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1、5.2 5.2 设计方案技术经济评价设计方案技术经济评价n设计方案优劣直接影响建设工程费用、进度、质量及项目建成后的使用价值和经济效果。n常用评价方法：n（1）计算费用法n计算费用法是以“费用”反映设计方案的物质及劳动量消耗，以此评价设计方案优劣。n“计算费用计算费用”最小的设计方案为最佳方案。计算费用法；多因素评价优选法（评分指数法）。1n计算费用法有两种：年费用计算法和总费用计算法。n年费用计算法：年计算费用=总投资额投资效果系数+年生产成本 （5-1）n总费用计算法：总计算费用=总投资额+年生产成本投资回收期 （5-2）n注：式中，投资回收期与投资效果系数互为倒数。项目在正常生产年份的净
2、收益与投资总额的比值项目在正常生产年份的净收益与投资总额的比值2n（2）评分指数法n评分指数法是一种定量与定性分析相结合的方法。n该方法对设计方案设定若干评价指标，并按其重要程度分配权重，然后为各指标打分，将各指标得分与权重相乘并汇总，得出各设计方案的评价总分，以总分最高的方案为最佳。3n 5.2.1 提高设计方案技术经济效果的主要途径n技术经济合理的设计，一般可降低造价5%10%，甚至可达10%20%。n设计方案技术经济分析是在方案形成后进行的。方案设计应把提高技术经济效果作为主要的努力方向，避免可能的浪费。n注意：不同建筑体系，提高设计方案技术经济效果的途径各不相同。本章对居住建筑和工业建
3、筑进行阐述。45.2.1.1 提高居住建筑设计方案技术经济效果的途径（1）平面布置合理，房屋长度与宽度得当；（2）单元组成、户型和居住面积适宜；（3）合理确定层数与层高；（4）合理选择结构方案。5n（1）平面布置合理，房屋长、宽得当n层数和层高确定的条件下，房屋的长和宽决定单位建筑面积的外墙面积。每层建筑面积不变的前提下，建筑物的长宽比越小，每平方米建筑面积的外墙周长就越小。n一般用外墙周长系数衡量外墙周长的大小。（5-3）n外墙周长系数越小，造价越低，能耗也越少。为使外墙周长系数适度并考虑不设伸缩缝的最大长度限制，房屋长度以35个单元（6080m），较经济合理。6嘉凯城7165m2，三室两厅
4、89嘉凯城10n 楼梯、走道以安全疏散；栏杆、休息平台以方便搬运家具等作为衡量优劣的标准。户内走道按联系方便、线路短捷、搬运家具方便等评分。n 阳台以面积合理、位置恰当、安全美观等评分。n 公用设施指垃圾道、电话管线、公用电视天线、信报箱等，以设置的合理程度评分。n 平面空间综合效果指平面布置紧凑，空间分配合理，功能分区明确，交通联系方便，私密性好等，以此评定分值。n 通风以起居室、卧室均自然通风顺畅程度评定分值。11n套型：由居住空间和厨房、卫生间等共同组成的基本住宅单位。n户型即每户的室数。户室比（户型比）指各种户型在总户数中所占的百分比。户室比应根据一般家庭人口的组成、职业等确定，需考虑
5、国家的经济状况。n居住面积是指住宅建筑各层平面中直接供住户生活使用的居室净面积之和。n当分户门内的厅和过道的面积超过6m2时，可按其面积的1/2计算在居住面积内。n居住面积一般用平面系数确定。平面系数一般要达50%以上。（5-45-4）12 n使用面积：房间实际能使用的面积，不包括墙、柱等结构构造的面积。（住宅设计规范）n净净面面积积：除去墙、柱等建筑构件所占有的水平面积（即结构面积）。一般作为衡量居住水平的面积指标。n辅助面积指住宅建筑各层中不直接供住户生活的室内空间净面积，包括过道、厨房、卫生间、厕所、起居室、贮藏室等。n辅助面积系数以25%左右为宜。（5-55-5）13n结构面积是指建筑
6、物各层平面内墙体、柱等建筑结构所占的面积。用户不能直接享用这一部分面积。n结构面积大小用结构面积系数衡量。结构面积越小，设计方案越经济。（5-65-6）141516n（3）合理确定层数与层高n高度对造价和经常费用有很大影响。高度降低，可缩小楼与楼之间的日照与安全间距，节约用地。n建筑高度取决于层高与层数。降低层高可节约造价和采暖等费用。层高降低10cm，造价可降低1%左右，墙体材料可节约10%左右。目前我国居住建筑层高一般采用2.73.3m。n增加层数可以提高居住密度，减少每户管道长度，节约用地。房屋设施、供水、排水管道、电力照明和交通道路等费用在一定范围内都随层数的增加而降低。n层数超过7层
7、，需增加垂直运输设施，需较多交通面积，需补充设备（垃圾道、供水设备、供电设备等），还要增加结构强度抵御风荷载及地震荷载等。n发展多层还是高层建筑，是一个复杂的技术经济问题。17上海金茂大厦地上88层，420.5m上海中心大厦地上118层，632m上海环球金融中心地上101层，492m上海中心大厦地上118层，632m18n金茂大厦（421m）每天管理维护费达100万元。造价约2万元/m2。n金茂大厦幕墙0.8万m2，据说两架擦窗机连续工作，一年才能擦一遍。n外形凹凸起伏太大，檐部悬挑局部3m多，擦玻璃困难。19n（4）合理选择结构方案n住宅结构体系主要有短肢剪力墙结构、剪力墙结构、框架结构、钢
8、结构、砌体结构等几种。n基础、外墙、内墙、楼板、屋面等部位的构件设计和选用，应进行技术经济分析，以选择最佳方案。n墙体应以砌块或壁板代砖，采用复合墙板、节能墙体等；n降低预制构件重量以便运输和装配；n尽快解决装饰工程机械化、干作业问题；n楼板造价约占总造价的9%13%，重量约占整体重量的22%，是影响工程经济效果的主要环节之一。n隔墙费用约占房屋造价的12%。20n（1）合理选择建设方式；n（2）选好建设场地；n（3）合理布置总平面；n（4）尽量减少车间的面积和体积；n（5）正确选择高度、跨度和柱距；n（6）采用先进结构型式和轻质、高强建筑材料，减轻自重。5.2.1.2 提高工业建筑设计方案技
9、术经济效果的主要途径21补充：绿色工业建筑评价导则（GB-T 50878-2013）n1 总则；n2 术语；n3 基本规定；n4 可持续发展的建设场地；n5 节能与能源利用；n6 节水与水资源利用；n7 节材与材料资源利用；n8 室外环境与污染物控制；n9 室内环境与职业健康；n10 运行管理；n11 技术进步与创新。22n5.2.2 住宅建筑设计方案的技术经济评价n5.2.2.1 住宅建筑设计方案技术经济评价的指标体系n住宅建筑功能指住宅满足居住者对适用、安全、卫生等方面基本要求的总和；n社会劳动消耗指为取得建筑功能所付出的全部社会劳动消耗量。n评价指标分二级：一级为控制指标，二级为表述指标
10、。n住宅建筑技术经济评价标准（JGJ47-88）：“住宅建筑设计方案评价指标体系表”和“住宅建筑工程评价指标体系表”。161623补充：补充：绿色建筑评价标准绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2014GB/T 50378-2014n1 总则n2 术语n3 基本规定n3.1 基本要求n3.2 评价与等级划分n4 住宅建筑n4.1 节地与室外环境n4.2 节能与能源利用n4.3 节水与水资源利用 n4.4 节材与材料资源利用 n4.5 室内环境质量n4.6 运营管理n5 公共建筑n5.1 节地与室外环境 n5.2 节能与能源利用 n5.3 节水与水资源利用n5.4 节材与材料资源利用n5.5
11、 室内环境质量n5.6 运营管理n本规范用词说明n条文说明24n5.2.2.2 评价指标的计算n（1）定量指标的计算n定量指标指能通过数值大小反映优劣状况的指标。各项定量指标计算依据如下：n 平均每套卧室、起居室数以多者为优。n 平均每套良好朝向卧室、起居室面积以多者为优。良好朝向是指南向和东南向，东向为次好朝向，计算时乘0.6系数。n 平均每套建筑面积，符合或接近国家或地方规定的面积标准者为优。n 使用面积系数以大者为优。25n 平均每户面宽以小者为优。该指标指住宅底层两山墙外皮间的长度被首层或标准层套数除。一般情况下，适用于条式住宅。26n 严寒和寒冷地区计算保温，温暖地区计算保温与隔热，
12、炎热地区计算隔热。若用评分法，按当地一般做法解决保温、隔热问题者，得2分；采取措施改进功能效果者，增加分值；未达一般做法者，减少分值。n 分户墙与楼板的隔声量以大者为优。n 造价指标指住宅建筑的土建及设备的全部造价，不包括基础工程造价。住宅工程评价以设计预算为准。27n 工期指单位工程从开工到竣工的全部日历天数，不包括基础工程的工期。住宅工程评价，可用计划工期，也可用扣除不正常停歇天数的实际工期。n 房屋经常使用费包括管理、维修、税金、资金利息、保险、能耗等，以小者为优。计算公式按各地统一规定。n11 使用能耗指使用过程中的采暖、电气、给排水、空调等能耗的总和。n12 劳动量耗用指住宅建造过程
13、中直接耗用的全部劳动量。包括现场用工和预制厂用工，按预算定额计算。28（2）定性指标的计算定性指标是指不能直接通过计算数值定量反映事物好坏的指标。各项定性指标确定依据如下：家具布置以起居室、卧室的平面尺度适宜、门窗位置（采暖地区需考虑散热器位置）适当，墙面完整，利于灵活布置家具的程度评定分值，以高分者为优。厨房以平面尺度适宜，固定设备布置合理，空间利用及通风排烟良好评定分值，以高分者为优。卫生间、厕所根据所采用设备的数量、布置合理程度，及采光、排气等评定分值，以高分者为优。储藏设施指储藏间、壁橱、吊柜、搁板等，以空间利用合理，使用方便者为优。29n 结构安全以满足设计规范和抗震要求，主体结构的
14、稳定性程度评定分值。n11 安全措施指疏散、防火、防盗、防坠落等措施，应以适宜程度评定分值。n12 室内效果以空间比例适度，色调协调，简洁明快，观感舒适等评分。n13 立面效果以体型、比例、立面、色调的谐调程度评定分值。n14 上述指标，凡因创新而更好满足使用功能要求的，均应计入创新一项，给予4分。305.2.2.3 评分指数法的评价方法（1）评价步骤 提出评价项目；确定对比标准；描述评价项目和对比标准的工程概况和建筑特征；建立可比条件；计算技术经济指标的基础数据（包括计算值及分值）；计算技术经济指标的转换值；计算技术经济指标的指数值；计算技术经济指标的加权指数；计算住宅建筑技术经济效果的综合
15、指数；综合评价与结论意见。31（2）定量标准定量标准是定性指标进行定量计算的依据。定性指标按住宅建筑技术经济评价标准（JGJ47-1988）附录二“住宅建筑评价指标体系定量表”的规定进行评分。定量评分的分值为“0”、“1”、“2”、“3”、“4”。“0”分为淘汰标准，有一项指标出现“0”分，方案即被淘汰，不再参加评比。“1”分为基本标准线，表示指标达到最低合格标准。“2”、“3”分表示使用功能递增的分值。“4”分为创新标准，表示指标反映的内容有独到的效果。32n（3）相对权重n相对权重是为了体现一级和二级各项评价指标在总体评价中的重要程度而设置的，计算权重按下式进行：（5-7）n式中，第i项评
16、价指标的计算权重；n 第i项指标的一级权重；n 第i项指标的二级权重。n一级权重适宜于各地区；二级权重可根据各地区具体情况酌情增减。33n（4）技术经济效果综合评价n 对评价指标的评分值或计算值进行指数化运算。n 技术经济效果评价指标体系的综合，应按建筑功能和社会劳动消耗两类指标分别进行。n 住宅功能指标评价，均应以大者为优。注意：不同方案同一评价项目所形成的数列，以小者为优时，经转置后指数化运算，形成以大者为优的指数数列。n 社会劳动消耗指标评价，均应以小者为优。注意：不同方案同一评价项目所形成的数列，以大者为优时，转置后进行指数化运算，形成以小者为优的指数数列。n 转置运算采用大小值求补法
17、。以数列中最大数与最小数之和，减去所求数，即得转置后的新数列。34n【例5-1】有四个钢筋混凝土框架结构住宅设计方案，每平方米建筑面积的钢材耗用量指标分别为45kg，46kg，48kg，49.5kg，采用大小值求补的方法进行转置运算。n解：采用大小值求补的方法，转置运算如下：n 49.5+45-45=49.5；n 49.5+45-46=48.5；n 49.5+45-48=46.5；n 49.5+45-49.5=45。n获得转置后的新数列：49.5kg，48.5kg，46.5kg，45kg。35n 计算评价指标的指数。计算评价指标的指数，应按以下情况处理：n建筑功能指标体系评价指数数列，以数列中
18、之最大数除以数列中各数，得到一组不大于1的指数值；n社会劳动消耗指标体系评价指数数列，以数列中之最小数除以数列中各数，得到一组不小于1的指数值。n 计算各项评价指数的加权指数。各项技术经济指标的指数值，称为评价指数。评价指数乘以相应的权重值，即为各项评价指数的加权指数。36n 计算评价指标体系的综合指数。各方案的建筑功能指标体系和社会劳动消耗指标体系的加权指数总和，分别为该评价指标体系的综合指数。（5-8）（5-9）式中，建筑功能指标体系的综合指数；社会劳动消耗指标体系的综合指数；建筑功能指标体系中第i项评价指标的评价指数；建筑功能指标体系中第i项评价指标的权重值；社会劳动消耗指标体系中第i项
19、评价指标评价指数；社会劳动消耗指标体系中第i项评价指标权重值；n评价指标数。37n 计算住宅建筑技术经济综合效果。住宅建筑技术经济效果综合评价，是建筑功能指标体系的综合指数与社会劳动消耗指标体系的综合指数之比。比值大的方案为较优方案。（5-10）式中，住宅建筑技术经济综合效果；其他符号含义同前。评价及决策。通过综合评价，提出方案的评价意见，以供决策。38n【例5-2】有5个多层住宅设计方案（分别以I、II、IV、V表示），试对其进行设计方案技术经济评价选优。n【解】将一级指标及一级指标对应的权重分别填入住宅建筑方案评价表（以下简称评价表）中的第2栏和第5栏；根据当地自然条件、技术水平和生活习惯
20、等，选定二级指标及相应权重，分别填入评价表中第3栏和第4栏；第4栏数字乘以第5栏对应数字求出每项指标的计算权重，填入第6栏；逐个分析二级指标，明确哪些指标求最大值，哪些指标求最小值；39 结合平、立面图进行分析和计算，对于“平均每套卧室、起居室数”等6项定量指标，求计算值；其余各项定性指标，经过专家评议，给出相应分值，将计算值和分值分别填入评价表中的第8-12栏内；本例中，有两项功能评价指标的值越小越好，即“平均每套建筑面积”和“平均每套面宽”。为计算综合功能指标，必须通过大小值求补的方法对其转置，将转置后的数字填在这两项指标的第13-17栏内；40 求指数数列。功能指标，以每个指标各方案数列
21、中的最大数为分母，分别除该指标中的各数，如例中的“平面空间综合效果”指标，最大分值为3，则以3为分母，去除其它各方案该指标的分值。社会劳动消耗指标，以各方案数列中的最小数为分母去除各数，本例中，第方案的造价最低，为96.02元m2，以其为分母除各数。求出的指数分别填入第18-22栏；加权计算。用第18-22栏的指数值乘以该指标相应的权重值（列于第6栏），求出加权指数，填入第23-27栏。例如，“家具布置”指标，第II方案的指数值为0.33，乘以该指标的权重5，得加权指数1.65，填入该指标第II方案的第24栏；41 分别求出方案I-V全部建筑功能指标的加权指数总和，得到各方案建筑功能的综合指数
22、，列于表第28-32栏内；各方案的技术经济效果，分别为各方案建筑功能综合指数与社会劳动消耗综合指数的比值。方案I：方案II：方案：方案：方案V：方案I的综合技术经济效果最优，II、III次之，IV最差。425.2.3 工业建筑设计方案的技术经济评价5.2.3.1 工业建筑设计方案技术经济评价指标体（略）5.2.3.2 工业建筑设计方案技术经济评价方法及实例（1）使用多指标对比评价法应注意的问题 可比性；指标选用；结论。43n【例【例5-35-3】拟设计某小区景观长廊顶部的钢筋混凝土梁，三个可行方案如表5-10。材料、人工费、机械费等合计：混凝土450元/m3。支模板43元/m2，钢筋4200元
23、t。试确定哪个方案最经济？钢筋混凝土梁的设计方案断面尺寸（mmmm）钢筋（kg/m3）方案一300550100方案二40050085方案三350450110表5-10 钢筋混凝土梁设计方案44n解：以梁长1m为单位计算，计算结果列于表5-11。项目单位方案一方案二方案三砼体积m30.3*0.55=0.165 0.4*0.5=0.20.35*0.45=0.158钢筋重量kg 100*0.165=16.5 85*0.2=17110*0.158=17.38梁模板m20.3+0.55*2=1.4 0.4+0.5*2=1.4 0.35+0.4*2=1.15砼费用元 0.165*450=74.250.2*
24、450=900.158*450=71.10钢筋费用元 16.5*4.2=69.317*4.2=71.417.38*4.2=73.00模板费用元 43*1.4=60.243*1.4=60.243*1.15=49.45合计费用元 74.25+69.3+60.2=203.7590+71.4+60.2=221.671.1+73+49.45=193.55表5-11 钢筋混凝土梁造价从合计费用可判断，方案三最经济。45n【例5-4】修建某轻型车间，面积为500lOOO m2。可采用三种设计方案，其费用如表5-12，年利率为10%。求适用于不同面积的最优方案。方案每m2造价（元）年总维修费（元）年总使用费（
25、元）使用年限（年）残值（造价%）A1106000300020-B15042002800203.0C19020001000201.0表5-12 轻型车间造价46解：可采用盈亏平衡分析法进行求解。车间的年度总费用为面积S的函数。20年，利率10%时，资金回收系数=0.1175，偿债基金系数=0.0175。A、B、C三方案的年度总费用：CA=110S0.1175+6000+3000=12.93S+9000 （1）CB=150S0.1175-1500.03S0.0175+4200+2800=17.55S+7000（2）CC=190S0.1175-1900.01S0.0175+2000+1000=22.29S+3000（3）令CA=CB，解得，S1=432.90（m2）。此时，C=14597.40（元）。令CA=CC，解得，S2=641.03（m2）。此时，C=17288.56（元）令CB=CC，解得，S3=843.88（m2）。此时，C=21810.09（元）47STC10000400150002000025000A3005006007008009001000CB图图5-2 5-2 车间设计方案盈亏平衡分析图车间设计方案盈亏平衡分析图u以S为横坐标，C为纵坐标，绘制盈亏平衡分析图如图5-2。u由图5-2，S641.03m2时，A最优；S641.03m2时，C最优。48