工程设计阶段的成本

工程设计阶段的成本第1页，共89页，2023年，2月20日，星期一第一节工程项目设计阶段的成本规划与控制概述第二节工程项目设计方案的比选原则第三节工程项目设计方案的比选方法第四节设计概算的编制与审查第五节施工图预算的编制与审查第2页，共89页，2023年，2月20日，星期一工程项目设计阶段的划分工程项目设计阶段成本规划与控制的意义第一节工程项目设计阶段的成本规划与控制概述第3页，共89页，2023年，2月20日，星期一一、工程项目设计阶段的划分总体设计阶段初步设计阶段技术设计阶段施工图设计阶段第4页，共89页，2023年，2月20日，星期一二、工程项目设计阶段成本规划与控制的意义1.在设计阶段进行工程造价的计价分析可以使造价构成更合理，提高资金利用效率2.在设计阶段进行工程造价的计价分析可以提高投资控制效率3.在设计阶段控制工程造价可以使控制工作更主动4.在设计阶段控制工程成本便于技术与经济相结合5.在设计阶段控制工程成本效果最显著第5页，共89页，2023年，2月20日，星期一工程造价控制的关键在于前期

100%95%75%35%10%1/41/23/4决策和初步设计技术设计施工图设计施工阶段项目进展时间对投资的影响程度各阶段对投资影响程度分析图Kelly（1982）的研究发现一个项目80%的造价在方案设计阶段就已经确定，所以后续的控制只能影响到其余的20%投资。Wootoon（1982）认为项目总造价中能受现场直接控制的部分在6%-20%之间。第6页，共89页，2023年，2月20日，星期一第二节工程项目设计方案的比选原则第7页，共89页，2023年，2月20日，星期一

原则一：

设计方案必须要处理好经济合理性与技术先进性之间的关系。•满足功能要求的前提下，尽可能降低工程造价。或，在资金限制范围内，尽可能提高项目功能水平。第8页，共89页，2023年，2月20日，星期一费用项目功能水平工程造价使用成本寿命周期费用

工程造价、使用成本与项目功能水平之间的关系原则二：设计方案必须兼顾建设与使用，考虑项目全寿命周期的费用。第9页，共89页，2023年，2月20日，星期一

原则三：功能设计必须兼顾近期与远期的要求。•选择项目合理的功能水平。同时也要根据远景发展需要，适当留有发展余地。第10页，共89页，2023年，2月20日，星期一第三节工程项目设计方案的比选方法第11页，共89页，2023年，2月20日，星期一一、设计方案选择最常用的方法是比较分析方法

例：某住宅工程项目设计为六层单元式住宅，现有如下两个备选方案供选择。

第12页，共89页，2023年，2月20日，星期一方案一：砖混结构，一梯三户，由三个单元组成，共54户。建筑面积3949.62m2（含1/2阳台面积）。浅埋砖砌条形基础。按该地区建筑节能有关规定要求，外墙为240厚砖墙，内做保温层。内墙为240厚砖墙。结构按8度抗震设防设计，沿外墙和内墙、纵墙的楼板处及基础处均设圈梁，沿外墙的拐角及内外墙的交接处均设构造柱。现浇钢筋混凝土楼板。第13页，共89页，2023年，2月20日，星期一方案二：将砖混结构改为内浇外砌结构体系。经设计人员核定，内横墙厚度为140mm，内纵墙为160mm，选C20混凝土。其它部位的做法、选材及建筑标准均按原方案不变。第14页，共89页，2023年，2月20日，星期一解：1.根据两个方案建立对比条件，进行技术经济分析与比较（1）平面技术经济指标因方案一与方案二的外墙做法相同，建筑面积不变。但方案二的内墙厚度减薄，所以增加了使用面积。其对比参见下页表所示。

第15页，共89页，2023年，2月20日，星期一平面技术经济指标对比表结构类型建筑面积（m2）使用面积（m2）使用系数（%）使用面积净增总面积每户总面积每户m2增加率（%）砖混3949.6273.142797.2051.8070.82内浇外砌3949.6273.142881.9853.3772.9784.783.03第16页，共89页，2023年，2月20日，星期一从对比可以看出，在保持方案一的平面布局、使用功能不变的原则上，方案二由于内墙厚度减薄，增加使用面积84.78m2，每户平均增加1.57m2，增加率为3.03%。（2）造价按当时当地市场价格计算，方案一的概算总值为4108494元（含基础、设备、电气，下同），每平方米建筑面积折合1040.23元；方案二概算总值为4272695元，每平方米建筑面积折合1081.80元。如按使用面积计算，单方造价方案一为1468.79元，方案二为1482.56元。参见下表。第17页，共89页，2023年，2月20日，星期一方案造价比较表

结构类型概算总值单方造价（元）建筑面积使用面积每平方米面积折合差额差率（%）每平方米面积折合差额差率（%）砖混41084941040.231468.79内浇外砌42726951081.8041.5741482.5613.770.94第18页，共89页，2023年，2月20日，星期一

按单方建筑面积计算，方案二比方案一高41.57元，约高4%。如按使用面积计算，每平方米高13.77元，约高0.94%，大大缩小了两者的差距。(3)综合比较从平面技术经济指标和造价两个因素的分析比较看，方案二增加使用面积较多，增加造价较少。第19页，共89页，2023年，2月20日，星期一2.将其他有关费用计入后进行比较按该地区有关规定，砖混结构住宅每平方米建筑面积需交14元粘土砖限制使用费，内浇外砌结构须交7元。方案一计交55295元，方案二计交27647元，计入该项费用后的造价比较参见下表所示。第20页，共89页，2023年，2月20日，星期一计入费用后造价比较表单位：元

结构类型粘土砖限制使用费

概算总值单方造价（元）建筑面积使用面积每平方米面积折合差额差率（%）每平方米面积折合差额差率（%）砖混5529541637891054.231488.56内浇外砌2764743003421088.8034.573.281492.15

3.590.24第21页，共89页，2023年，2月20日，星期一

将实心粘土砖限制使用费计入后，两者的差距又进一步缩小。按建筑面积计算，方案二由未计入该项费用前的4%降至3.28%。按使用面积计算，由原来的0.94%降至0.24%。综合比较后的结果是：每户增加使用面积1.57m2，多投入252.45元，综合经济效果较好。第22页，共89页，2023年，2月20日，星期一3.经济效益（1）当每平方米建筑面积的售价为4000元时，折算后使用面积售价的经济效益参见下表所示第23页，共89页，2023年，2月20日，星期一

售价的经济效益表

结构类型建筑面积（m2）使用面积（m2）建筑面积售价（元/m2）售价总值（元）折合使用面积售价（元/m2）砖混3949.622797.204000157984805647.96内浇外砌3949.622881.984000157984805481.81第24页，共89页，2023年，2月20日，星期一

在总售价不变情况下，方案二还可降低单方售价。按使用面积计价方法计算，方案二的每平方米使用面积售价比方案一低166.15元，即低2.94%。（2）单方售价不变的情况下，按使用面积计价的总售价值的对比参见下表所示第25页，共89页，2023年，2月20日，星期一按使用面积计价的总售价值的对比表结构类型使用面积（m2）单方售价（元）总售价（元）比较差额（元）差率（%）砖混2797.205647.9615789474内浇外砌2881.985647.96162773084788343.03%第26页，共89页，2023年，2月20日，星期一

单方使用面积售价不变，方案二的全楼总售价比方案一多478834元，约多收入3.03%，经济效益可观。4.综合评价综合上述分析，在同等级、同标准的情况下，将砖混结构方案改为内浇外砌，平均每户可增加使用面积1.57m2，多投入252.45元。如作为商品房，在原单方使用面积售价不变的情况下，全楼可多3.03%收益，能收到较好的经济效益。第27页，共89页，2023年，2月20日，星期一28二、工程项目全生命周期造价管理(LCC)20世纪70年代末、80年代初英美的一些工程造价界的学者和实际工作者将项目竣工后的使用维护阶段纳入造价管理范围，提出了以实现整个项目生命周期总造价最小化为目标的全生命周期造价管理理论(LifeCycleCosting—LCC)和全生命周期成本控制(LifeCycleCostControl—LCCC)。全生命周期不仅包括初始阶段，还包括未来的运营维护以及拆除翻新阶段。第28页，共89页，2023年，2月20日，星期一29实施阶段和运营阶段投资/费用的累积（不包括土地成本）实施阶段投资的累积（不包括土地成本）投资节约的可能性（不包括土地成本）投资/费用累积投资节约可能性约12%节约投资的可能性=100%实施阶段投资(不包括土地成本)设计准备概念设计初步设计技术设计施工图设计施工阶段全部投资/费用(不包括土地成本)开始运营报废投资节约可能性和投资累积曲线对全生命周期造价管理的需求由投资节约可能性和投资累积曲线可以看出，仅靠施工阶段的造价管理远远不能满足对工程项目造价和成本的控制要求，项目前期设计阶段是节约投资可能性最大的阶段，且项目运营和报废阶段都会带来费用的累积增加，因而应对项目的前期设计阶段、施工阶段、运营阶段和拆除报废阶段进行全生命周期的造价管理。第29页，共89页，2023年，2月20日，星期一30对全生命周期造价管理的需求(续)

随着工程造价管理的进一步发展，人们逐渐认识到：仅靠施工阶段的造价管理远远不能满足对工程项目造价和成本的控制要求。业主是推动建筑业发展的原动力：业主方更多地希望设计和施工紧密结合，提供包括项目前期的策划和开发设计、施工以至物业管理和项目结束的全生命周期服务。因此，迫切需要对工程建设项目全生命周期进行造价控制。

第30页，共89页，2023年，2月20日，星期一31信息流向前集成，建设运营一体传统的工程造价管理注重一次性建设成本，而忽视后期的运营和维护成本。而全生命周期造价管理注重一次性建设成本和后期的运营及维护成本之间的平衡。按照全生命周期造价管理，应在项目前期的策划设计阶段充分考虑项目的运营和维护阶段的成本，使运营和维护阶段信息流向前集成，达到建设运营一体化，从而实现全生命周期成本最低。要实现信息流向前集成，就要运用早期价值管理思想，因为成本问题的实质就是价值的缺失或过剩。第31页，共89页，2023年，2月20日，星期一32全生命周期工程造价管理模式全过程工程造价管理模式考虑一次性建设成本与运营维护成本的平衡过分强调一次性建设成本,忽视运营及维护成本一次性建设成本一次性建设成本运营及维护成本运营及维护成本全生命周期造价（LCC）管理模式下一次性建设成本与运营及维护成本的平衡第32页，共89页，2023年，2月20日，星期一33

天津奥林匹克体育场，总投资14.8亿人民币。建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000人。屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地，形似水滴。天津奥林匹克体育场水滴的设计充分考虑了LCC费用降低，它安排了大量商用空间以增加现金流，并试图使水滴成为一个商业中心。世界杯女足赛后将更换为人造草坪以降低维护费用全生命周期造价管理LCC案例一第33页，共89页，2023年，2月20日，星期一34——在设计阶段就充分考虑运营阶段的经济效益建有大面积的商业用房——群众休闲、健身、购物、餐饮、娱乐的主题公园；二楼的多功能厅——大型文化俱乐部；体育场外的训练场，在女足世界杯和奥运会后，将造价高昂、养护费钱的天然草皮换上相对便宜的人造草皮，对外向广大足球爱好者开放，实现良性经营。设计阶段“以球场养球场”—弥补维护费用天津奥林匹克体育场的全生命周期造价管理第34页，共89页，2023年，2月20日，星期一35塔身454m天线156米广州电视新塔

广州电视新塔是为了满足日益发展的广电事业和2010年亚运会转播的需要而建设的，总投资为22.15亿元，共37层，高610米，其中天线156米。总建筑面积约11万平方米，占地8.4万平方木。2006年开工建设，工期为50个月，2010年正式使用。全生命周期造价管理LCC案例二第35页，共89页，2023年，2月20日，星期一36

对项目规划管理、项目招投标管理、项目施工管理等项目周期内不同阶段的活动进行管理；

注重项目建设成本与运营成本合理分配，达到项目寿命周期成本最低（从经营收入的角度考虑，规划电视塔旅游、娱乐的开发前景）。原计划修正计划原投资额：15亿元投资额：22.15亿元为了增加项目运营阶段的现金流入和满足利益相关者利益，增加了娱乐文化设施。广州电视新塔的全生命周期造价管理第36页，共89页，2023年，2月20日，星期一37运营信息向前集成——指导项目设计与建设安装工程1、客流量预测—项目前期，运用宏观比例预测法和同类项目比较预测法，对电视观光塔项目的客流量作初步预测；2、电视塔观光塔收入预测。收入组成旅游观光收入发射信号收入观光门票收入餐厅收入纪念品收入其他设施收入电视发射收入广播发射收入通讯业务收入其他信号发射广州电视新塔的全生命周期造价管理（续）第37页，共89页，2023年，2月20日，星期一三、价值工程

价值工程原理提高价值的途径价值工程的主要工作内容第38页，共89页，2023年，2月20日，星期一（一）价值工程原理1.定义

价值系数功能系数成本系数第39页，共89页，2023年，2月20日，星期一2.特点以使用者的功能需求为出发点目标上的特征：提高价值方法上的特征：功能分析活动领域上的特征：侧重于研究设计阶段组织上的特征：依靠集体智慧第40页，共89页，2023年，2月20日，星期一（二）提高价值的途径既提高工程的功能、又可降低工程的造价保证功能不变的情况下降低工程造价在造价不变的情况下提高工程功能在功能略有下降的情况下使造价大幅度降低在造价略有上升的情况下,使功能大幅度提高第41页，共89页，2023年，2月20日，星期一（三）价值工程的主要工作内容1.对象选择2.信息资料的收集3.功能系统分析4.功能评价5.方案创新的技术方法6.方案评价与提案编写第42页，共89页，2023年，2月20日，星期一案例背景：

某市高新技术开发区有两幢科研楼和一幢综合楼，其设计方案对比项目如下：

A楼方案：结构方案为大柱网框架轻墙体系，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，窗户采用单框双玻璃钢塑窗，面积利用系数为93%，单方造价为1438元/m2；

第43页，共89页，2023年，2月20日，星期一

B楼方案：结构方案同A方案，墙体采用内浇外砌，窗户采用单框双玻璃腹钢塑窗，面积利用系数为87%，单方造价为1108元/m2；

C楼方案：结构方案采用砖混结构体系，采用多孔预应力板，墙体材料采用标准黏土砖，窗户采用单玻璃空腹钢塑窗，面积利用系数为79%，单方造价为1082元/m2.第44页，共89页，2023年，2月20日，星期一

方案各功能和权重及各方案的功能得分见表1方案功能功能权重方案功以能得分ABC结构体系0.2510108模板类型0.0510109墙体材料0.25897面积系数0.35987窗户类型0.10978第45页，共89页，2023年，2月20日，星期一问题：1、试应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，以工程材料费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，各功能项目评分值及其目前成本见下表按限额设计要求，目标成本额应控制为12170万元。第46页，共89页，2023年，2月20日，星期一功能项目功能评分目前成本（万元）A.桩基围护工程101520B.地下室工程111482C.主体结构工程354705D.装饰工程385105合计9412812

试分析各功能项目和目标成本及其可能降低的额度，并确定功能改进顺序。第47页，共89页，2023年，2月20日，星期一

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，各功能和价值指数有以下三种情况：（1）V＝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）V＜1，说明该功能不太重要，而目前成本比重偏高，可能存在过剩功能，应作为重点分析对象，寻找降低成本的途径；（3）V＞1，出现这种结果的原因较多，其中较常见的是：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指数的乘积。第48页，共89页，2023年，2月20日，星期一答案：

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，见下表注:表3中各方案功能加权得分之和为：9.05+8.75+7.45＝25.25第49页，共89页，2023年，2月20日，星期一方案功能功能权重方案功能加权得分ABC结构体系0.2510×0.25＝2.5010×0.25＝2.508×0.25＝2.00模板类型0.0510×0.05＝0.5010×0.05＝0.509×0.05＝0.45墙积系数0.258×0.25＝2.009×0.25＝2.257×0.25＝1.75面积系数0.359×0.35＝3.158×0.35＝2.807×0.35＝2.45窗户类型0.109×0.10＝0.907×0.10＝0.708×0.10＝0.80合计9.058.757.45功能指数9.05/25.25＝0.3588.75/25.25＝0.3477.45/25.25＝0.295第50页，共89页，2023年，2月20日，星期一2.计算各方案的成本指数，见下表方案ABC合计单方造价（元/m2）1438110810823628成本指数0.3960.3050.2980.999第51页，共89页，2023年，2月20日，星期一3.计算各方案的价值指数，见下表方案ABC功能指数0.3580.3470.295成本指数0.3960.3050.298价值指数0.9041.1380.990

由上表的计算结果可知，B方案的价值指数最高，为最优方案。第52页，共89页，2023年，2月20日，星期一

问题2：根据表2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下表第53页，共89页，2023年，2月20日，星期一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）成本降低额（万元）桩基围护工程100.106415200.11860.89711295225地下室工程110.117014820.11571.0112142458主体结构工程350.372347050.36721.01394531174装饰工程380.404351050.39851.01464920185合计941.0000128121.000012170642第54页，共89页，2023年，2月20日，星期一

由表6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、地下室工程第55页，共89页，2023年，2月20日，星期一56

国家体育场为第29届奥运会的主会场，位于北京奥林匹克公园内，建筑面积25.8万M2。2008年奥运会期间，国家体育场将承担开幕式、闭幕式、田径比赛等赛事活动，可容纳观众9.1万人。其中包括1.1万临时座席。国家体育场于2003年12月24日开工建设，原计划投资38.9亿元，后经过变更投资额缩减到22.67亿元。混凝土主体看台工程于2005年11月15日封顶，钢结构主体工程于2006年8月31日完成合拢，国家体育场计划将于2007年底完工。价值管理VM案例国家体育场

国家体育场（又称为“鸟巢”）原有方案造价高，后调整为：去掉活动屋盖，减少用钢量，以降低工程造价。其实，对该类项目的造价控制，不能仅仅从造价角度考虑，而是以提高项目的价值为主要目的，进行价值管理。第56页，共89页，2023年，2月20日，星期一57去除滑动顶盖后的效果图对比第57页，共89页，2023年，2月20日，星期一581施工成本去掉活动屋盖，扩大顶部开口可以降低项目的工程造价2变更成本由于设计方案、施工方案的修改，使经济、环境乃至社会问题的损失也不能忽视3项目价值活动屋盖的去除和顶部开口的扩大，使得项目的附属功能大大降低，进而使该项目的未来商业价值大大降低2004年7月30日，国家体育场突然停工，随之进行了重大的设计方案变更——体育场顶部世界最大的可开启滑动式活动屋盖被去除，并将顶部开口扩大。价值管理（VM）案例Ｆ↓↓Ｖ↓＝―

Ｃ↓功能降低＞成本降低第58页，共89页，2023年，2月20日，星期一59价值管理的演化过程战略层战术层VMVEVA项目开始设计建造/运营VM：价值管理VE：价值工程VA：价值分析第59页，共89页，2023年，2月20日，星期一60VM、VE与VA的比较分析条款价值分析价值工程价值管理目标用最低的成本实现构件的功能用最低的成本实现项目的功能利益相关者相互之间价值的妥协对象现有的解决方案现有的解决方案现有的解决方案和一些决策性的东西，比如建议、管理决策等时间实施阶段项目的设计和建造阶段从概念设计阶段一直到运营、拆除阶段性质纠偏纠偏、审计和预防事前的、探测性的、预防的过程应用层次构件层次部件层次和构件层次可以在项目的任何阶段应用提高价值的方法减少成本来提高价值多方案或者减少成本来提高价值通过融合主观的和客观的价值标准来提高价值技术打分法工作坊和功能分析对项目利益相关者分析和其它的各种方法效果能够使成本降低的方法改进的建议和被选的设计方案和策略根据业主的价值观得出项目目标、规范、备选的解决方案参与人员技术人员技术人员和业主/使用者代表所有的利益相关者第60页，共89页，2023年，2月20日，星期一61VM与成本控制VM的一个重要功能就是进行工程项目成本控制，尤其是通过在投资意向阶段的切入，基于业主的企业发展战略，评估投资意向，来协助业主作出投资决策，避免业主盲目投资造成资金的浪费。另外，VM还通过功能分析等手段来研究对象的功能，剔除不必要的功能来节省成本，成本的减少通常是VM的一个结果，而不是目标。第61页，共89页，2023年，2月20日，星期一四、限额设计限额设计的含义限额设计的目标设置限额设计的纵向控制限额设计的横向控制限额设计的不足第62页，共89页，2023年，2月20日，星期一（一）限额设计的含义

按照批准的投资估算控制初步设计，按照批准的初步设计总概算控制施工图设计，同时各专业在保证达到使用功能的前提下，按分配的投资限额控制设计，严格控制技术设计和施工图设计的不合理变更，保证总投资限额不被突破。第63页，共89页，2023年，2月20日，星期一（二）限额设计的目标设置

提高投资估算的合理性和准确性目标分解合理第64页，共89页，2023年，2月20日，星期一（三)限额设计的纵向控制以投资估算控制初步设计以设计概算控制施工图设计加强对设计变更的管理工作第65页，共89页，2023年，2月20日，星期一

变更损失与变更时间关系图

施工时间设计采购变更损失费用第66页，共89页，2023年，2月20日，星期一

(四)限额设计的横向控制

设计单位的责任范围设计单位不承担责任的情况建立设计院内部限额设计责任制实行限额设计节奖超罚第67页，共89页，2023年，2月20日，星期一(五)限额设计的不足实际操作的被动性与价值工程提高价值的两种途径相矛盾仅考虑一次性投资费用，而没有考虑经营性费用第68页，共89页，2023年，2月20日，星期一第四节设计概算的编制与审查设计概算及作用设计概算的编制依据和内容单位工程概算编制方法单项工程综合概算的编制方法建设项目总概算编制方法设计概算审查第69页，共89页，2023年，2月20日，星期一一、设计概算及作用1.设计概算的定义2.设计概算的作用国家制定和控制建设投资的依据编制投资计划的依据进行贷款的依据签订总承包合同的依据考核设计方案的经济合理性和控制施工图预算的依据考核和评价工程建设项目成本和投资效果的依据第70页，共89页，2023年，2月20日，星期一

二、设计概算的编制依据和内容1.设计概算的编制依据相关法律或部门规章批准的可研报告相关设计图纸第71页，共89页，2023年，2月20日，星期一概算定额或指标、概算编制办法价格信息施工场地的自然条件有关合同或协议其他第72页，共89页，2023年，2月20日，星期一2、设计概算的内容

单位工程概算单项工程综合概算建设项目总概算第73页，共89页，2023年，2月20日，星期一