工程设计方案途径-建筑工程造价管理

实际工作中可通过设计招投标和方案竞选、推广标准化设计、限额设计、运用价值工程等方法对工程设计进行优化。

1)通过设计招投标和方案竞选优化设计方案

设计招标建设单位或招标代理机构首先就拟建设计任务编制招标文件,并通过报刊、网络或其他媒体发布招标会,吸引设计单位参加设计招标或设计方案竞选,然后对投标单位进行资格审查,并向合格的设计单位发售招标文件,组织投标单位勘察工程现场,解答投标单位提出的问题。投标单位编制并投送标书。建设单位或招标代理机构组织开标和评标活动,择优确定中标设计单位并发出中标通知,双方签订设计委托合同。

设计招标鼓励竞争,促使设计单位改进管理,采用先进技术,降低工程造价,提高设计质量,也有利于控制项目建设投资和缩短设计周期,降低设计费用,提高投资效益。

设计招投标是招标方和投标方之间的经济活动,其行为受我国《招标投标法》的保护和监督。

设计方案竞选建设单位或招标代理机构竞选文件一经发出,不得擅自变更其内容或附加文件,参加方案竞选的各设计单位提交设计竞选方案后,建设单位组织有关人员和专家组成评定小组对设计方案按规定的评定方法进行评审,从中选择技术先进,功能全面,结构合理,安全适用,满足建筑节能及环保要求,经济美观的设计方案。综合评定各设计方案优劣,从中选择最优的设计方案,或将各方案的可取之处重新组合,提出最佳方案。

方案竞选有利于设计方案的选择和竞争,建设单位选用设计方案的范围广泛,同时,参加方案竞选的单位想要在竞争中获胜,就要有独创之处。中选项目所做出的设计概算一般要控制在竞选文件规定的投资范围内。

2)推广标准化设计优化设计方案

(1)标准化设计的概念

标准化设计又称定型设计、通用设计,是工程建设标准化的组成部分。各类工程建设的构件、配件、零部件、通用的建筑物、构筑物、公用设施等,只要有条件,都应该实施标准化设计。

因为标准化设计来源于工程建设实际经验和科技成果,是将大量成熟的、行之有效的实际经验和科技成果,按照统一简化、协调选优的原则,提炼上升为设计规范和设计标准,所以设计质量都比一般工程设计质量高。另外,由于标准化设计采用的都是标准构配件,建筑构配件和工具式模板的制作过程可以从工地转移到专门的工厂中批量生产,使施工现场变成“装配车间”和机械化浇筑场所,把现场的工程量压缩到最低程度。

广泛采用标准化设计,可以提高劳动生产率,加快工程建设进度。设计过程中,采用标准构件,可以节省设计力量,加快设计图纸的提供速度,大大缩短设计时间,一般可以加快设计速度1~2倍,从而使施工准备工作和定制预制构件等生产准备工作提前,缩短整个建设周期。另外,由于生产工艺定型,生产均衡,统一配料,劳动效率提高,因而使标准配件的生产成本大幅度降低。

广泛采用标准化设计,可以节约建筑材料,降低工程造价。由于标准构配件的生产是在场内大批量生产,便于预制厂统一安排,合理配置资源,发挥规模经济的作用,节约建筑材料。

标准化设计是经过多次反复实践,加以检验和补充完善的,能较好地贯彻国家技术经济政策,密切结合自然条件和技术发展水平,合理利用资源,充分考虑施工生产、使用维修的要求,既经济又优质。

(2)标准化设计优化的目的

工程设计的整体性原则要求我们不仅要追求工程设计各个部分的优化,而且要注意各个部分的协调配套。设计方案的优化是设计阶段的重要步骤,是控制工程造价的有效方法,其目的是通过论证拟采用的设计方案技术上是否先进可行,功能上是否满足需要,经济上是否合理,使用上是否安全可靠,从而有效地从源头上控制工程造价。

(3)标准化设计优化的步骤

设计优化的步骤如图4.2所示。

3)限额设计优化设计方案

限额设计的全过程实际上就是建设项目投资目标管理的过程,即目标分解与计划、目标实施、目标实施检查、信息反馈的控制循环过程。

限额设计的基本原理是通过合理确定设计标准、设计规模和设计原则,合理取定概预算基础资料,并通过层层设计限额来实现投资限额的控制和管理。

(1)限额设计的概念

限额设计就是按照项目设计任务书批准的投资估算额进行初步设计,按照初步设计概算造价限额进行施工图设计,按施工图预算造价对施工图设计的各个专业设计文件做出决策。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。限额设计即资金一定的情况下,尽可能提高工程功能水平的一种设计方法。

限额设计是建设项目投资控制系统中的一个重要环节,或称为一项关键措施。在整个设计过程中,设计人员与经济管理人员密切配合,做到技术与经济的统一。设计人员在设计时要考虑经济支出,做出方案比较,有利于强化设计人员的工程造价意识,进行优化设计。经济管理人员应及时进行造价计算,为设计人员提供信息,使设计小组内部形成有机整体,克服相互脱节现象,达到动态控制投资的目的。推行限额设计有利于处理好技术与经济的关系,提高设计质量,优化设计方案,且有利于增强设计单位的责任感。

图4.2　设计优化的步骤

(2)限额设计的目标

限额设计的目标是在初步设计开始前,根据批准的可行性研究报告及其投资估算确定的。由于工程设计是一个从概念到实施的不断认识的过程,控制限额的提出难免会产生偏差或错误,因此限额设计应以合理的限额为目标。目标值过低会造成这个目标值被突破,限额设计无法实现;目标值过高会造成投资浪费。限额设计以系统工程理论为基础,应用现代数学方法对工程设计方案、设备造型、参数匹配、效益分析等进行优化设计,确保限额目标的实现。

(3)限额设计的过程

投资分解和工程量控制是实行限额设计的有效途径和主要方法。投资分解就是把投资限额合理地分配到单项工程、单位工程,甚至分部工程中去,通过层层限额设计,实现对投资限额的控制与管理。工程量控制是实现限额设计的主要途径,工程量的大小直接影响工程造价,但是工程量的控制应以设计方案的优选为手段,不应牺牲质量和安全。

限额设计过程是一个目标分解与计划、目标实施、目标实施检查、信息反馈的控制循环过程,如图4.3所示。

限额设计体现了设计标准、规模、原则的合理确定,体现了有关概预算基础资料的合理确定,通过层层限额设计,实现了对投资限额的控制。

图4.3　限额设计流程图

(4)限额设计的控制内容

限额设计控制工程造价可以从纵向控制和横向控制两个角度入手。限额设计的纵向控制指在设计工作中,根据前一设计阶段的投资确定控制后一设计阶段的投资控制额。具体来说,可行性研究阶段的投资估算作为初步设计阶段的投资限额,初步设计阶段的设计概算作为施工图设计阶段的投资限额。即按照限额设计过程从前往后依次进行控制,成为纵向控制。限制设计的控制内容具体包括以下几个阶段。

①投资分解。设计任务书获批准后,设计单位在设计之前应在设计任务书的总框架内将投资先分解到各专业,然后再分配到各单项工程和单位工程,作为进行初步设计的造价控制目标。

②初步设计阶段的限额设计。初步设计应严格按分配的造价控制目标进行设计。在初步设计开始前,项目总设计师应将设计任务书规定的设计原则、建设方针和投资限额向设计人员交底,将投资限额分专业下达到设计人员,发动设计人员认真研究实现投资限额的可能性,切实进行多方案比选,从中选出既能达到工程要求,又不超过投资限额的方案,作为初步设计方案。

③施工图设计阶段的限额控制。在施工图设计中,无论是建设项目总造价,还是单项工程造价,均不应该超过初步设计概算造价。设计单位按照造价控制目标确定施工图设计的构造,选用材料和设备。进行施工图设计应把握两个标准,一个是质量标准,一个是造价标准,并应做到两者协调一致,相互制约。

④设计变更。在初步设计阶段由于外部条件制约和人们主观认识的局限,往往会造成施工图设计阶段,甚至施工过程中的局部修改和变更,引起对已经确认的概算价值的变化。这种变化在一定范围内是允许的,但必须经过核算和调整,即先算账后变更。

如果涉及建设规模、设计方案等的重大变更,使预算大幅度增加时,必须重新编制或修改初步设计文件,并重新报批。为实现限额设计的目标,应严格控制设计变更。

限额设计的横向控制指的是对设计单位及其内部各专业、科室及设计人员进行考核,实施奖惩,进而保证设计质量的一种控制方法。首先,横向控制必须明确设计单位内部各专业科室对限额设计所负的责任,将工程投资按专业进行分配,并分段考核,下段指标不得突破上段指标。责任落实越接近个人,效果就越明显,并赋予责任者履行责任的权利。

其次,要建立健全奖惩制度。设计单位在保证工程安全和不降低工程功能的前提下,采用新材料、新工艺、新设备、新方案,节约了投资的,应根据节约投资额的大小,对设计单位给予奖励;因设计单位设计错误、漏项或扩大规模和提高标准而导致静态投资超支的,要视其超支比例扣减相应比例的设计费。

(5)限额设计的要点

①严格按建设程序办事。

②在投资决策阶段,要提高投资估算的准确性,据以确定限额设计。

③充分重视、认真对待每个设计环节及每项专业设计。

④加强设计审核。

⑤建立设计单位经济责任制。

⑥施工图设计应尽量吸收施工单位人员意见,使之符合施工要求。

(6)限额设计的不足与完善方法

限额设计的不足主要有如下三个方面:

①限额设计的理论及操作技术有待进一步发展。

②限额设计由于突出地强调了设计限额的重要性,忽视了工程功能水平的要求及功能与成本的匹配性,可能会出现功能水平过低而增加工程运营维护成本的情况,或者在投资限额内没有达到最佳功能水平的现象,甚至可能降低设计的合理性;

③限额设计中对投资估算、设计概算、施工图预算等的限额均是指建设项目的一次性投资,而对项目建成后的维护使用费、项目使用期满后的报废拆除费用则考虑较少,这样就可能出现限额设计效果较好,但项目的全寿命费用不一定经济的现象。

4)运用价值工程优化设计方案

价值工程(Value Engineering,简称VE),也称为价值分析(Value Analysis,简称VA),是当前广泛应用的一种技术经济分析方法,是一门显著降低成本、提高效率、提升价值的资源节约型管理技术。价值工程从技术和经济相结合的角度,以独有的多学科团队工作方式,注重功能分析和评价,通过持续创新活动优化方案,降低项目、产品或服务的全生命期费用,提升各利益相关方的价值。价值工程于20世纪40年代产生于美国,其创始人为通用电气公司工程师劳伦斯·迈尔斯。

(1)价值工程原理(www.xing528.com)

价值工程是一门科学现代化管理技术,是一项新兴的技术与经济结合的分析方法,它广泛应用于产品设计与工艺,提高项目建设经济效果,研究用最小的成本支出实现必要功能,从而达到提高产品价值。

在工程设计过程中,客观上存在两个问题:一是工程的目标和效果,二是工程建设所付出的成本费用。价值工程不单纯追求降低成本,也不片面追求提高功能,而是要求提高它们之间的比值。

价值工程是通过各相关领域的协作,对研究对象的功能与费用进行系统分析。分析项目功能和成本之间的关系,力求以最低的项目寿命周期投资实现项目的必要功能的有组织的活动。

价值工程中的“价值”指使用价值,是功能和实现这个功能的全部费用的比值,可用公式表示如下:

式中　V——价值;

F——功能;

C——成本或费用。

(2)提高产品价值的基本途径

价值工程的目的是要从技术与经济的结合上改进和创新产品,使产品既要在技术上可靠实现,又要在经济上所支付费用最小,达到两者的最佳结合。根据价值的表达式,提高产品的价值有以下五种途径。

①提高功能水平的同时降低成本;

②保持成本不变的情况下提高功能水平;

③保持功能水平不变的情况下降低成本;

④成本稍有增加,但功能水平大幅度提高;

⑤功能水平稍有下降,但成本大幅度下降。

(3)价值工程的工作程序

价值工程是一项有组织的管理活动,涉及面广,研究过程复杂,必须按照一定的程序进行。价值工程的程序分为4个阶段、12个步骤,见表4.5。

表4.5　价值工程的程序

续表

价值工程的工作程序如下。

①对象选择;

②组织价值工程领导小组,并制订工作计划;

③收集整理相关的信息资料;

④功能系统分析;

⑤功能评价;

⑥方案创新及评价;

⑦由主管部门组织审批;

⑧方案实施与检查。

(4)设计阶段实施价值工程的意义

在设计阶段,实施价值工程的意义重大,尤其是对于建筑工程。一方面,建筑产品具有单件性的特点,工程设计也是一次性的,一旦图纸已经设计完成,产品的价值就基本确定了,这时再进行价值工程分析就变得很复杂,而且效果也不好。另一方面,在设计过程中涉及多部门多专业工种,就一项简单的民用住宅工程设计来说,就要涉及建筑、结构、电气、给排水、供暖、煤气等专业工种。在工程设计过程中,每个专业都各自独立进行设计,势必会产生各个专业工程设计的相互协调问题。通过实施价值工程,不仅可以保证各专业工种的设计符合各种规范和用户的要求,而且可以解决各专业工种设计的协调问题,得到整体合理和优良的方案。设计阶段实施价值工程的意义有以下三个方面。

①价值工程可以使建筑产品的功能更合理。工程设计实质上就是对建筑产品的功能进行设计,而价值工程的核心就是功能分析。通过实施价值工程,可以使设计人员更准确地了解用户所需及建筑产品各项功能之间的比重,从而使设计更加合理。

②可以有效地控制工程造价。开展价值工程需要对研究对象的功能与成本之间的关系进行系统分析。设计人员参与价值工程,可以避免在设计过程中只重视功能而忽略成本的问题。在明确功能的前提下,发挥设计人员的创造精神,提出各种实施功能的方案,从中选取最合理的方案。这样既保证了用户所需功能的实现,又有效地控制了工程造价。

③可以节约社会资源。开展价值工程对设计方案进行论证,可以评价设计技术是否先进,功能是否满足需要,经济上是否合理,使用上是否安全可靠,便于投资者确定设计方案,少走弯路,节约社会资源。

(5)价值工程在新建项目不同设计方案优选中的应用

由于建设项目具有单件性和一次性的特点,在新建项目设计中应用价值工程与一般工业产品中应用价值工程略有不同。利用其他项目的资料选择价值工程研究对象,效果较差。而设计主要是对项目的功能及实现手段进行设计,因此整个设计方案就可以作为价值工程研究对象。在设计阶段实施价值工程的步骤一般有以下四项。

①功能分析。建筑功能是指建筑产品满足社会需要的各种性能的总和。不同的建筑产品有不同的使用功能,它们通过一系列建筑因素体现出来,反映建筑物的使用要求。建筑产品的功能一般分为社会性功能、适用性功能、技术性功能、物理性功能和美学功能五类。功能分析首先应明确项目各类功能具体有哪些,哪些是主要功能,并对功能进行定义和整理,绘制功能系统图。比较各项功能的重要程度,计算各项功能评价系数,作为该功能的重要度权数。

②功能评价。比较各项功能的重要程度,可用0~1评分法、0~4评分法或其他评分法计算各项功能评价系数,作为该功能的重要度权数。

0~1评分法的计算权重原则是将功能的重要性互相比较。不论两者的重要程度相差有多大,较重要的得1分,较不重要的得0分。这样计算结果可能出现总分得0分的功能,其权重即为0。为了避免这种情况的出现,将各功能的总得分都加1后再除以修正后的总得分,得出各功能权重。

0~4评分法的计算权重原则是将功能的重要性互相比较。很重要的功能得4分,相对很不重要的得0分;较重要的功能得3分,相对较不重要的得1分;同样重要的各得2分。

③方案创新。根据功能分析的结果,提出各种实现功能的方案。

④方案评价。以方案创新中提出的各种方案对各项功能的满足程度打分,然后以功能评价系数作为权数计算各方案的功能评价得分。最后再计算各方案的价值系数,以价值系数最大者为最优。

【例4.4】某厂有三层混砖结构住宅14幢。随着企业的不断发展,职工人数逐年增加,职工住房条件日趋紧张。为改善职工居住条件,该厂决定在原有住宅区内新建住宅。

①新建住宅功能分析。为了使住宅扩建工程达到投资少、效益高的目的。价值工程小组工作人员认真分析了住宅扩建工程的功能,认为增加住房户数(F1)、改善居住条件(F2)、增加使用面积(F3)、利用原有土地(F4)、保护原有林木(F5)等五项功能作为主要功能。

②功能评价。经价值工程小组集体讨论,认为增加住房户数最重要,其次改善居住条件与增加使用面积同等重要,利用原有土地与保护原有林木同样不太重要。即F1＞F2=F3＞F4=F5,利用0~4评分法,各项功能的评价系数见表4.6。

表4.6　0~4评分法

③方案创新。在对该住宅功能评价的基础上,为确定住宅扩建工程设计方案,价值工程人员走访了住宅原设计施工负责人,调查了解住宅的居住情况和建筑物自然状况,认真审核住宅楼的原设计图纸和施工记录,最后认定原住宅地基条件较好,地下水位深且地耐力大;原建筑虽经多年使用,但各承重构件尤其原基础十分牢固,具有承受更大荷载的潜力。价值工程人员经过严密计算分析和征求各方面意见,提出两个不同的设计方案:

方案甲:在对原住宅楼实施大修理的基础上加层。工程内容包括:屋顶地面翻修,内墙粉刷,外墙抹灰,增加厨房、厕所(333m2),改造给排水工程,增建两层住房(605m2)。工程需投资50万元,工期4个月,施工期间住户需全部迁出。工程完工后,可增加住户18户,原有绿化林木50%被破坏。

方案乙:拆除旧住宅,建设新住宅。工程内容包括:拆除原有住宅两栋,可新建一栋,新建住宅每栋60套,每套80m2,工程需投资100万元,工期8个月,施工期间住户需全部迁出。工程完工后,可增加住户18户,原有绿化林木全部被破坏。

④方案评价。利用加权评分法对甲乙两个方案进行综合评价,结果见表4.7。各方案价值系数计算结果如表4.8所示。

表4.7　各方案的功能评价

表4.8　各方案价值系数计算

经计算可知,修理加层方案价值系数较大,据此选定方案甲为最优方案。