基于价值工程的ZH项目地下人防工程设计优化探讨

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论文字数:38955 论文编号:sb2021052216154935648 日期:2021-06-11 来源:硕博论文网
笔者认为在人防工程设计阶段应用价值工程理论对设计进行优化,由于篇幅、时间和自身能力有限,除了文中所列的这些方法和内容,对其他人防工程而言根据其自身的情况还会存在其他的优化内容及方法,只要是围绕价值工程原理来展开研究均会得到相对满意的优化结果。对工程的功能和成本进行优化配置,本文对价值工程应用于人防工程的研究仅仅属于浅尝辄止,只是想为人防工程设计优化建立一种新的思维方向。

1 绪论

1.1 研究背景
早在 1997 年 1 月 1 日起施行的《中华人民共和国人民防空法》[1]就有要求:人民防空是国防的组成部分,国家根据国防需要,动员和组织群众采取防护措施,防范和减轻空袭危害。近年来随着我国经济社会水平的迅速发展使得城镇化进程不断加快,城市发展迅速直接导致了房地产市场的迅猛发展[2]。而我国经济的快速发展、综合国力的增强,社会上对地下空间的开发与利用越来越加以重视。人民防空实行“长期准备、重点建设、平战结合”的方针,贯彻于经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。根据 2016年 6 月召开的第七次全国人民防空会议精神[3],人防工程建设走与城市建设相结合的道路,是现代城市建设发展的需要,也是合理开发地下空间的需要[4]。在此之前,部分房地产开发商可以选择缴纳防空地下室易地建设费的方式来规避建设地下人防工程,但由2013 年 9 月 25 日开始实行的《沈阳市人防办关于向城区下放经济管理权限实施细则》中“结建防空地下室行政审批,应严格执行‘以建为主、应建必建、应收尽收’政策,按规定计算应建面积、确定抗力等级和战时用途”的原则,全市城区、县城内所有新建、改建、扩建民用建筑,必须按照国家、省、市有关规定修建防空地下室。建设地下人防工程已经是大势所趋。由此,建设人防工程,已经由纸面的立法条款完全落实到实际建设生活当中,成为了各开发项目中的“必建”工程。然而人防工程建设发展至今,其特殊性和专业性,对从业人员提出了特殊要求,由于历史和涉密方面的限制,相关文献资料匮乏,研究其优化设计的文献不多,因此不论从政府、开发商还是设计角度而言,都有必要总结及研究人防工程优化设计的相关问题。而价值工程是一种能够把功能、技术与经济结合起来进行技术经济评价的方法,基于价值工程的视角来对人防工程设计进行优化,将能够得到更好的效果。故本文将从价值工程的角度,对人防工程优化设计进行深入研究,这样才能提高资金使用效率,发挥投资最大效益,减少资源浪费,提高人防工程的经济效益、社会效益与战备效益。
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1.2 研究的目的及意义
1.2.1 研究的目的
对于开发商而言,成本是每个项目当中最为重视的要点,相对整个项目来讲,地下建筑的建安成本占比又相对较高,而建设项目前期的设计影响整个项目工程建安成本投资的 80%以上。由此如何优化地下建筑的设计成为了控制成本的关键[5]。这里的地下建筑,包含了我们平时所见的地下车库、地下商场、地下文娱体育场所、地铁等多种业态,人防工程正是存在于这些我们日常生活中常见的场所中。由于人防工程战时的防护性能,注定了其功能、形态和建筑设备的防护以及特定的性能,诸如人防工程的围护结构、根据不同等级所设置的人防设备明显异于民用建筑的设备等等,这些差异也增加了项目的总体成本。根据美国建筑业应用价值工程的统计结果,一般来说,应用价值工程可以使整个建设项目的初始投资减少 5%-10%,在某些情况下可节省高达 35%的比例。因此,推动价值工程在我国建筑业的发展和应用,不仅可以获得良好的经济效益,而且可以提高我国建筑业的整体管理水平。基于价值工程理论优化人防工程的设计,就是从源头上控制了人防工程无效成本,在满足国家现行各种法律法规的前提下,使得人防工程平时使用经济合理,战时使用防护可靠,更大的发挥人防工程的作用。
1.2.2 研究的意义
1)优化人防工程设计有利于保存战争潜力的战略意义
目前信息化条件下局部战争,战争潜力的保存已经成为综合国力的较量的一项重要指标。优化人防工程设计,可以增加人防工程的有效掩蔽面积,更加有效地保存人力资源与大中城市的交通、通信、电力、水利、仓库等重要的国家经济支柱,提高对未来空袭的适应能力。
2) 优化人防工程设计有利于抗震防灾的指导作用
绝大多数的人防工程埋于地下,有些多层式地下人防工程开发深度达十米甚至几十米。地下人防工程周围地层的围护结构增强了地下工程的刚度和整体稳定性,且有利于增强上部建筑的抗震稳定性,具有较强的保护人民生命和财产的能力。不但如此,人防工程全埋于封闭空间,有相应配套齐全的机电设施,有为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而建设的地下工程,具有相对完整的保障能力,完全可用于地震应急避难场所。对人防工程设计进行优化,不但平时使用经济合理,灾时使用也方便可靠。
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2 相关理论综述

2.1 概念界定
2.1.1 价值工程概念及相关理论
(1) 价值工程基本概念
价值工程又被称作为价值分析,英文名 Value Engineering(VE),它是一种成本、技术和经济相结合的技术经济评价方法,指以产品功能分析为核心,以提高产品或作业的价值和有效利用资源为目的,通过有组织的创造性工作,以寻求用最低的生命周期成本可靠地实现所需功能,从而获得最佳的综合效益的一种管理技术[17]。它不仅广泛应用于产品设计和产品开发中,也广泛应用于工程建设活动中。
(2)功能与成本的关系
在一定范围内,产品的生产成本与使用及维护成本是此消彼长的关系。随着功能的改进,产品的生产成本 C1便会随之上升,而使用和维护成本 C2 会降低;反之产品的功能水平下降会降低生产成本 C1,而使用和维护成本 C2 则会大大增加。
图 2. 1 功能与成本关系图
图 2. 1 功能与成本关系图
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2.2 价值工程的技术流程及工作内容
2.2.1价值工程的主要工作内容
价值工程的主要工作内容主要为如下几点:
(1) 对象选择选择价值工程对象
常用的对象选择方法有经验分析法、百分比法、ABC 分析法以及强制确定法等。
(2)信息资料的搜集
价值工程所需的信息材料,应视具体情况而定。对于一般产品工程(或作业)分析来说,主要收集以下几方面的信息材料:
人防工程设计的主要依据,是国家现行的技术法规与规范、规定等文件资料以及行业及当地有关部门的一些特殊要求。由于地区差异性,各个城市的设防等级不尽相同,所以必须重视当地人防部门的一些地方标准。人防工程设计必须以国家规定的人防工程战术技术要求、人防工程设计规范。防空地下室设计规范和设计标准为依据,进行人防工程设计。
(1)遵守国家的法律、规范,贯彻执行国家有关人防建设的方针、政策,特别应注意贯彻平战结合和技术进步的方针,努力提高工程的战备效益、社会效益和经济效益。
(2)工程设计应符合安全、适用、经济、合理的原则。“安全”,就是要求工程要具备与工程等级相应的抗武器效应和抗自然破坏(如防火、防水、防震、防风化、防盐碱酸浸蚀等)的强度和功能。”适用"是指工程要能满足战时和平时的使用功能要求,包括使用面积,交通条件、通讯条件、风水电系统、内部环境条件等。“经济”,是指在满足安全。适用要求的前提下,尽量节省人力、财力、物力,把工程成本降到最低,即以最小的投资,换取最高的效益。“合理”是指工程设计要与设计要求相适应,既要先进,又要符合国情,工程各部位功能、强度婴协调。
(3)严格技人防工程建设程序办事,遵守设计工作程序。按照国家规定,凡新、扩建大中型人防工程项目确定之后,都必须按照规定的设计阶段、设计程序和设计内容编制设计文件。
(4)要积极开发和采用先进技术,不断提高设计技术水平。凡新建大中型人防工程,都应尽可能采用国内外新的实用技术,切实做到技术先进、经济合理、安全可靠。各级设计主管部门和设计单位应大力推动人防工程科技进步,及时掌握国内外先进技术成果和发展趋势,加强对新技术的开发研究,争取更多的新技术成果应用于人防工程设计工作。
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3 ZH 项目地下人防工程概况···························· 17
3.1 ZH 项目地下人防工程介绍······················· 17
3.1.1 ZH 项目地下人防工程项目背景·························17
3.1.2 ZH 项目地下人防工程的设计依据及设计阶段工作内容····················· 18
4 基于价值工程的 ZH 项目地下人防工程设计优化的内容及方法··························25
4.1 基于价值工程的人防工程建筑设计优化························ 25
4.1.1 对人防工程人防门进行优化—节约型················26
4.1.2 对人防工程口部进行优化—双向型·························27
5 基于价值工程的 ZH 项目地下人防工程设计优化结果及建议······················· 55
5.1 ZH 项目地下人防工程设计优化结果······················· 55
5.2 基于价值工程的人防工程设计优化建议····················57

5 基于价值工程的 ZH 项目地下人防工程设计优化结果及建议

5.1 ZH 项目地下人防工程设计优化结果
通过利用“双向型、改进型、节约型”几种方式对 ZH 项目地下人防工程设计优化后,原设计超额指标变为下表 5.1 所示:
表 5. 1 超额指标情况优化后
表 5. 1 超额指标情况优化后
经过基于价值工程原理的人防工程设计优化,ZH 项目地下人防工程取得了既有成本方面的优化,又有功能方面的优化:
建筑专业对于成本占比较高的人防门、口部房间以及停车数量进行了优化。其中对人防门的优化采用“节约型”的方式保持 ZH 项目平时停车及战时防护功能不变,而减少人防门数量降低造价 278.6 万元,从而实现 ZH 项目地下人防工程价值的提升。对人防工程口部的优化采用了“双向型”的方式,利用 0-4 评分法对不同的口部模式进行评分比对,最终选用价值系数最高的 C 方案两口交叉式,在功能方面减少升出地面风井 3处增加防护面积 165m2,功能与造价选优最优配比,使得 ZH 项目地下人防工程的价值保持在最佳匹配点。对 ZH 项目地下人防工程平时停车数量的优化,是通过优化停车方式增加停车数量 156 量而提升平时功能,并且保持工程成本不变的方式即“改进型”,来提高工程价值的途径。
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6 结论与展望

6.1 结论
本文基于价值工程原理,以沈阳 ZH 项目地下人防工程为案例,利用提高价值工程途径的几种方式对人防工程设计的优化工作进行了具体的研究。
首先对价值工程及人防工程设计等相关理论进行了阐述,分析提高价值工程的几种途径并阐明优化 ZH 项目地下人防工程设计所利用的方式及原因;其次介绍并对 ZH 项目地下人防工程的工程概况进行详尽的介绍,然后从建筑、结构、安装几个专业的角度,根据原始设计图纸得出的各自的目标成本,分析其各自存在的主要问题是什么。
再次,进而探讨用什么样的提高价值工程的途径来解决这些问题:建筑专业的优化主要可以从人防门的设置、口部的排布形式、平时停车数量的提升角度来,对应的价值提升途径分别为“改进型”、“双向型”、和“改进型”,成本节省了 516035.66 元;结构专业的优化从人防顶板及人防中间板方面来研究,采用“改进型”方式利用对比分析法选取价值系数最高的方案,实现了对钢筋、混凝土及整体价值系数的提高,成本节省了 3232839.49 元;安装专业的优化主要考虑的是平战结合各类管材管件能结合设置的就尽量设置一套系统,既节省成本(降低了 61500.40 元)又能省掉一部分占据空间的位置,平时战时使用均提高了工程内人员的舒适度,这利用的是“双向型”和“节约型”的方式;同时还可以利用当前业界推崇的 BIM 技术对工程内管线进行优化,这样既提前解决了施工中才能发觉的一些问题也能更可靠的控制工程的建设期成本。
最后,分析并总结了基于价值工程的 ZH 项目地下人防工程设计优化的成本和功能方面的各种成果,阐明应用价值工程原理对 ZH 项目地下人防工程设计进行优化是十分适用的。
参考文献(略)

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