摘 要：本文基于建设项目中业主对项目建设规模、设备生产工艺选型、建设标准有明确要求的背景，通过对比不同建筑结构类型对工期、建安投资、运营期收益、使用年限到期后的折旧资产影响进行分析，分别计算出采用不同建筑结构类型的工期效益、建安投资、运营期收益的净现值进行汇总，通过汇总的净现值高低，反映出项目全寿命周期投资强度，从而评价建筑结构类型对全寿命周期投资性价比的影响趋势。在项目建设过程中，结合项目实际情况按上述方法进行分析，在对比不同建筑结构类型选择时进行参考，以达到提高项目全寿命周期内投资性价比的目的。

   关键词：工期效益；全寿命周期净现值；结构类型；装配式

   1 全寿命周期投资性价比评价体系的建立

   全寿命周期投资是Life Cycle Cost的汉译。当全寿命周期投资的理论被应用到建筑领域时，可以解释为：从前期项目设计、项目决策、施工、施工完成后运行维护到最后拆除改造整个过程中发生的总货币成本。N Masters. J Simm 通过对相似建筑对比分析的方法探讨折现率和能源价格变动对全寿命周期投资的影响，认为传统建筑在运营阶段的能源消耗上造价很高。

   1.1 全寿命周期投资性价比的影响因素

   具体行业的全寿命周期投资性价比从宏观角度看，受项目计划规模与市场供需匹配关系、项目建设期和运营期管理水平、地区差异引起的原料和物流成本、技术选型创新等因素的影响。其中，在项目建设期的决策阶段，项目建筑结构选型对全寿命周期投资性价比的影响主要体现在工期、建安投资、运营期收益、使用年限到期后的折旧资产等因素上。

   在确定项目不同建筑结构类型对项目全过程寿命周期投资性价比的影响时，由于工期、建安投资、运营期收益、使用年限到期后的折旧资产之间具有不同体现方式以及不同的动态价值，为了综合评价，本文将不同影响因素通过计算其影响的净现值变化来统一评价口径。考虑到本次对比结构类型为装配式结构和现浇混凝土结构，在计算期末时的折旧资产的差值不大，故仅对工期、建安投资、运营期收益的影响进行分析。

   1.2 建筑结构类型对工期的影响

   本文主要分析装配式结构与现浇混凝土结构这两种建筑结构类型主要区别因素有生产工艺、施工速度、质量控制。装配式结构因在集中预制场进行预制，不受现场工作面的影响，可大规模批量制作对应构建，几乎可以不受现场工作面的限制，制作速度快；预制过程中对产品质量管控也可以实现批量检测，可节省大量的质量验收工序时间；现场安装仅对节点进行拼装和连接，避免现场架设模板、绑扎钢筋以及浇筑混凝土时因现场各种加工安装条件限制导致的降效。而现浇混凝土结构受制于现场工作面限制，无法同时实施所有构建的制作，同时由于施工过程中涉及的支模、绑扎钢筋等工作所在的现场条件局限，效率相对较低。

   在统一评价口径时，对工期变化带来的影响通过确定工期效益来进行转化。在建设规模、设备生产工艺选型、建设标准一定的情况下，影响建设项目工期的因素除建筑结构类型外，主要有地质、气候、建筑材料供应、施工单位管理组织水平、施工技术成熟度等。

   1.2.1 工期影响因素分析

   目前，对于合理工期的确定方式较多采用工期定额结合实际经验来确定。建设施工工期是编制团队根据市场平均水平综合考虑后呈现出的建设管理、施工装备等条件推定的基础工期，本着切合实际，科学合理的原则计算粗定的，具有代表性，但在实际项目应用中，不能直接使用。其一是在实际项目实施过程中，由于地域不同、建设时期不同，导致项目面临的建设管理水平、施工装备、建设条件均不一样;其二是工期定额编制推定的时间，是基于较早期时间节点。近几年，基建体制不断演化进步，各种建设管理制度及现场施工管理方法、施工工艺、施工机械化水平都大大提高，这些因素都能加快工程进度，缩短工期。在正常的施工条件下，合理工期为不低于定额工期的70%，不高于定额工期的20%，超过这一幅度则视为不合理工期。

   从承包人成本管控角度，项目建设工期与既有工作面、资源分配与调度密切相关。在工作面固定时，假设工期极限为1个单位，承包人资源分配与调度成本最节约为1个单位，资源分配与调度与工期大致呈现如下趋势（如图1所示）

图1 资源—工期影响趋势

   图1中工期随着单位工作面资源分配的增加发生下降趋势，但受制于单位工作面承载能力限制。当达到临界点时，工期不再变化，临界点对应的工期，为固定工作面条件下的最短工期，临界点以后增加的资源分配，不会产生任何工期价值。

   站在承包人以盈利为目的角度，在有限的人工、材料、机械资源内，将单位资源的作用发挥到极致，获得最大投资收益，是每个承包人项目经营的终极目标。因此，在每个项目施工前准备和策划时，必然是承包人在约定固定工期的前提下，尽可能地降低人工、材料、机械资源的投入，亦或是在资源有限的条件下，追求在最短工期内完成计划内容。因此，仅从承包人资源投入和回收比值的狭义角度看，承包人按照合理工期进行施工组织计划是必然。但发包人在项目招采和策划时，往往会对工期进行压缩，要求承包人在确定的工期以内完成对应建设内容。从图1中可知，压缩工期代表着承包人在单位工作面需要付出更多的资源分配，进而增加成本。如某项目管廊架跨度7米，首层层高6.5米，二~四层层高2.5米，柱截面600x600，梁截面350x600，总长度3000米。原计划采用现浇混凝土结构，计划工期为90天。但后续建设单位由于投产时间要求，需要将工期压缩为30天，拟采用压缩工期的方式为变更结构类型，由原计划的现浇混凝土框架结构变更为装配式混凝土结构。对于该结构形式变更，建安投资必然会增加。发包人为了压缩工期，在结构方案选定阶段做出的选择导致的成本增加，由发包人全部负责。

   在本次研究时，由于篇幅受限，不能全面考虑影响工期的因素。因此，假定在选定不同建筑结构类型对应的工期均为满足质量要求和符合承包人资源调配经济型的合理工期，仅对不同建筑结构类型统一口径下工期差异作为基础数据进行分析，暂不考虑其他因素。即仅研究项目建设中通过变更建筑结构类型的方式压缩工期产生的各种影响。

   1.2.2 工期效益的确定

   为直观对比工期动态变化对项目全寿命周期内投资性价比的影响，本文假定建设期和经营期的总时间固定，在此基础上随建设期时间的压缩，经营期时间加长，从而整个项目的净现值出现正向动态变化，以此反映出工期变化对全寿命周期投资性价比的影响。如图2所示。

图2 工期变化对全寿命周期净现值的影响

   在计算建筑结构类型变化产生的工期效益时，需假设项目正常计算期内运营期平均收益A，该数据根据项目财务评价时通过投资方确定的预期收益率决定。设压缩前工期为T0,压缩后工期为T1，工期效益为的计算公式为：

   

   式中：

   代表工期效益；

   t代表单位计算期；

   At代表第t年的运营期平均收益。

   1.3 建筑结构类型对建安投资的影响

   本文暂以装配式结构和现浇混凝土框架结构为例进行分析。结构形式中可能对建安投资会有不同的影响，主要以辅材消耗和摊销量、埋件制作和安装、构建运输和吊装、脚手架及模板等措施内容的消耗和摊销为主。部分因预制场选址可灵活选择，将预制场选择在原材料价格便宜的区域，综合运输成本核算后会进一步降低建安投资。

   1.3.1 测算标准的确定

   在进行建安投资分析时，首选应统一测算口径。目前，对于采用各地定额计算标准进行测算时，存在定额缺项和定额标准不适用的问题。如内蒙地区定额为2017年版，对于装配式结构6年来的技术发展，对模具使用、连接方式等与新出行业标准存在更新不及时的问题。并且各地区定额计价体系中存在信息价材料价格偏差过大的问题。如某市信息价C30商品砼不含税单价为310元/m3。通过市场调查，按照信息价同口径市场供应价为不含税单价240元/m3，差异比例达到了22.58%。因此，为了保证测算金额的准确性、时效性，在对建安投资进行测算时，尽量以调查市场实际成本作为测算数据基础，开展建安投资差额测算工作。

   1.3.2 测算内容范围的确定

   在开展建安投资测算时，要全面罗列测算内容，不能遗漏，重点识别不同建筑结构类型在原料供应、生产、安装措施、验收中呈现出不一样的技术路线和流程。以装配式结构与现浇混凝土结构进行测算范围确定时，按照两种结构形式去除同类成本科目如混凝土、钢筋等因素，得出成本增减项主要有预埋件费用、运输和吊装费用、脚手架费用、柱、梁超高模板费用。

   1.3.3 建安投资影响净现值NPVjt

   结合上述方式测算出两种建筑结构类型成本增减金额，通过下述公式计算NPVjt。

   

   式中：

   NPVjt表示建安投资影响净现值；

   表示两种建筑结构类型成本增减金额；

   i代表折现率；

   t代表压缩后施工完成时间。

   1.4 建筑结构类型对运营期收益的影响

   项目运营期收益根据每个产业市场供求情况，结合项目特点，考虑运行生产成本、维保成本、销售定价、目标利润率等因素，通过财务分析得出。而建筑结构类型对于经营期收益的影响主要体现在建筑节能的影响、改造灵活性、运维成本上。本文主要以运维成本举例分析。

   1.4.1 运营期成本

   以装配式结构和现浇结构为例，在维护成本方面的差异主要在于维护频率和维护难度。由于装配式结构的组件在工厂中生产，因此可以大大降低维护频率和维护难度。而现浇结构的组件在现场制作，容易出现破损和腐蚀等问题，需要更多的维护和管理。在维护成本方面，装配式结构具有明显的优势。运用全生命周期理论对装配式住宅进行决策、设计、建设、运维、拆除回收五个阶段的划分，全面梳理了影响装配式住宅成本的因素并调研了各因素的影响力，构建了全生命周期成本（Life Cycle Cost）测算模型，阐述了装配式住宅经济成本较高，但全生命周期的综合效益巨大。造成其经济成本高于现浇式住宅的关键是建设阶段成本较高，这主要是由于现阶段预制构件相关技术不够成熟、不能形成规模化生产导致的。在运营维护和拆除回收阶段，装配式住宅经济成本明显均低于现浇式。运维阶段的成本构成要素有能耗费、管理费、维修费、保养费。由于装配式住宅使用期长，该阶段时间跨度较大，在估算该阶段经济成本时还应考虑时间成本和社会折现率，其计算公式为：

   Cyx 代表运行成本； 

   Ayx 代表每一年所需运营成本； 

   Cwh代表维护成本；

   Fwh代表每阶段所需运营成本； 

   i 代表社会折现率； 

   C4J 代表运行维护总成本。

   1.4.2 运营期收益的确定

   运营期收益影响因素众多，本文仅将运维成本作为变量进行分析，实际项目运营中还应全面结合印象因素进行分析。设除运维成本外的运营期收益净现值为NPV0，两种建筑结构形式折现到运营期起点时的运行维护总费用差值为，项目运营期收益净现值为：

   

   式中：

   NPVys表示运营期收益影响净现值；

   表示两种建筑结构类型运行维护总费用差；

   i表示折现率；

   t表示压缩后施工完成时间。

   1.5 建筑结构类型对全寿命周期的净现值影响公式

   NPV总=

   式中：NPV总表示全寿命周期净现值（狭义）；

   表示工期效益净现值；

   NPVys表示项目运营期收益净现值；

   NPVjt表示建安投资净现值。

   2 实际案例分析

   2.1 装配式结构与现浇结构的工期对比案例

   部分计算参数需根据财务决策时取得，本次计算时假设：换算后每月的折现率为i=0.8%，正常计算时运营后每月平均收益为120万元，正常计算运营期20年，折现到运营期起点时的月运行维护节约费用C4J =0.41万元；

   2.3.1　工期效益净现值

   由公式：=∑(CI-CO)(1+i)-t

   提前运营的第一月：（120）×（1+0.8%）-2.5=117.63万元；

   提前运营的第二月：（120）×（1+0.8%）-3.5=116.67万元；

   提前运营的第三月：（120）×（1+0.8%）-4.5=115.77万元；

   提前运营的第四月：（120）×（1+0.8%）-5.5=114.39万元；

   提前运营的第五月：（120）×（1+0.8%）-6.5=113.03万元；

   提前运营的第六月：（60）×（1+0.8%）-7=56.74万元；

   则=56.74+113.03+114.39+115.77+116.67+117.63=634.23万元。

   2.3.2 建安投资净现值NPVjt

   由公式：NPVjt=C(1+i)-t

   则NPVjt=（17.8321）×（1+0.8%）-1.5=17.6182万元；

   2.3.3 运营期收益净现值NPVys

   NPVys=C4j(1+i)-t

   则NPVys=（0.41×12×20）×（1+0.8%）-1.5=97.23万元；

   2.3.4 全寿命周期投资性价比分析

   NPV总=+NPVys-NPVjt

   则NPV总=634.23+97.23-17.6182=713.84万元。

   通过分析，本项目结构类型由原有现浇混凝土框架结构变更为装配式混凝土结构，各影响因素汇总的项目净现值为正值713.84万元，选择装配式混凝土结构对提高项目全寿命周期投资性价比更有利。

   3 结语

   本文从狭义范围对建设项目投资决策阶段在建筑结构选型时，是否符合项目全寿命周期投资性价比目标的问题，提出了简易的判断方法。将选型决策时面对的各类因素进行统一口径，定量分析，为投资者作决策参考。

   虽本文仅对装配式结构和现浇混凝土结构进行了对比分析，该方法同样适用与钢结构、钢混结构、木结构等其他结构方案的对比。

   由于受限于篇幅，还有大量需要继续深入研究的问题。除文中涉及的因素以外，还有很多其他因素未作分析，如不同建筑结构类型引起的环境成本、能耗成本、经营成本等因素。并且在做定量分析时将各因素作为独立个体考虑，未考虑各因素之间的关联影响。

   参考文献：

   [1]李旭光.装配式住宅项目全生命周期成本测算及控制措施研究——以郑州JK项为例[D].西安建筑科技大学,2022.

   [2]N Masters. J Simm. Whole Life Costs and Project Procurement in Port, Coastal and Fluvial Engineering: “How to escape the cost boxes” [J]. 2012(6).

   [3]张云波.工程项目工期延误原因及预警模型研究[D].天津大学，2003.李冰利.建筑工程项目施工工期与资源配置研究[D].清华大学，2008.

   [4]王孟南.装配式建筑全生命周期成本分析及对策研究[D].沈阳建筑大学.2016.