位所表示的产品产量，其单位为：产品产量/年。(6)全员劳动消费率是表示全厂消费产品的劳动效率的目的。以实物量目的表示的计算公式为：全员劳动消费率总产量/全厂人数 以价值目的表示的计算公式为：全员劳动消费率年产值/全厂人数(7)消费工人劳动消费率计算公式为：消费工人劳动消费率年产值/(消费工人+辅助消费工人)(8)全厂总投资系指全厂根本建立工程和费用的总概算。(9)利润目的净利润。净利润是劳动者为社会发明的一部分剩余产品的价值表现方式。产值利润率。产值利润率的计算公式为：产值利润率利润总额/总产值100%本钱利润率。其计算公式为：本钱利润率=利润总额/总本钱100%资金利润率。其计算公式为：资金利润率利润总额/自有资金100%实践投资利润率。其计算公式为：实践投资利润率资金利润率固定资产/投资总额100%(10)产品本钱为消费产品而支出的各种费用，是综合反映经济效果的一个重要目的。计算公式为：单位产品本钱产品总本钱/年产量(11)总平面设计方案的评价目的建筑密度目的。是指工业场地内部建筑物、构筑物的占地面积与工业场地占地面积之比。计算公式为：建筑密度=(建筑物及构筑物占地面积+露天仓库、堆场、操作场地面积)/工业厂区占地面积 厂区利用系数。是指工业场地内建筑物、构筑物、露天场地、铁路、道路、广场占地面积与工业场地占地面积之比。绿化系数。绿化系数指厂区内绿化面积与厂区占地面积之比。实物工程量目的。实物工程量目的反映总平面及运输部分的建筑实物量，包括场地平整、土方工程量、铁路长度、道路和广场铺砌面积、排水工程量、围墙长度及绿化面积等。消费运营费用目的。它反映企业消费运营期间总平面部分的经常费用，包括每年的铁路及道路运输运营费，每吨货物运费，铁路和道路及其构筑物的维涵养护费用以及厂区绿化费用。设计方案从纵向(设计深度)上可分为总体设计方案、初步设计方案、技术设计方案、施工图设计方案；从横向上可分为：建筑构造方案，包括：建筑构造方案、屋盖系统方案、围护构造方案、根底构造方案、内外装饰构造方案、室内设计方案等；专业工程方案，包括：工艺方案、运输方案、给水系统方案、排水系统方案、供热方案等。设计方案经济分析常用的方法有三种，即多目的综合评价方法、单目的评价方法和价值工程方法。9.1.4 设计方案的经济分析与比较方法设计方案的经济分析与比较方法1多目的综合评价方法采用设计方案竞选方式的普通是规划方案和总体设计方案，通常由组织竞选单位组织有关专家组成专家评审组。专家评审组按照技术先进、功能合理、平清闲用、满足节能和环境要求、经济适用、美观的原那么，并同时思索设计进度的快慢、设计单位与建筑师的资历信誉等要素综合评定设计方案优劣，择优确定中选方案。评定优劣时通常以一个或两个主要目的为主，再综合思索其他目的。2单目的评价方法单目的可以是效益性目的也可以是费用性目的。效益性目的主要是对于其收益或者功能有差别的多方案的比较选择，可采用第3章中的互斥方案比选的方法选优。对于专业工程设计方案和建筑构造方案的比选来说，虽然设计方案不同，但方案的收益或功能没有太大的差别，这种情况下普通采用单一的费用目的，即采用最小费用法选择方案。采用费用法比较设计方案也有两种方法：一种是只调查方案初期的一次费用，即造价或投资；另一种方法是调查设计方案全寿命期的费用。3价值工程方法价值工程方法是一种相当成熟和行之有效的管理技术与经济分析方法，一切发生费用的地方都可以用其进展经济分析和方案选择。工程建立需求大量的人、财、物，因此价值工程方法在工程建立领域也得到了较广泛的运用，并获得了较好的经济效益。工期的长短，质量的好坏，资料的节约或浪费，人力能否合理安排运用，工程本钱的高低，乃至企业的运营管理，都与施工方案有极大的关系，因此必需对建筑工程工程的施工方案作技术经济分析。施工方案的技术经济分析包括施工组织方案和施工工艺方案，以及采用新构造、新资料的技术经济分析。9.2.1 施工方案技术经济分析的意义和内容施工方案技术经济分析的意义和内容(1)明确方案分析的义务和范围。即明确方案是群体工程的施工方案、单位工程的施工方案，还是工种工程的施工方案，同时搜集有关资料。(2)拟订两个以上可行的备选方案。评价新工艺、新技术方案时，应以传统方案作为对比根据。(3)确定反映方案特征的技术经济目的体系。(4)目的计算。(5)方案的分析、评价与选择。9.2.2 施工方案技术经济分析的步骤施工方案技术经济分析的步骤施工工艺方案，是指分部(分项)工程和工种工程的施工方案。施工工艺方案虽然各异，但其评价目的不外以下几类：(1)技术性目的技术性目的主要反映方案的技术特征或适用条件。技术性目的可用各种技术性参数表示，例如现浇混凝土工程总量、安装构件总量、构件最大尺寸、构件最大质量、最大安装高度、模板型号、各种型号楼板的尺寸、模板单位经济性目的量等。9.2.3 施工工艺方案的评价目的施工工艺方案的评价目的(2)经济性目的经济性目的主要反映为完成工程义务所需求的各种资源耗费。工程施工本钱，包括直接人工费、机械设备运用费、施工设备的本钱或摊销费等；主要公用机械设备需求量，包括设备台数、运用时间、总台班数等；施工中主要资源需求量，如施工设备所需的枕木、道轨、模板资料、工具式钢支撑、脚手架资料和不同施工工艺方案引起的构造资料耗费的添加量等。(3)效果目的效果目的包括：工程效果目的，如工程工期等；经济效果目的，如本钱降低额或降低率，资料资源节约额或节约率等。(4)其他目的其他目的如额外添加的资料资源，施工平安性，对环境的影响以及施工暂时占用的建筑红线以外的场地面积和所需的主要资料资源、公用设备等。施工组织方案是组织单位工程施工或全工地性的施工管理方案。这类方案中虽然包含有施工工艺，但主要是施工组织的方法。评价施工组织方案的技术经济目的有：(1)技术性目的占地面积；技术任务、工程质量保证体系；施工平衡性，如：9.2.4 施工组织方案的评价目的施工组织方案的评价目的主要工种工程施工不平衡系数方案期顶峰工程量/方案期平均工程量主要资料、资源耗费不平衡系数方案期顶峰资料、资源耗用量/方案期平均资料、资源耗用量劳动耗费量的不平衡系数方案期顶峰劳动耗费量/方案期平均劳动耗费量(2)经济性目的施工单位的固定资产和流动资金的占用量；工程本钱，包括直接人工费、机械设备运用费、施工现场管理费等；主要公用设备需求量；主要资料、资源耗用量；三大资料(钢材、木材、水泥)的节约量；劳动消费率。(3)效果目的如工程总工期，从主要工程开工到全部工程投产运用为止的时间，其中包括施工预备期。(4)其他目的反映施工组织方案特点的其他目的有：机械化施工程度=机械化施工完成任务量/总任务量工厂化施工程度=预制加工厂完成的任务量/总任务量暂时工程投资比例=全部暂时工程投资额/建筑安装工程总投资施工方案包括前述的两大类，详细来说常见的有施工机械的选用、程度运输方案、垂直运输方案、构件吊装方案、基坑支护方案、模板方案、混凝土浇注与运输方案、脚手架方案、现场平面布置方案、劳动力调配方案、现场机械设备调度方案、施工流水作业方案等。这些方案的比较与选择，普通常见的问题可由施工管理人员根据阅历迅速地做出选择，而对于复杂的问题，那么需求进展分析、评价与比较，才干做出正确的选择。9.2.5 施工方案的经济分析与比较的方法施工方案的经济分析与比较的方法施工方案比较与选择的方法有如下几种：(1)多目的综合评价法即根据9.2.4所述的目的体系，对于详细方案选择多个目的进展综合的评价选择。通常以其中的一个或两个目的为主，再综合思索其他要素来确定最优方案。(2)单目的评价法施工方案的比选中，常采用的是单目的评价法，即根据一个单一的效益性目的或者费用性目的比较方案的优劣，其中以最小费用法用得最多。(3)价值工程方法价值工程方法作为一个方便适用的经济分析方法，在施工方案的经济分析中也得到较好的运用。利用价值工程方法，可对建筑资料、构配件及周转性工具资料的代换进展价值分析，也可直接用于方案的经济比较。【例9.2】某厂贮配煤槽筒仓由3组24个直径为11m，壁厚200mm的圆柱型薄壁连体仓筒组成。工程体积庞大，地质条件复杂，施工场地狭小，实物工程多，构造复杂。设计储煤量为4.8万t，预算造价近千万元，为保证施工质量，按期完成施工义务，施工单位决议在施工组织设计中开展价值工程活动。(1)对象选择详细情况如表9.4所示。(2)功能定义(3)功能整理 筒仓工程功能系统图，如图9.1所示。(4)功能评价和方案发明(5)施工方案评价评价情况和详细打分结果如表9.5所示。利用“给分定量法对施工方案作进一步的分析，见表9.6所示。各方案的预算本钱及价值指数如表9.7所示。(6)翻模施工方案的进一步优化(7)效果评价 表表9.4 某筒仓工程各项指数预算某筒仓工程各项指数预算 工程名称指标地下基础(%)框架结构、钢漏斗(%)底环梁、筒仓(%)施工时间152560实物工程123454施工机具占用113356人工占用172954施工难度 51679图9.1 筒仓工程功能系统图 表表9.5 评分结果表评分结果表 表表9.6 给分定量法施工方案评价表给分定量法施工方案评价表 表表9.7 各方案预算本钱及价值指数表各方案预算本钱及价值指数表 设备更新，从广义讲应包括设备修缮、设备改换、设备更新和设备现代化改装；从狭义上讲，设备更新指以构造更加先进、技术更加完善、消费效率更高的新设备去替代不能继续运用及经济上不宜继续运用的旧设备。9.3.1 设备更新概述设备更新概述9.3.1.1 设备更新的含义设备更新的含义(1)自然寿命，或称物理寿命。它是设备从全新形状投入运用直到不能坚持正常运用形状而予以报废的全部时间期限。(2)技术寿命。它是设备在市场上维持其价值的时期(设备产品寿命周期)，也即一种使现有设备报废的新设备出现之前的一段时期。技术寿命普通短于自然寿命。(3)经济寿命。它是指给定的设备具有最低等值年本钱的时期，或最高的等值年净收益的时期。9.3.1.2 设备的经济寿命设备的经济寿命设备在运用及闲置过程中将发生两种根本方式的磨损，即有形磨损和无形磨损。有形磨损是机器实体发生磨损，又称为物理磨损；无形磨损是机器设备在价值形状上的损失，又称为经济磨损。有形磨损按其产生的缘由，又可分为因运用产生的磨损和因自然力的作用而产生的磨损，前者称为第一类有形磨损，后者称为第二类有形磨损。设备价值的两重性决议着磨损的两重性，两重磨损同时作用在机器设备上。有磨损就要有补偿，两重磨损方式与补偿方式之间的关系如图9.2所示。9.3.2 设备磨损及补偿方式设备磨损及补偿方式图9.2 设备磨损方式与补偿方式之间的关系 9.3.3 设备经济寿命确实定设备经济寿命确实定确定设备的经济寿命，就是寻求设备在运用过程中投资的分摊本钱费与年运用费的总和为最小的时辰。在这个时辰之前，或者在这个时辰之后，其总费用都会添加。所以，从设备投入运用到投资的分摊本钱费与年运用费的总和为最小的时辰所阅历的时间，就是设备的经济寿命。9.3.3.1 经济寿命确定的准那么经济寿命确定的准那么假设设备的原值(即投资费用)为P，设备在第n年的净残值为Ln,设备已运用的年数为T，那么每年平均分摊投资本钱为P/T。一方面，随着运用年数T的增长，每年分摊的投资本钱将逐渐减少；另一方面，设备的维修费用、燃料、动力耗费等运用费用又逐渐添加，这一过程叫做设备的低劣化。用A1表示第1年机械设备的运用费用(运营本钱费用)，用G表示因低劣化而使设备运用费从第2年起的添加值，如图9.3所示。9.3.3.2 经济寿命的静态计算方法经济寿命的静态计算方法T年内每年运用费用的平均值为A1+G(T-1)/2。因此，设备每年平均的投资本钱和运用本钱之和称为总本钱，其表达式为：为了使平均年总本钱到达最小，令dC/dT=0，有：1(1)2nPLG TCAT02()nPLTG【例9.3】某一设备的原值为7200元，第1年的运用本钱费为800元，以后每年递增650元，估计残值为0，试用静态分析法确定其经济寿命期。【解】由公式(7.22)得：T0=2(7200-800)/650=5(年)即经济寿命期为5年。图9.3 现金流量图 动态分析法就是要思索资金的时间价值，假设设备一次性投资费用按利率i在T年中分摊本钱为：AC1(T)=P-Ln(A/P，i，T)+Lni又假设设备年平均运用费用为AC2(T)：从而设备的年平均费用为：7.3.3.3 经济寿命的动态计算方法经济寿命的动态计算方法2()1(/,)(/.,)TTtCCtACC P F itA Pi T()1()2()1()(/,)(/,)(/.,)TTTTnntCCtACACACPLA P i TLiC P F itA Pi T【例9.4】设利率i=10%,设备逐年减少的残值如表9.8所示。用动态分析法确定例7.3中设备的经济寿命期。【解】列表计算，见表9.8。从表可知，最小的年平均费用为3942元，对应的经济寿命期3年。表表9.8 经济寿命计算表经济寿命计算表 9.3.4 设备更新分析方法设备更新分析方法原型设备更新分析，就是假定企业的消费运营期较长，并且设备一旦选定，今后均采用原型设备反复更新，这相当于研讨期为各设备自然寿命的最小公倍数。原型设备更新分析主要有三个步骤：确定各方案共同的研讨期；用费用年值法确定各方案设备的经济寿命；经过比较每个方案设备的经济寿命确定最正确方案，即旧设备能否更新及新设备未来的更新周期。9.3.4.1 原型设备更新分析原型设备更新分析【例9.5】某企业现有一台机器A，目前市场上另有与机器A一样功能的两种机器B和C，这三台机器构成了互斥方案组。现有机器A还有5年运用期，机器B和C的自然寿命分别为6年和7年，机器各年的现金流量见表9.9所示。设基准收益率为10%，试采用原型设备更新分析方法，比较三个机器方案的优劣。【解】研讨期为5、6、7的最小公倍数210年。采用费用年值法确定各台机器的经济寿命，A机器有5个更新战略；B和C分别有6个和7个更新战略，更新分析的互斥战略数为5+6+7=18个。各机器年平均费用最低的战略所对应的运用期限即该机器的经济寿命。计算三个方案的经济寿命，见表9.9所示。ACA2=10400(元)ACB4=13114(元)ACC7=9028(元)各方案不同更新战略的年平均费用见表9.9所示。其中，旧机器A的经济寿命为2年，新机器B的经济寿命为4年，新机器C的经济寿命为7年。在研讨期210年内，以各方案机器经济寿命对应的年平均总本钱为比较根据，方案C为最优。因此可得出结论，采用新机器C更新现有设备A，机器C未来的可更新周期为7年。表表9.9 各方案机器经济寿命计算表各方案机器经济寿命计算表 新型设备更新分析，就是假定企业现有设备可被其经济寿命平均年费用最低的新设备取代。9.3.4.2 新型设备更新分析新型设备更新分析【例9.6】假定例9.5中的现有机器A可采用经济寿命内年平均费用最低的新机器进展更新，试进展更新决策。【解】在能对现有机器A进展更新的新设备中，机器C在其经济寿命7年内的年平均费用为9028元，低于机器B在其经济寿命4年内的年平均费用11 221元，故将机器C作为现有机器A的潜在更新设备，这相当于在B、C机器的13个互斥战略中选择了一个战略C7，这样战略数减少为12个。由于7年后，各战略的现金流量一样，应选择新机器C的经济寿命7年为研讨期，采用总本钱现值法并根据表9.9中数据比较机器方案。PCA1=11 400(P/F,10%,1)+9028(P/A,10%,6=49 683(元)PCA2=10 400(P/A,10%,2)+9028(P/A,10%,5=52 273(元)PCA3=10 505(P/A,10%,3)+9028(P/A,10%,4)=54 743(元)PCA4=10 928(P/A,10%,4)+9028(P/A,10%,3=57 092(元)PCA5=11 591(P/A,10%,5)+9028(P/A,10%,2)=59 607(元)PCC7=9028(P/A,10%,7)=43 952(元)战略C7的总本钱现值最低，故应采用新机器C立刻更新现有机器A。【例9.7】假定例9.5中经济寿命内年平均费用最低的新机器C缺货，难以采购，只能采用机器B对现有机器A进展更新，试进展更新决策。【解】采用机器B的经济寿命4年作为研讨期，采用总本钱现值比较设备方案：PCA1=11 400(P/A,10%,1)+12 816(P/A,10%,4)=50 989(元)PCA2=10 400(P/A,10%,2)+12 816(P/A,10%,3)=49 921(元)PCA3=10 505(P/A,10%,3)+12 816(P/A,10%,2)=48 637(元)PCA4=10 928(P/A,10%,4)+12 816(PA，10%，1)=46 291(元)PCA5=11 591(P/A,10%,5)43 939(元)PCB5=12 816(P/A,10%,5)48 583(元)战略A5的总本钱现值最低，由此可得出结论，现有机器A应保管5年。
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