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《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，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
4163789.00/3949.62=1054.23
34.57
4163789.00/2797.20=1488.56
3.59
内浇外砌结构
4300342.00/3949.62=1088.80
4300342.00/2881.98=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：
2528.76/1.57=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=2881.98×5647.96-2797.20×5647.96=478834.05（元）
总销售额差率=478834.05/（2797.20×5647.96）=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：
3949.62×4000.00=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=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）Ⅵ-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）VI<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）VI>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
0.25
10×O.25=2.50
10×0.25=2.50
8×O.25=2.00
模板类型
0.05
10×O.05=0.50
10×O.05=0.50
9×0.05=0.45
墙体材料
0.25
8×O.25=2.00
9×O.25=2.25
7×0.25=1.75
面积系数
0.35
9×O.35=3.15
8×O.35=2.80
7×O.35=2.45
窗户类型
0.10
9×O.10=0.90
7×O.10=0.70
8×O.10=0.80
合计
9.05
8.75
7.45
功能指数
9.05/25.25=0.358
8.75/25.25=0.347
7.45/25.25=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2—6成本指数计算表
方案
A
B
C
合计
单方造价（元／m2）
1438
1108
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：
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
O．1064
1520
O．1186
0.8971
1295
225
地下室工程
11
0.1170
1482
0.1157
1.0112
1424
58
主体结构工程
35
0.3723
4705
0.3672
1.0139
4531
174
装饰工程
38
0.4043
5105
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
=（12812×3.98%+12812-12170）/12170=9.47%
问题4：
解：
设成本降低额为戈万元，则
（12812×3.98%+x）／（12812-x）=lO%
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F1～F5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四个方案的单方造价分别为1420元／m2、1230元／m2、
1150—m2、1360—m2。
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
F5
得分
权重
F1
×
3
3
4
4
14
14/40=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=0.100
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+10×0.225+9×0.225+8×0.100+9×0.100=9.125
WB=10×0.350+10×0.225+9×0.225+8×0.100+7×0.100=9.275
Wc=9×0.350+8×0.225+10×0.225+8×0.100+9×0.100=8.900
WD=8×0.350+9×0.225+9×0.225+7×0.100+6×0.100=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=0.264
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
60
经专家组确定的评价指标体系为①初始投资；②年维护费用；③使用年限；④结构体系；⑤墙体材料；⑥面积系数；⑦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
7
I面积系数10
56
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，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=4000×0.1×1.170／（1.170-1）+30=430.51（万元）
B方案：
3000×（A／P，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=0.167
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：
8×0.208+10×0.125+10×0.083+10×0.167+6×0.125+10×0.250+8×0.042=9.000
B方案：
10×0.208+8×0.125+8×0.083+6×0.167+7×0.125+5×0.250+7×0.042=7.165
C方案：
9×0.208+9×0.125+9×0.083+8×0.167+7×0.125+6×0.250+8×0.042=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：
10×0.286+6×0.214+10×0.429+8×0.071=9.002
B方案：
6×0.286+7×0.214+5×0.429+7×0.071=5.856
C方案：
8×0.286+7×0.214+6×0.429+8×0.071=6.928
（3）计算各方案的功能指数
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=0.269/0.315=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
升级会员 