给水管网设计中价值工程分析

巫特瑜

摘 要：城市给水系统目前已然成为了一个城市的重要基础设施，随着城市和经济的逐步发展，其更改和扩建的步伐也逐渐加快，因此给水管网设计中不得不提到一个新概念：价值工程分析与应用。价值工程作为一种分析管理技术，目的是使用最低的寿命周期成本，实现给水管网工程所需要的全部功能。文章主要从价值工程方法研究分析的角度出发，对给水管网设计以及运行管理进行优化，从而为给水管网评价方法提供参考。

关键词：城市给水管网；优化设计；价值工程

引言

在城市给水建设总投资中，给水管网部分的投资一般占工程总投资的50%～80%，不仅如此，一旦投入使用每年巨额的运行管理费以及不断的折旧维护费用将随之而来。当今全球经济发展不断刷新，我国城市化的步伐逐渐加快，居民的用水要求和城市的用水需求也加速上升，城市给水管网面临扩建、改建需求，甚至有些城市开始寻求给水系统的技术与管理的突破。由此而产生的相关工程投资也面临增加，而对于给水管网的设计，则要求必须合理、科学、有效、经济、切实，综上所述，给水管网设计的价值工程直接与其投资总额以及运行管理费挂钩。综上所述，分析如何在缩减投资总额的前提下完成工程就显得至关重要。

1 给水管网研究的现状

给水管网的设计关系错综复杂，因此需要对设计的一些不合理地方进行取舍，科学合理的运用数学理论、给水设计要求，将给水管网的设计进行优化，抽象为便于理解和解决的数学模型，要以数学建模、水力建模为桥梁，得出设计的最优解或次优解。在当前形势下，给水管网设计的主要目标是：在达到用户用水量以及水管水压要求并且符合其他设计要求的情况下，研究设计有效期内给水管网投资额和运行管理费用之和最低的价值工程方案。

现代化城市给水管网设计原则：（1）要结合用水用户和地理分布的层次性进行优化；（2）按城市发展的当前需求和未来计划，既远近期需求来设计统筹安排；（3）要将优化整改的重点突显；（4）优先优化残旧老化、漏损严重的管网。

目前，确定性优化方法和现代的随机性优化方法是当前较为广为人知的两种给水管网优化设计算法。具体如图1所示。现代技术条件下，现代的随机性优化方法是以后技术优化的发展趋势，因此备受关注。当前给水管网在经验及数理方面，已经逐步建立了数学模型、水力模型，设计已有一定改进。同时也开始步入“科学设计和合理管理”的阶段。国内大型给水管网，多以环状为主，目前出现的主要问题有，管网的布置分布层次不适当；水质越来越差；管线连接繁杂混乱；管网泄漏、破损情况严重；事故维修时停水面积大、时间久；管网复杂运行调度不灵活；管网数学模型与实测统计有很大的出入等。除此之外，随着城市化建设的发展，给水管网设计落后的问题愈加严重。也由此看出，给水管网优化管理问题亟待解决。

图1 给水管网优化设计算法的分类结构图

2 价值工程在给水管网设计中的意义

价值工程中，价值的定义：产品与作业的功能与项目寿命周期成本的比值（V=F/C）。主要功能是实现工程的效用要求以及价值需求，以功能分析为主体，是一种结合了系统理论，创造性方法的科学管理方法论。价值工程的核心支柱是评价系统，价值工程的灵魂是追求创新。因此，价值工程作为一种管理技术在给水管网中，可以实现C（全寿命周期成本）的最低化，从而达到价值工程V的最大化，为给水管网工程所需要功能添砖加瓦。

给水管网中应用价值工程具体意义有以下几方面：（1）将价值工程应用到给水管网中不仅提高了工程管理的效率，还使得供水工程少走弯路；（2）价值工程是集体智慧造就的成果，所以在给水管网中应用价值工程能使管理者更好地投入到管理工作当中；（3）在给水管网中运用价值工程是提高工程设计正确率以及提高工程建设水平的重要方法；（4）将价值工程应用到给水管网中充分体现了“价值第一”的观念，这样就有助于给水管网尽快的适应严峻的供水形势。

3 价值工程研究方法的关键

城市给水管网属于城市公共设施之一，涉及面广，且关系重大，其系统复杂且运行管理维护量大，因此，要对其进行价值工程分析，只能把给水管网部分组成作为研究对象。研究对象的选择过程应遵循以下方式：首先是逐步缩小对象范围，然后锁定目标，最后确定目标方向。选择过程有两个注意的地方，分别是注意定性分析以及定量分析。价值工程关键在于研究对象的选取，产品功能的确定，主要功能的评估，方案的创新性研究。而给水管网的价值工程核心在于其功能分析，目的在于低成本，高效率，高回报。因此价值工程的推广应用，在给水管网行业中，包括项目的整体投资设计、设备选型、方案选择、施工管理、材料采购等各个方面都可以应用到其中去。

表1中，施工图设计阶段各环节包括初步设计阶段、施工图设计阶段和技术阶段，这些环节的具体工作目的和内容虽然都有所差异，但不难发现各环节的共同点，也就是进行方案设计的逐步优化及方案设计的对照选择。在符合既定功能要求的情况下，达到经济效益的最大化、最优化，从而完成经济价值与技术设计的完美融合。价值工程的主体：是通过创新研究设计给水管网工程的新思路和新方法，为达到项目全寿命周期的经济利益的最大化作铺垫，最后以实现价值工程的主要功能。因此，价值工程中的功能研究与开发必须非常精确，局部细化要合理科学的细化到方案对比选择，除此之外，在方案对比选择的同时还要敢于尝试采用新材料新技术，参与设计的员工要毫无保留地列出各种创新的思维和方法。只有这样给水管网设计阶段采用价值工程的意义与目的才能够彰显无遗。

表1 设计理念和评估方法关键点

4 结束语

文章首先分析城市给水管网的现状，以高效率，低成本，节能减排为理念，对应地提出了价值工程在给水管网中的作用。在优化基础上构建了给水管网设计中价值工程的初步理论，同时明确了给水管网价值工程体系中，价值指数平均值是管网优化设计经济决策的重要指标这一核心。为有效地加强给水管网设计和管理的科学合理性工程，提供了一定的理论分析。

参考文献

[1]吕汶潞.浅析建筑给水排水工程中的节能措施[J].世界华商经济年鉴·城乡建设，2012（12）：286-288.

[2]韩一宁.价值工程在项目设计阶段造价控制的应用研究[J].现代化建设，2011（5）：38-42.