老鋼廠改造園區(qū)內(nèi)路面方案決策研究
武 乾1，宗一帆1，楊金濤2，劉 濤1
（1．西安建筑科技大學土木工程學院，陜西西安710055；2．青建集團股份公司，山東青島 266071）
[摘要]舊工業(yè)建筑改造項目中設計變更多，且變更決策缺少科學方法支撐。文章圍繞某老鋼廠改造園區(qū)內(nèi)路面設計方案變更決策案例，采用0-1評分法、二元對比法、熵權法對通過可研方案的功能系數(shù)進行分析；采用廣聯(lián)達軟件定價法計算成本系數(shù)；運用價值工程法對可行方案的價值系數(shù)進行對比分析。最終選定老鋼廠改造園區(qū)的最優(yōu)路面方案。為今后改造項目中設計方案變更決策問題提供一個可行的方法。
[關鍵詞]價值工程；改造；路面；方案決策；研究
[中圖分類號]U416.2[文章編號]1002-8498( 2016)10-0082-04
0 引言
舊工業(yè)建筑改造工程，設計變更頻繁。施工現(xiàn)場設計方案變更與工期要求之間矛盾突出；改造項目對成本控制嚴，開發(fā)商既追求改造效果，同時又希望投資額低于將其重建的費用。而方案優(yōu)化決策時缺少科學方法支撐，經(jīng)常出現(xiàn)討論無果現(xiàn)象，延誤工期。針對改造項目重視工程價值的特點，提出采用價值工程法解決設計方案變更決策問題。
本文結合某老鋼廠改造項目中路面方案變更決策案例，研究改造項目中設計變更決策的方法。
1 改造園區(qū)內(nèi)路面特點分析及可行性研究
某老鋼廠改造項目，項目定位為某市首家設計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園。7，8號廠房及服務樓周圍道路為園區(qū)內(nèi)主要通行道路，道路總鋪裝面積達2 270m2。
1.1 老鋼廠改造園區(qū)內(nèi)路面特點分析
1)改造園區(qū)內(nèi)路面需兼顧周圍舊工業(yè)建筑的現(xiàn)狀。例如，原工業(yè)建筑周圍無散水，建筑物周圍路面下需重新布置排水系統(tǒng)；周圍舊工業(yè)建筑墻面斑駁，需謹慎選擇路面顏色。
2)改造園區(qū)內(nèi)路面施工障礙多。例如，原道路系統(tǒng)下管道覆土過淺，達不到施工要求，路面施工過程中常出現(xiàn)破損管網(wǎng)現(xiàn)象，因此需水電工程師進行現(xiàn)場勘查，配合路面施工；老鋼廠改造園區(qū)內(nèi)地下電纜埋設位置不明確，不宜進行夯實等。
3)改造園區(qū)內(nèi)路面應與既有路基良好結合。老鋼廠園區(qū)內(nèi)既有路基穩(wěn)定，五六十年代修筑的路基基本性能良好，經(jīng)過長期重型工程運輸車碾壓的作用，已基本完成沉降固結。而良好的路基使用性能將反映在路面結構上，延長路面的使用壽命。
4)改造園區(qū)內(nèi)道路路面應具有裝飾性。選擇路面的材料、質感、形式、尺度及路面圖案的寓意、意境，應符合老鋼廠與設計創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園混合的特色，使路面更好地融為園區(qū)的一部分。
1.2方案提出與可行性研究
現(xiàn)結合老鋼廠改造園區(qū)的整體風格及路面的要求，經(jīng)廣泛收集資料和方案創(chuàng)造，現(xiàn)有4種面層鋪裝方案，各設計方案做法、可行性分析陳述如下。
1)方案1：仿古青磚貼面鋪裝 素土夯實，150mm厚3:7灰土，150mm厚的混凝土基層，20mm厚干硬性水泥砂漿(1：3)，青磚貼面鋪裝。青磚，營造出獨特的復古情調，與老鋼廠（城市中最后的工業(yè)遺產(chǎn)）相得益彰；拼花鋪裝，產(chǎn)生規(guī)律與錯落重疊的美感；青磚材料體積小，容易控制平整度及坡度，排水效果較好；但存在諸多問題，如施工速度慢，材料費、人工費高。
2)方案2：藝術混凝土路面 素土夯實，300mm厚3：7灰土，250mm厚C25混凝土收光磨平，嵌入20~ 30mm嵌料，嵌料間距80~120mm。嵌料為20~ 30mm紅色石材和黑色石材，石材厚度≥20mm。嵌料安放盡量均勻，隨機無規(guī)律，面層無破損，與混凝土面層高低誤差控制在1mm。碎石鑲嵌鋪裝，材料費較低，碎石材亦可收集園區(qū)內(nèi)的建筑廢料切割
下料。但人工費高，人工嵌料能達到200元/d。施工時要求注意面層平整度及坡度，保證排水通暢，杜絕積水。
3)方案3：混凝土彩色路面壓膜250mm厚混凝土基層，初凝前抹平。灑彩色強化料：第1次灑標準用量的2/3( 3kg/m2)，第2次補灑剩下的1/3。在彩色強化料洇濕后用鎂合金大抹刀進行找平收光，表面干燥無明顯水分時，均勻撒上脫模粉。用模具交替進行壓模，并一次成型。在壓模3d后，進行清洗、切縫。7d后，噴涂彩色藝術地坪保護劑�；炷敛噬珘耗ぢ访嬖煨酮毺�，色彩豐富，承載力高，使用壽命長；但根據(jù)老鋼廠園區(qū)內(nèi)原道路的設計方案，需重新開模，并為了達到設計效果，需采用分塊分色施工法，將嚴重影響施工工期，增加施工成本。
4)方案4：瓦片鑲嵌鋪裝素土夯實，150mm厚3:7灰土，150mm厚C25混凝土基層，20mm厚干硬性水泥砂漿(1：3)，青瓦面層鋪裝。青瓦瓦片鑲嵌出線條紋樣，組合成基本圖樣。鋪裝結束后，用水泥砂漿灌縫。瓦片鑲嵌鋪裝是設計院提供的最初設計方案，最能體現(xiàn)出改造老鋼廠的韻味，是集美觀、排水效果最好的一種設計方案。但存在一個不可忽視的缺點：承載力較低；同時施工速度最慢，人工費高，使用壽命短。
經(jīng)過設計方、甲方、施工方三方進行可行性研究分析，認為方案4可行性較差。主要原因如下。
1)承載力不足 園區(qū)內(nèi)這2條道路地理位置優(yōu)越，位于服務樓周邊。無法預測道路是否通行大型車輛，而瓦片鑲嵌鋪裝承載力不足，容易破裂，影響使用壽命。
2)施工不便，速度慢 實施這種施工工藝，無法保證在學生暑假結束前完成路面鋪裝，開放通行。學生人流量大，半成品路面容易破壞；若實行全封閉圍擋，則成本較高，而且學生不易管理。
3)施工成本高 不僅材料費、人工費高，其維護費用也較高。由此看來，瓦片鑲嵌鋪裝路面全壽命周期費用較高。
綜上所述，決定放棄方案4。但是方案1、方案2、方案3均具有可行性，且各有利弊，難以抉擇。
2 價值工程方法優(yōu)化路面方案
舊工業(yè)建筑改造工程往往采用BOT模式開發(fā)經(jīng)營，因此，開發(fā)商較關心其改造成本、運營費用及美觀效果。方案優(yōu)化時，甲方有意降低成本，同時不愿犧牲效果。遂決定采用價值工程法優(yōu)選設計方案。選定路面鋪裝為價值工程對象，前3種方案進入備選環(huán)節(jié)。
2.1 功能系數(shù)的確定
經(jīng)各專家討論分析，將F1承載能力，F(xiàn)1排水能力，F(xiàn)3美觀效果，F(xiàn)4日常維護方便，F(xiàn)5施工工期，F(xiàn)6使用壽命定義為此方案功能。下面從這六方面對方案進行評價。
采用0-1評分法，抽取10位專家對各方案的功能進行初步評分。限于文章篇幅，省略0-1評分表。
分析整理10位專家0-1評分的結果，得到二元對比矩陣表（見表1）。以F1與F2對比為例，4個專家給F1打1分，6個專家給F2打1分，則F1得0分，F(xiàn)2得1分；F1與F1比較，同等重要，各得0.5分。
將0.1評分結果轉換為二元對比矩陣的目的，一是避免直接采用二元對比打分法，個別專家的主觀因素對評價結果的影響；二是轉換為二元對比矩陣后，便于后續(xù)采用熵權法確定功能系數(shù)。該方法可以在很大程度上避免人為因素的影響。
利用二元對比矩陣，計算各功能的權重系數(shù)：
從甲方和施工方技術組的專家中，隨機抽取10人，分別對各方案的功能打分。采用10分制，取其平均值，則最終各功能得分結果如表2所示。
將功能評分做歸一化處理，得到相對評分表（見表3）。例如，方案1的F1承載力功能得分為8/(8 +10 +10) =0. 286。
熵是系統(tǒng)無序程度的一個度量，熵權法是一種客觀賦權方法。計算各方案的熵權值及相關系數(shù)。其中定義第j個功能評價指標的熵值為：
引用Zadeh的定義計算空間距離，由于方案評價只注重偏差總和，因此取P=1，則海明距離為：
若按照距離小的更接近理想方案為標準選擇方案，則方案3為最優(yōu)方案。
2.2成本系數(shù)的確定
1)方案1 主要工序為：澆筑混凝土基層一鋪砌青磚面層；主要材料為混凝土，水泥砂漿干料和青磚。
2)方案2 主要工序：澆筑混凝土面層→嵌碎石材；主要材料為混凝土，紅色和黑色碎石材。
3)方案3 主要工序：澆筑混凝土→撒顏料→壓模→刷油，切縫；主要材料：混凝土，顏料粉，模具。
人工費采用市場詢價法獲得，材料費是按信息價計取，用廣聯(lián)達軟件計算確定方案的綜合單價，導出綜合單價分析表（見表6）。
2.3價值系數(shù)的確定
從表7可以看出，方案2、方案3的價值系數(shù)均大于1，且方案3的價值系數(shù)最大。因此從價值工程的角度，同樣方案3為最優(yōu)方案。
3 結語
研究老鋼廠改造園區(qū)內(nèi)路面方案優(yōu)化案例，運用價值工程方法，并結合可行性研究法，以定量分析為主，定性分析為輔，最終選擇價值系數(shù)最高的混凝土彩色路面壓模方案。方案3既能可靠地實現(xiàn)功能又使費用相對較低：方案3總費用41. 45萬元，較方案1節(jié)省費用35. 31萬元，而僅僅比方案2高3. 22萬元。且工程效果和工程成本都得到了優(yōu)化，更大限度地利用了資源。舊工業(yè)建筑改造工程中，面對方案優(yōu)選決策較多，今后應加強采用科學方法進行方案優(yōu)化，應杜絕通過管理者的實踐經(jīng)驗拍板決策方案，以避免將來出現(xiàn)互相推卸責任的現(xiàn)象。
下一篇:返回列表
