1、案例分析2建筑土木工程科技专业资料 第二章 工程设计、施工方案技术经济分析 本章基本知识点： 1设计方案评价指标与评价方法； 2施工方案评价指标与评价方法； 3综合评价法在设计、施工方案评价中的应用； 4价值工程在设计、施工方案评价中的应用； 5寿命周期费用理论在方案评价中的应用； 6决策树法的基本概念及其在投资方案决策中的运用； 7工程网络进度计划时间参数的计算，进度计划的调整与优化。 【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。现拟定的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
2、厚为140mm，内纵墙厚为160mm，其他部位的做法、选材及建筑标准与原方案相同。 两方案各项指标见表2-1。 表2-1 设计方案指标对比表 设计方案 建筑面积(m2) 使用面积(m2) 概算总额（元） 砖混结构 3949. 62 2797.20 4163789.00 内浇外砌结构 3949. 62 2881.98 4300342.00问题：1请计算两方案如下技术经济指标： (1)两方案建筑面积、使用面积单方造价各为多少？每平方米差价多少？ (2)新方案每户增加使用面积多少平方米？多投人多少元？ 2若作为商品房，按使用面积单方售价5647.96元出售，两方案的总售价相差多少？ 3若作为商品房，
3、按建筑面积单方售价4000. 00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？ 分析要点： 本案例主要考核利用技术经济指标对设计方案进行比较和评价，要求能准确计算各项指标值，并能根据评价指标进行设计方案的分析比较。 需要注意的是，问题2和问题3的设问是“售价相差多少”，而不是“差价多少”、故既要答差额，也要答差率。 问题1： 解：1两方案的建筑面积、使用面积单方造价及每平方米差价见表2-2 。 表2-2 建筑面积、使用面积单方造价及每平方米差价计算表 建筑面积 使用面积 方案 单方造价 （元m2） 差价 （元m2） 单方造价 （元m2） 差价 （元m2） 砖混结构4163789.0
4、0/3949.62=1054.23 34. 574163789.00/2797.20=1488.56 3.59 内浇外砌结构4300342.00/3949.62=1088.804300342.00/2881.98= 1492. 15 由表2-2可知，按单方建筑面积计算，新方案比原方案每平方米高出34. 57元；而按单方使用面积计算，新方案则比原方案高出3.59元。 2每户平均增加的使用面积为：( 2881.98 - 2797.20)/54=1.57(m2) 每户多投入：（4300342.00 - 4163789.00）54=2528.76（元） 折合每平方米使用面积单价为：2528.76/1.
5、57=1610. 68（元m2） 计算结果是每户增加使用面积1.57m2，每户多投入2528.76元。 问题2： 解：若作为商品房按使用面积单方售价5647.96元出售，则： 总销售差价=2881.985647.96 -2797.205647.96= 478834.05（元） 总销售额差率= 478834.05/(2797.205647.96)=3.03% 问题3： 解：若作为商品房按建筑面积单方售价4000.00元出售， 则两方案的总售价均为：3949.624000.00=15798480.00（元） 折合成使用面积单方售价： 砖混结构方案：单方售价= 15798480.00/2797.20
6、=5647.96（元m2） 内浇外砌结构方案：单方售价= 15798480.00/2881.98=5481.81（元m2） 在保持销售总额不变的前提下，按使用面积计算，两方案 单方售价差额= 5647.96-5481.81=166.15（元m2） 单方售价差率= 166.15/5647.96=2.94% 【案例二】 背景： 某市高新技术开发区拟开发建设集科研和办公于一体的综合大楼，其设计方案主体土建工程结构型式对比如下： A方案：结构方案为大柱网框架剪力墙轻墙体系，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，窗户采用中空玻璃断桥铝合金窗，面积利用系数为93%，单方造价
7、为1438元m2； B方案：结构方案同A方案，墙体采用内浇外砌，窗户采用双玻塑钢窗，面积利用系数为87%，单方造价为1108元m2； C方案：结构方案采用框架结构，采用全现浇楼板，墙体材料采用标准黏土砖，窗户采用双玻铝合金窗，面积利用系数为79%，单方造价为1082元m2。 方案各功能的权重及各方案的功能得分见表2-3。 表2-3 各方案功能的权重及得分表 各方案功能得分 功能项目 功能权重 A B C 结构体系 0. 25 10 10 8 楼板类型 0. 05 10 10 9 墙体材料 0. 25 8 9 7 面积系数 0. 35 9 8 7 窗户类型 0. 10 9 7 8 问题： 1试应
8、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，拟针对所选的最优设计方案的土建工程部分，以分部分项工程费用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，各功能项目得分值及其目前成本见表2-4。按限额和优化设计要求，目标成本额应控制在12170万元。 表2-4 各功能项目得分及目前成本表 功能项目 功能得分 目前成本（万元） A桩基围护工程 10 1520 B地下室工程 11 1482 C主体结构工程 35 4705 D装饰工程 38 5105 合计 94 12812 试分析各功能项目的目标成本及其可能降低的额度，并确定功能改进顺序。 3若某承包商以表2-4中的总成本
9、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的实际成本为12170万元，则该承包商在该工程上的实际利润率为多少？ 4若要使实际利润率达到10%，成本降低额应为多少？ 分析要点： 问题1考核运用价值工程进行设计方案评价的方法、过程和原理。 问题2考核运用价值工程进行设计方案优化和工程造价控制的方法。 价值工程要求方案满足必要功能，清除不必要功能。在运用价值工程对方案的功能进行分析时，各功能的价值指数有以下三种情况： (1)-1，说明该功能的重要性与其成本的比重大体相当，是合理的，无须再进行价值工程分析； (2)VI1，出现这种结果的原因较多，其中较常见的
10、是：该功能较重要，而目前成本偏低，可能未能充分实现该重要功能，应适当增加成本，以提高该功能的实现程度。 各功能目标成本的数值为总目标成本与该功能的功能指数的乘积。 问题3考核预期利润率与实际利润率之间的关系。由本题的计算结果可以看出，若承包商能有效地降低成本，就可以大幅度提高利润率。在本题计算中需注意的是，成本降低额亦即利润的增加额，实际利润为预期利润与利润增加额之和。 答案： 问题l： 解：分别计算各方案的功能指数、成本指数和价值指数，并根据价值指数选择最优方案。 1计算各方案的功能指数，见表2-50 表2-5 功能指数计算表 功能 方案功能加权得分 方案功能 权重 A B C 结构体系 0
11、. 2510 O.25 =2.50100.25 =2.508 O.25 =2. 00 模板类型 0. 0510 O.05 =0. 5010 O. 05 =0. 5090.05 =0. 45 墙体材料 0. 258 O.25 =2. 009 O.25 =2. 2570.25 = 1.75 面积系数 0.359 O.35 =3.158 O.35 =2. 807 O.35 =2.45 窗户类型 0.109 O.10 =0. 907O.10 =0. 708 O.10 =0.80 合计 9.05 8.75 7.45 功能指数9.05/25.25 =0. 3588.75/25.25 =0.3477.45/
12、25.25 =0.295注：表2-5中各方案功能加权得分之和为：9.05+8.75+7.45=25.25 2计算各方案的成本指数，见表2-6。表26 成本指数计算表 方案 A B C 合计 单方造价（元m2） 1438 1 108 1082 3628 成本指数 0.396 0.305 0.298 0.999 3计算各方案的价值指数，见表2-7。表2-7 价值指数计算表 方案 A B C 功能指数 0.358 0.347 0.295 成本指数 0.396 0.305 0.298 价值指数 0.904 1.138 0.990 由表2-7的计算结果可知，B方案的价值指数最高，为最优方案。 问题2：
13、解：根据表2-4所列数据，分别计算桩基围护工程、地下室工程、主体结构工程和装饰工程的功能指数、成本指数和价值指数；再根据给定的总目标成本额，计算各工程内容的目标成本额，从而确定其成本降低额度。具体计算结果汇总见表2-8。 表2-8 功能指数、成本指数、价值指数和目标成本降低额计算表 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） 目标成本 降低额 （万元） 桩基围护工程 10 O1064 1 520 O1 1 86 0. 8971 1295 225 地下室工程 11 0.1170 1482 0.1157 1.0112 1424 58 主体结构工
14、程 35 0.3723 4705 0. 3672 1.0139 4531 174 装饰工程 38 0.4043 5 105 0.3985 1.0146 4920 185 合计 94 1.0000 12812 1.0000 12170 642 由表2-8的计算结果可知，桩基围护工程、地下室工程、主体结构工程和装饰工程均应通过适当方式降低成本。根据目标成本降低额的大小，功能改进顺序依次为：桩基围护工程、装饰工程、主体结构工程、地下室工程。 问题3： 解： 该承包商在该工程上的实际利润率=实际利润额实际成本额 =( 128123.98%+12812 - 12170)/12170=9.47% 问题4：
15、 解：设成本降低额为戈万元，则 （128123.98%+x）（12812-x）=l O% 解得戈= 701.17万元 因此，若要使实际利润率达到10%，成本降低额应为701.17万元。【案例三】 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和F3同样重要，F4和F5同样重要，F1相对于只很重要，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，其结果见表2-9. 据造价工程师估算，A、B、C、D四
16、个方案的单方造价分别为1420元m2、1230元m2、1150m2、1360m2。 表2-9 方案功能得分表 方案功能得分 功 能 A B C D F1 9 10 9 8 F2 10 10 8 9 F3 9 9 10 9 F4 8 8 8 7 F5 9 7 9 6 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。 分析要点： 本案例主要考核0-4评分法的运用。本案例与案例二不同的是，在案例二中各功能因素的权重均是已知的，而本案例仅给出各功能因素重要性之间的关系，各功能因素的权重需要根据0-4评分法的计分办法自行计算。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
17、种基本情况： (1)很重要的功能因素得4分，另一很不重要的功能因素得O分； (2)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； (3)同样重要或基本同样重要时，则两个功能因素各得2分。 答；： 问题1： 解：根据背景资料所给出的条件，各功能权重的计算结果见表2-10。表2-10 功能权重计算表 F1 F2 F3 F4 F 5 得分 权重 F1 3 3 4 4 1414/40 = O.350 F2 1 2 3 3 9 9/40=0.225 F3 1 2 3 3 9 9/40=0.225 F4 0 1 1 2 4 4/40 =0. 100 F5 O 1 1 2 4 4/40 =0. 10
18、0 合计 40 1.000 问题2： 解：分别计算各方案的功能指数、成本指数、价值指数如下： 1计算功能指数 将各方案的各功能得分分别与该功能的权重相乘，然后汇总即为该方案的功能加权得分，各方案的功能加权得分为： WA =9 0.350+100.225 +90. 225 +80.100 +90.100 =9.125 WB=100.350+10 0.225 +90.225 +80.100 +70.100=9.275 Wc =90.350 +80.225+100. 225 +80.100 +90.100 =8.900 WD =8 0.350+90.225+9 0. 225+70.100 +60.1
19、00 =8.150 各方案功能的总加权得分为形=职+取+职+耽=9.125 +9.275 +8.900 +8.150=35.45 1 因此，各方案的功能指数为： FA =9.125/35.45=0.257 FB =9.275/35.45 =0.262 Fc=8.900/35.45=0.251 FD =8.150/35.45 =0.230 2计算各方案的成本指数 各方案的成本指数为： CA=1420/( 1420+1230+1150+1360)=1420/5160 =0. 275 CB = 1230/5160=0.238 Cc=1150/5160 =0.223 CD= 1360/5160 =0.
20、264 3计算各方案的价值指数 各方案的价值指数为： VA=FA/CA=0.257/0.275=0.935 VB=FB/CB=0.262/0.238=1.101 Vc=Fc/Cc =0.251/0.223=1.126 VD=FD/CD=0.230/0.264=0.871 由于C方案的价值指数最大，所以C方案为最佳方案。【案例四】 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，见表2-11。 表2-11 各设计方案的基础资料 方案 指示 A B C初始投资（万元） 4000 3000 3500维护费用（万元年） 30 80 50使用年限（年） 70 50 6
21、0 经专家组确定的评价指标体系为初始投资；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、l，各专家对指标打分的算术平均值，见表2-12。 表2-12 各设计方案的评价指标得分 方案 指标 A B C初始投资 8 10 9年维护费用 10 8 9使用年限 10 8 9结构体系 10 6 8墙体材料 6 7 7I面积系数 10 5 6窗户类型 8 7 8 问题： 1如果不考虑其他评审要素，使用最小年费用法选择最佳设计方案（折现率按10%考虑）。 2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
22、，并用综合评分法选择最佳设计方案。 3如果上述7个评价指标的后4个指标定义为功能项目，寿命期年费用作为成本，试用价值工程方法优选最佳设计方案。 （除问题1保留两位小数外，其余计算结果均保留三位小数） 分析要点： 对设计方案的优选可以从不同的角度进行分析与评价。如果侧重于经济角度考虑，可采用最小费用法或最大效益法；如果侧重于技术角度考虑，可采用综合评分法或称加权打分法；如果从技术与经济相结合的角度进行分析与评价，则可采用价值工程法和费用效率法等。 答案： 问题1： 解：计算各方案的寿命期年费用 A方案：41300(A/P,IO% ,70)+30 =4000 0.11.170(1.170 -1)
23、+30=430.51（万元） B方案：3000(AP，10% ,50) +80 =3000 0.1 l.150（1.150一1）+80=382. 58（万元） C方案：3500(A/P,10% ,60) +50=3500 0.1 l.1(1.1印-1)+50 =401.15（万元） 结论：B方案的寿命期年费用最小，故选择B方案为最佳设计方案。 问题2： 解：1计算各指标的权重 各指标重要程度的系数之和：5 +3 +2 +4 +3 +6+1=24 初始投资的权重：5/24=0.208 年维护费用的权重：3/24 =0.125 使用年限的权重：2/24 =0. 083 结构体系的权重：4/24=0
24、.167 墙体材料的权重：3/24 =0.125 面积系数的权重：6/24=0.250 窗户类型的权重：1/24 =0.042 2计算各方案的综合得分 A方案：80.208+100.125+100.083+100.167 +60.125+100.250+8 0. 042 =9. 000 B方案：100.208+80.125+80.083+60.167+70.125+50.250+70. 042 =7. 165 C方案：90. 208+90.125+90.083+80.167+70.125+60.250+80.042 =7. 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。 问题
25、3： 解：1确定各方案的功能指数 (1)计算各功能项目的权重 功能项目重要程度系数为4:3:6:1，系数之和为4+3+6+1=14 结构体系的权重：4/14=0.286 墙体材料的权重：3/14 =0.214 面积系数的权重：6/14=0.429 窗户类型的权重：1/14 =0.071 (2)计算各方案的功能综合得分 A方案：100. 286 +60. 214+100.429 +80.071 =9.002 B方案：60.286 +70.214 +50.429 +70.071 =5.856 C方案：80. 286+7 0. 214 +60. 429+8 0.071 =6. 928 (3)计算各方
26、案的功能指数 功能合计得分：9.002+5.856+6.928=21.786 Fa =9.002/21.786 =0.413 FB=5.856/21. 786=0.269 Fc =6. 928/21. 786 =0.318 2确定各方案的成本指数 各方案的寿命期年费用之和为430.51+382.58 +401.15=1214.24（万元） CA =430.51/1214.24 =0.355 CB=382.58/1214.24 =0.315 Cc =401.15/1214.24 =0.330 3确定各方案的价值指数 VA=FA/CA=0.413/0.355=1.163 Vb=FB/CB=0.26
27、9/0.315=0.854 Vc=Fc/Cc =0.318/0.330=0. 964 结论：A方案的价值指数最大，故选择A方案为最佳设计方案。【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）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，其部分结果见表2-13，两方案各技术经济指标的得分见表2-14。 经造价工程师估算，钢木组合模板在该工程的总摊销费用为40万元，每平方米楼板的模板人工费为8.5元；小钢模在该工程的总摊销费用为50万元，每平方米楼板的模板人工费为6.8元。该住宅楼的楼板工程量为2.5万m2 。 表2-13 指标重要程度评分表 F1 F2 F3 F4 F5 Fl O 1 1 1 F2 1 1 1 F3 O 1 F4 1 F5 表2-14 指标得分表 方案 钢木组合模板 小钢模指标 总摊销费用 10 8楼板浇筑质量 8 10模板人工费 8 10模板周转时间 10 7模板装拆便利性 10 9 问题： 1试确定各技
