价值工程理论在工程建设的应用讲义

价值工程理论在工程建设的应用主要内容一、价值工程的基本概念二、价值工程在设计中的应用三、价值工程在施工成本控制的应用四、价值工程在评估工程变更方案中的应用五、建筑工程领域价值工程应用的中外比较（一）价值工程基本概念●价值工程ValueEngineering简称VE●是一门技术与经济相结合的现代化管理科学，也是一种提升产品价值的有效方法。●它通过对产品的功能分析，研究如何以最低的成本去实现产品的必要功能。●在建筑设计与施工领域，由于同一建设项目、同一单项单位工程可以有不同的设计方案和施工方法，因而就会有不同的造价，可以利用价值工程原理进行方案的分析与选择。价值工程的基本原理一、价值工程是研究价值、功能和成本的关系价值（V）＝功能（F）/成本（C）二、价值工程的核心——功能（效用）分析三、价值工程是一项有组织的活动价值工程的主要特征1．目标上的特征：着眼于提高产品的价值。2．方法上的特征：侧重于在研制、设计阶段开始工作。3．活动领域上的特征：把功能分析作为自己独特的研究方法。4．组织上的特征：把技术问题和经济问题紧密地结合起来。价值工程的工作程序一、准备阶段1、对象选择2、组织价值工程小组3、制定工作计划二、方案创新和评价阶段1、提出改进方案2、评价改进3、选择最优方案三、实验与验收阶段1、提出新方案，报送审批2、实施新方案，并对实施跟踪检查。3、进行成果验收和总结价值工程活动程序一般过程基本步骤详细步骤解决问题分析1．功能定义1．对象选择2．资料手集1．这是什么？3．功能定义4．工能整理2．它的功能有哪些些？2．功能评价5．功能成本分析3．它的成本是多少少？6．功能评价7．确定对象范围4．它的价值是多少少？综合3．制定改进方案8．创造5．还有其他途径能能实现这一功功能吗？评价9．概略评价10．具体调查11．详细评价12．提案6．新方案的成本是是多少？7．新方案能满足功功能要求吗？？价值工程的方法1．价值标准评价方法2．功能重要性系数评价方法3．“最合适区域”法提高工程价值的途径一、既可提高工程的功能，又可降低工程的造价。二、可在保证工程功能不变的情况下降低工程造价。三、可在造价不变的情况下提高工程功能。四、可在工程功能略有下降的情况下使工程造价大幅度降低。五、可在工程功能略有下降的情况下使工程造价大幅度降低。价值工程原理应用示例应用价值工程基本原理分析选择施工方案：1．确定研究对象，某建筑按装企业进心某大学教学楼施工，以挖基槽作为价值工程对象。2．功能定义，安全、迅速、高质量挖基槽4376ｍ３。3．施工方案成本分析，业主要求将挖出的土存放于施现场附近，留作回填。堆放处离工地200ｍ。原施工方案准备用挖土机挖土，装汽车运输，推土机配合卸土，工期10天。工程成本需63510元。4．提出改进方案，在实地调查的基础上，经反复研究，发现除原定施工方案外，还可采用挖图机挖土，推土机推土至存土场地，或用铲运机将土运至推放处等四种施工方案。5．方案评价，对提出的五个方案进行分析比较，考虑到施工现场狭窄，为了既经济有确保工地安全，建议采用第四种代替方案。该方案比原方案缩短工期3天，降低成本26280元。某教学楼土方工程五种施工方案的比较表施工方案施工方法施工机械工程量（ｍ３）主要施工方法台班产量（ｍ３）工期（天）工程造价（元）施工方案的优和缺点原方案挖运挖土机1台汽车4辆推土机1台4376挖土机挖土装汽车车，推土机配配合卸土437.510635101.质量安全较有把握握2.常规管理比较省事事3.土方外运增加造价价,回填时运距距远\费用大代替方案1甩土挖土机1台推土机2台4376挖土机挖甩，推土土机配合将土土推至存土场场397.8211320001.经济省钱2.现场乱,推图土配配合困难,现场推不下下全部土方3.不能保证施工安全全2挖运及甩土挖土机1台推土机1台汽车3辆4376挖运和甩土相结合合，基槽边用用挖甩，推土土机配合486.229420001.质量较好2.仍有土方外运,造造价较高3推土推土机2台4376使用腿土机将土推推出基槽外243.1118379001.放坡较大,破坏了了基槽的边坡坡,加大回填量量2.效率低,工期长..死角多4铲运铲运机2台（双铰盘的可推土土又可拉）4376推土机开坡边配合合，用铲运机机将土运出基基槽存放625.147372301.造低2.能充分利用场地推推土3.槽底平整,边坡好好,工程质量高高（二）价值工程在设计中的应用一、价值工程与工程设计的关系在设计过程中，利用价值工程对设计方案进行经济比较，对不合理的设计提出意见，运用价值工程原理，对方案实行科学决策，对工程设计进行优化，提高设计项目的产品质量。价值（V）＝功能（F）／成本（C）二、价值工程在设计中的应用实例实例1：优化设计方案，提高工程性能在某省重点“十五”技改工程设计中，运用价值分析方法进行方案优选，通过技术方法比较、经济分析和经济评价，把设计项目寿命周期成本的观念渗透到具体设计技术措施之中。该厂新建一座近10万平方米的联合厂房，集制丝车间、卷接包车间、参观走廊、辅料高架库、配方高架库、办公及辅助用房于一体的综合建筑。为实现工程的多种功能，在设计中，工艺方案收集了国内外有关资料，提出了各种各样的设想，并进行了多种方案的经济比较，通过优化设计，改进了原不合理的工艺布局，减少了一些重复的、不必要的工序，最后确定的设计方案，是国内最先进的工艺流程，降低了工程造价近亿元，有效控制了工程成本。在总图的布置上，充分利用地势、地貌的特点，该工程建设场地东北角北面地势较低，与南面高差10米左右，利用地势的高差建设配方高架库，高架库设计为单层，层高10米，这样有机的把库房与厂房连接起来，工艺流程也顺畅，厂区内功能分区明确。人流、物流通畅。减少了填方工程量，节约了工程造价。该项目总图方案结合了项目现场实际情况、场地现状进行三维空间规划与设计，同时，拄重设计方案的经济效果，以合理的工程造价，最大限度地满足功能需要，很好地利用了建设场地的地形，使项目投资奖低，经济效益显著。实例2：降低工程成本，提高企业经济效益在某瓷厂技改工程设计中，运用价值工程分析方法，在进行广泛深入调查研究的基础上，根据企业现有厂房、设备等固定资产和财务状况，对扩建工程内容统一规划、统一安排、合理调配。按照原计划，建设单位已将4523平方米的彩烤车间委托给某县设计单位作了土建施工图设计，并按图打下了桩基。后来在工艺设计时，发现原土建设计不能满足工艺要求，需重做土建设计。在确定土建投资时，利用价值工程分析原理，寻找建筑、结构在功能满足使用要求、合理的基础上的最优方案，发现利用原设计柱网的布置，并利用原有厂房原料（一）车间、成型（一）车间，进行适当地改造，完全可以满足功能使用的要求，可节约土建投资600多万元。在确定设备投资时，采用价值工程法对主要设备、材料进行比选。通过采用两次价值系数进行评选，以最终价值系数大者为优胜者，节约投资近500万元，提高了企业的经济效益。实例3：剔除不必要的辅助功能，项目造价大幅度降低某纸厂运用价值工程理论分析方法进行工程设计的，在建设规模上提出了充分利用规模效益来确定和控制工程成本，在工程技术方案上，充分利用资源，提高企业经济效益，造价工程师编制了多个投资方案进行经济分析、评价。在进行经济分析时，发现设计中变压器设备选型功率偏大，电气控制柜设备选型较高档，有的辅助设备可以取消，对设计方案的功能进行综合分析，应尽可能剔除不必要的辅助功能。经造价人员与有关设计人员商量后，提出了造价方面的意见，被设计人员采纳，修改了原设计，节约工程造价约200多万元。（三）价值工程在建筑施工项目成本控制中的应用一、对工程设计进行价值分析的必要性1.通过对工程设计进行分析的价值工程活动，可以更加明确业主单位的要求，更加熟悉设计要求、结构特点和项目所在地的自然地理条件，从而更利于施工方案的制订，更能得心应手地组织和控制项目施工。2．通过价值工程活动，可以在保证质量的前提下，为业主节约投资，提高功能，降低寿命周期成本，从而赢得业主的信任。大大有利于甲乙双方关系的和谐与协作；同时，还能提高自身的社会知名度，增强市场竞争能力。3．通过对工程设计进行分析的价值工程活动，对提高项目组织的素质，改善内部组织管理，降低不合理消耗等，也有积极的直接影响。二、确定价值工程活动对象1．通过价值工程活动，进行技术经济分析，确定最佳施工方法。2.结合施工方法，进行材料使用的比选。3．结合施工方法，进行机械设备选型，确定最合适的机械设备的使用方案。4.结合项目的施工组织设计和所在地的自然地理条件，对降低材料的库存成本和运输成本进行分析，以确定最节约的材料采购方案和运输方案，以及最合理的材料储备。三、案例：×市大模板高层住宅外墙板的价值分析1．选择价值分析对象××市用大模板工艺建造了一批高层住宅楼，分析其造价，发现结构造价占土建工程的70％，而外墙造价又占结构造价的1／3，但外墙体积在结构混凝土量中只占1／4强。从造价的构成上看，外墙是降低造价的主要矛盾，应作为价值分析的主攻目标。2．功能分析通过调研和功能分析，可以明确回答下列问题：(1)在大模板住宅建筑体系中，外墙的功能是什么?答：作为受力部件，抵抗水平力；作为围护部件，挡风防雨，隔热防寒。(2)这种外墙用什么材料做成?答：配钢筋的陶粒混凝土墙板。(3)规格尺寸如何?答：长×高×厚＝330cm×290cm×28cm，重量约4t，净面积7.3ｍ2(4)有几道生产工艺?成本如何分配?答：在构件厂预制板材，300元，占87％；专用拖车运到工地，30元，占8.7％；塔式起重机吊装，15元，占4.3％。(5)有哪些可供选择的代替方案?答：现浇混凝土贴钙塑保暖板；加气混凝土拼装整间大板；玻璃纤维增强水泥复合板。3．评价代替方案经过分析后，选出以膨胀珍珠岩做保暖层的玻璃纤维增强水泥复合板，作为优先考虑的代替方案，并拟定产品规格为：长×高×厚＝630cm×290cm×12cm重量约5t，净面积13.3ｍ２生产工艺及成本分配预计为：构件厂预制板材，320元，占93.3％专用拖车运到工地，8元，占2.3％塔式起重机吊装，15元，占4.4％经过测试，代替方案的物理性能和力学性能都可满足功能要求，代替方案的经济效益是很显著的。从表中可以看出，每ｍ２墙体可节约成本：47.26元－24.86元＝22.40元，节约率高达47.4％。据此，建议采用该代替方案。不同方案的成本比较原方案（元）代替方案成本项目每块墙板净面积77.3ｍ２每平方米墙面成本本每块墙板净面积113.3ｍ２每平方米墙面成本本板材预制30041.1032023.19运输304.1180.58吊装152.05151.09合计34547.2634324.86（四）价值工程在评估工程变更方案中的应用【案例】：某大学城建设中，组团三标的外环路路宽60m，等级为城市I道路，合同工期为5个月。在K9+300-K10+000段软基处理，原设计为采用塑料排水板处理地基，处理后分层填筑土路基，并做4个月的超载预压。K9+900-K10+000段因拆迁影响，未能按该设计施工，工期已延误1个半月。在此情况下，施工方提出工程变更为采用水泥搅拌桩处理地基。一、功能分析1．工程变更方案的主要功能(1)在FIDIC合同条件下，承包人提出的变更请求理由有：加速完工；降低工程实施、维护或运行的费用；对业主而言提高竣工工程的效率或价值等”。(2)《建设工程施工合同(示范文本)》条件下，承包人按照监理工程师的要求进行变更，因变更导致合同价款的增减及造成的承包人损失，由发包人承担，延误的工期相应顺延。2．功能分析和评价指标设置从以下技术经济指标做评价：施工时间与地基稳定长短(F1)。处理后地基沉降变形大小(F2)。方案工程造价(F3)。施工过程监控难易(F4)。施工组织难易(F5)。工序衔接关系好坏(F6)。二、功能评价功能评价目的是比较各项功能的重要程度，一般采用0-1评分法(强制确定法)、0-4评分法和环比评分法等方法，计算各项功能评价系数，揭示各项功能重要程度。0-4评分法在某种程度上克服0-1评分法(强制确定法)的局限性。因此，本案例中价值工程小组采用0-4评分法对F1—F6，做重要性评分。功能评价结果如表1。表1功能重要性系数表指标F1F2F3F4F5F6得分评价系数F1*34444190.317F21*3344150.250F301*23390.150F4012*2380.133F50012*250.083F00112*40.067合计601.000三、方案评价1．方案功能评分与方案功能综合得分计算表2方案功能得分和综合得分计算功能评价系数方案功能加权得分分塑料排水板水泥搅拌桩碎石桩挤密砂桩F10.3176×0.317==1.90229×0.317=22.85310×0.3177=3.17709×0.317=22.863F20.2507×0.250=11.75010×0.2500=2.500010×0.2500=2.50008×0.250=22.000F31.15010×0.1500=1.50008×0.150=11.2006×0.150=00.9009×0.150=11.350F40.1337×0.133=00.9318×0.133=11.06410×0.1333=1.33308×0.133=11.064F50.0839×0.083=00.74710×0.0833=0.83307×0.083=00.5817×0.083=00.581F60.0676×0.067=11.4028×0.067=00.53610×0.0677=0.67709×0.067=00.603综合得分7.2328.9839.1518.4512．成本指数计算施工方提供的各方案中，塑料排水板方案，工程费用包括砂垫层和土工布、碎石集水盲沟、地基稳定观测、超载堆土施工等综合费用为682858.2元。水泥搅拌桩方案，包括了大型机械进退场费6000.0元，施工方报价为835995.4元，考虑到工程变更方案审批及时，采用该方案施工方也不用另外组织水泥搅拌桩机进退场，进退场费予以扣除，综合费用为829995.4元。碎石桩和挤密砂桩方案综合费用分别为844131.3元和790273.6元。成本指数按下式计算：ＣⅠ＝Ｃｉ／∑Ｃｉ(ｉ＝1，2，3，…ｎ)式中：Ｃｉ——第ｉ方案的综合费用。计算得塑料排水板方案Ｃ１＝0.217，水泥搅拌桩方案Ｃ１＝0.264，碎石桩方案Ｃ１＝0.268，挤密砂桩方案Ｃ１＝0.251。3．功能指数和价值指数的计算由表2综合得分资料，按公式Ｆ１＝Ｆ１／∑Ｆ１，计算出4个方案的功能评价指数分别为：0.2139、0.2656、0.2706、0.2499。按公式Ｖ１＝Ｆ１／Ｃ１，计算价值指数，计算得：塑料排水板方案Ｖ１＝0.986，水泥搅拌桩方案Ｖ１＝1.006，碎石桩方案Ｖ１＝1.010，挤密砂桩方案Ｖ１＝0.996。4．方案评价计算结果，水泥搅拌桩方案Ｖ１＝1.006，接近功能比重与其成本比重相匹配时Ｖ１＝1的情况，方案较合理。碎石桩方案价值指数最高，该方案综合得分也最高，但该方案造价也最高。价值工程小组认为，该方案具有的功能从技术、经济等方面完全满足工程建设需要。同时认为，该方案出现Ｖ１＞1属于成本比重小于其功能比重，是源于成本提高，导致一定程度功能过剩，甚至可以看作对水泥搅拌桩方案的创新：通过增加成本，功能提高。但成本提高了1.70，价值才提高0.16，创新效果不理想。塑料排水板方案和挤密砂桩方案Ｖ１＜l，难以实现工程目标，特别是原设计的塑料排水板方案，对实现目标已经相当不利，说明工程变更有必要。经过价值工程小组综合分析，认为水泥搅拌桩方案最优，该方案既能实现工期、质量目标，又能控制了工程变更项目的造价。（五）工程领域价值工程应用的中外比较一、价值工程在各国的应用与发展1．价值工程在美国的应用价值工程在美国主要被政府部门应用于建筑业，基本上成为控制项目造价的手段。它用一种叫做40小时工作组的组织来完成工作计划，通常在设计进行到35％的阶段由项目外部的专家构成这个工作组，他们把工作的重心放在项目的高成本区域，对此提出一些低成本的可比方案。2．价值工程在日本的应用价值工程在日本也大量应用于建筑业，但日本模式的价值工程有其自己的特色：一、日本的价值工程是在民间自发的基础上得到政府支持而发展起来的。二、日本企业在应用价值工程时将其作为企管理技术的一种，与其他技术相结合在公司内部综合使用。日本企业搞“VIQ”结合（V是价值工程，I是工业化，Q是全面质量管理），使之成为企业取得竞争优势和经济发展的一个“法宝”。●日本价值工程师协会（SJVE）3．价值工程在西欧、澳洲的应用价值工程在西欧首先于上世纪60