建筑物中的LCC問題
摘 要：運(yùn)用壽命周期費(fèi)用(LCC)理論與技術(shù)對(duì)建筑物費(fèi)用要素進(jìn)行了討論，分析了影響建筑物L(fēng)CC的主要因素，并以建筑物的制冷為例，對(duì)LCC技術(shù)在建筑物中的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的探討。結(jié)論證明，LCC技術(shù)對(duì)提高建筑物的經(jīng)濟(jì)性有著較為明顯的效果。
關(guān)鍵詞：建筑 資金 壽命周期費(fèi)用
壽命周期費(fèi)用(簡(jiǎn)稱LCC)指裝備在預(yù)期的壽命周期內(nèi)，為其論證、研制、生產(chǎn)、使用與保障以及退役處置所支付的所有費(fèi)用之和。它由裝備一生所消耗的一切資源量化為貨幣值后累加而得，表明了一個(gè)裝備在其一生要花多少錢，因而是一個(gè)極其重要的經(jīng)濟(jì)性參數(shù)量值，并已成為現(xiàn)代質(zhì)量觀念中的重要內(nèi)涵和要素。這個(gè)量值在裝備全系統(tǒng)全壽命管理中有著突出的地位和作用。裝備的各類重大決策，如果未考慮到其壽命周期費(fèi)用，就會(huì)有失誤的危險(xiǎn)。
近幾十年來，LCC技術(shù)在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，并取得了豐碩的成果。由于建筑業(yè)是一個(gè)投資大、周期長(zhǎng)、見效慢的行業(yè)，以往人們?cè)谠撔袠I(yè)往往只注重前期投資，因而引入LCC技術(shù)比較晚，但目前的初步應(yīng)用，已產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
隨著我國住房制度改革的逐步深入和城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)的投資規(guī)模勢(shì)必逐年增長(zhǎng)，近年來每年的投資都在數(shù)千億元以上，成為拉動(dòng)內(nèi)需的一支骨干力量，由于目前建筑業(yè)中對(duì)后期維護(hù)、管理費(fèi)用考慮較少，造成投資決策失誤，每年都產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并為后期的維護(hù)管理帶來很大的壓力。因而在建筑行業(yè)中應(yīng)用LCC技術(shù)輔助投資決策已經(jīng)是勢(shì)在必行。
1 建筑費(fèi)用研究的現(xiàn)狀
在建筑行業(yè)，最早應(yīng)用LCC技術(shù)的是英、美、日等發(fā)達(dá)國家，美國聯(lián)邦政府和各州從20世紀(jì)70年代開始，大力推動(dòng)LCC方法的應(yīng)用。如在內(nèi)布拉斯加州，對(duì)于超過S萬美元的州政府建筑物，以法律形式規(guī)定了必須要進(jìn)行LCC評(píng)價(jià)，其他總共超過20個(gè)州政府要求建筑設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)方案的壽命周期費(fèi)用估算和評(píng)價(jià)報(bào)告。為此，1977年美國頒布了《建筑物的壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)指南》以規(guī)范LCC工作。自20世紀(jì)90年代開始，在建筑設(shè)計(jì)階段應(yīng)用LCC技術(shù)已成為業(yè)主和承包商的自覺行為，LCC技術(shù)咨詢公司的業(yè)務(wù)量十分飽滿。
目前，國內(nèi)外對(duì)建筑業(yè)、特別是建筑物的壽命周期費(fèi)用方面的研究也正是方興未艾，整個(gè)建筑業(yè)都已逐漸將觀念從以前的單純關(guān)心工程造價(jià)向關(guān)心建筑物的全壽命周期費(fèi)用轉(zhuǎn)變，在理論上和實(shí)踐上都有較大的進(jìn)展。特別是CAD, CAP和ERP等技術(shù)的應(yīng)用，為改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善功能、節(jié)約費(fèi)用做出了較大的貢獻(xiàn)．例如在廣東電(白)湛(江)高速公路建設(shè)中，通過利用LCC技術(shù)權(quán)衡分析、公開招標(biāo)、改進(jìn)設(shè)計(jì)、引進(jìn)先進(jìn)施工技術(shù)等方法，降低工程概算12.8%(人民幣近4億元)，后期維修費(fèi)用成本降低10%，效益十分可觀。
2 建筑物L(fēng)CC的構(gòu)成
廣義地講，影響產(chǎn)品效能的各種因素都是影響壽命周期費(fèi)用的因素，因?yàn)?，不論產(chǎn)品的哪種性能特性的獲得或發(fā)揮，都是要以費(fèi)用消耗為代價(jià)的。進(jìn)一步的分析標(biāo)明，構(gòu)成裝備性能整體的眾多特性中，有些只影響采辦費(fèi)用，有些則不僅影響采辦費(fèi)用，更影響到擁有費(fèi)用，后者便是壽命周期費(fèi)用的主宰因素，它們是裝備的可靠性、維修性、保障性，而可靠性又是最主要的。提高產(chǎn)品的可靠性，采辦費(fèi)用一般要增加，但維修保障費(fèi)用會(huì)減少，當(dāng)改善可靠性的費(fèi)用在采辦費(fèi)用中遞增的增額等于維修保障費(fèi)用節(jié)約的份額時(shí)，壽命周期費(fèi)用將趨于最小，相應(yīng)于壽命周期費(fèi)用最小時(shí)的可靠性顯然是最佳可靠性。可靠性工程的實(shí)踐表明了兩點(diǎn)：一是可靠性是設(shè)計(jì)出來的、制造出來的、管理出來的；二是對(duì)提高可靠性的投資十分值得，它可換來后期費(fèi)用幾倍甚至幾十倍的節(jié)約，起一種杠桿效應(yīng)，投資越早，效果越好。
建筑物的壽命周期費(fèi)用，概略地講，是由兩部分構(gòu)成。一部分是設(shè)計(jì)、施工而花費(fèi)的費(fèi)用C1，另一部分是使用期的費(fèi)用C2，包括維修、能源消耗、管理費(fèi)用等等。由壽命周期總費(fèi)用C=C1+C2可知，只有總費(fèi)用降低，才能體現(xiàn)出整體的軍事經(jīng)濟(jì)效益。如果僅是初始費(fèi)用C1降低了，但建筑物的質(zhì)量性能差，勢(shì)必導(dǎo)致使用維修費(fèi)用C2增加，如果前期工作造成大的失誤，通常這種增加是難于抑制的，就象一幢保溫性能很差的房屋，為保持屋內(nèi)溫度就要投資購置空調(diào)設(shè)備和消耗大量能源一樣．顯然，沒有效益地增加建筑物壽命周期總費(fèi)用C，就是對(duì)資源的一種浪費(fèi)。在滿足建筑物使用要求的前提條件下，如何追求最少的壽命周期總費(fèi)用，這就是壽命周期費(fèi)用分析的目的和任務(wù)。
3 實(shí)例分析
下面以位于廣東湛江的某建筑物的絕熱問題決策為例，來說明壽命周期費(fèi)用分析與評(píng)價(jià)方法在建筑物中的運(yùn)用。建筑物其基本方案是25cm的空心輕質(zhì)隔熱墻。為保持夏季室內(nèi)溫度在18℃，現(xiàn)考慮兩個(gè)方案：①給房間內(nèi)墻增加3cm絕熱層以增強(qiáng)其隔熱效果。②保持基本方案加裝空調(diào)設(shè)備。
3.1 假設(shè)
計(jì)算價(jià)格按照廣東建筑工程定額預(yù)算管理站1998年頒發(fā)的《建筑工程預(yù)算定額》為基礎(chǔ)，所規(guī)定的價(jià)格按每平方米墻面積算。
初始費(fèi)用與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)，對(duì)兩種備選方案都是一樣的，故可不包括在考慮范圍內(nèi)，只計(jì)算其不同差值。
隔墉每平方米1.75元，由于這個(gè)價(jià)格對(duì)兩種選擇是一樣的，所以僅僅要考慮的是增加3cm厚聚笨乙稀絕熱層的附加額，按規(guī)定，該值取每平方米0.45元。
建筑物地點(diǎn)在湛江市，其夏季的氣候條件如下：白天熱交換6350KJ/℃，室外溫度最高40℃，夏季平均氣溫35℃，室內(nèi)溫度應(yīng)保持在18℃。
隔墻的傳熱系數(shù)為0.35，使用絕熱層后傳熱系數(shù)為0.10。
建筑物以電能制冷，每1×106KJ價(jià)格為1.93元，考慮0.6的有效利用系數(shù)，這樣分散制冷價(jià)值為3.23(每106KJ )，這就產(chǎn)生了每105KJ 0.32的費(fèi)用，它相對(duì)燃料費(fèi)(火電)用而言不貴，燃料價(jià)格以7％的差額通貨膨脹率變化(除去一般經(jīng)濟(jì)通貨膨脹率)。
3.2 僅選擇空心輕型隔離墻的方案
熱交換量為
Q＝K×F×dT＝0.35×l×(35一18)＝5.95KJ/HR
得年度制冷費(fèi)用為
Ch= (24×C×Q×Dh)/(1000000×dT)＝(24×3.23×5.95×6350)/(1000000×17) =0.172/(平方米•年)
3.3 選擇增加3cm的絕熱層的方案
選擇增加3cm的絕熱層方案的熱交換量為
Q＝K×F×dT＝0.l0×l×17＝1.7 KJ/HR
得年度制冷費(fèi)用為
Ch= (24×C×Q×Dh)/(1000OOO×dT)＝(24×3.23×1.7×6350)/(1000000×17) =0.049/(平方米•年)
3.4 采用增加絕熱層方案
采用增加絕熱層方案的制冷費(fèi)用節(jié)省量為
0.172一0.049＝0.123/(平方米•年)
考慮費(fèi)用的時(shí)間價(jià)值時(shí)，上述節(jié)省費(fèi)用應(yīng)僅為頭一年的值。
3.5 資金流量圖表
綜合比較兩種方案，當(dāng)增加墻壁絕熱層時(shí)，其資金流量如圖1所示。匯總的數(shù)據(jù)見表1。
圖1 增加墻壁絕熱層方案的資金流量圖
表1 增加墻壁絕熱層方案的資金及利潤