价值工程法在建设方案比选中的应用

摘要：在建设工程方案设计阶段，需进行多方案比选设计，这些方案造价各异。依据实际工程情况及设计要求，以价值工程原理为基础，选定最佳设计方案，提升工程性价比，从而达到价值最大化的目的。文章简要论述价值工程原理及优势，结合工程概况，制定多种工程设计方案，通过比选确定出最佳方案，为后续各工程环节的开展和实施奠定良好基础。

关键词：价值工程;设计方案;功能分析;比选

工程设计方案比选专业性强，实施过程复杂，需要考量的专业要素和技术要点比较多，对设计单位提出了相对较高的要求。依据实际工程概况，明确设计要求及价值工程原理、优势等，把最优方案确定下来，用作后期工程指导，保障工程质量和效益。

1价值工程原理

价值工程作为一项管理技术，特指通过有组织的创造性工作，寻求最低寿命周期成本，便于所需功能实现，使产品、作业价值得到明显提高。将价值工程原理应用到工程设计方案比选中，该背景下，价值即工程方案功能及获取该功能的全部费用比值。简言之，其为工程方案比较价值，目的在于对工程方案有效程度进行评价。数学模型表达式如下：V=F/C。V、F、C分别指代研究对象的价值、功能、周期寿命成本。采用专业技术手段和方法，对工程方案进行功能分析，这便是价值工程核心。依托定量化方法，转化功能，使之以量化数值形式与成本进行对比。由价值工程原理可知，工程设计方案评价指标多元，除了技术优缺点之外，还涵盖工程费用、运行维护、适应性等方面的指标及内容。依托价值系数大小，选择工程方案，其决定了工程方案是否优质、适用。

2价值工程优势

以价值工程原理为基础，对工程设计方案进行比选，实施效果非常好。其考量使用者的功能需求，以此为基础，执行各项相关工作，并进行功能分析。同时，发挥系统优势，依托工程背景及设计方案内容，对功能和成本之间的关系加以研究，实现价值提升。这项工作专业性强，实施难度大，需要各部门共同参与，严格按照正确的组织、计划、流程开展具体工作。

3基于价值工程原理的工程设计方案比选

3.1工程概况

选定某排水明渠工程为例，渠道总长度为12.52km。其中某桩段设计流量为1.89m3/s，设计纵坡1.5%，渠道长度708m。该桩段范围内，渠道岩性是粉质粘土，局部伴有些微粉细砂、粉质粘土，地下水埋深0.3-5m，富含SO4离子，会使常规水泥发生硫酸盐强侵蚀情况。除此之外，这一渠道位于盐碱荒滩地带，地基土内富含盐，很容易发生渠道基础冻胀、渗漏、地下水腐蚀等不良工程地质情况。工程实践中，查阅资料，明确最大冻土深度、往年极端最低气温。

3.2工程方案

在工程地质、水文条件、土壤含盐量等各工程指标已知的前提下，按照正确的方法和操作顺序，把渠道设计工作工作落实到位，并把渠道基础冻胀、地下水硫酸盐侵蚀、盐胀等各类不良工程问题作为重点考虑指标。其中，衬砌方案的选择也非常关键，除了具备非常强的抗变形能力之外，还会优选柔性材料用作衬砌处理，增强抗腐蚀性。设计比选方案如下：

（1）干砌C20混凝土预制块衬砌。发挥水力计算作用及优势，依次得出渠道底部宽度、边坡比、糙率系数、渠道深度等各指标。在工程背景、概况已知情况下，选择正确的衬砌方法，实施流程如下：选择正确的工艺、技术，开挖、翻夯渠道基础原土，使用砂砾垫层方式，对渠道底部进行换填，可知，厚度和坡面厚度分别为60cm和30cm，还要在上部位置，对土工布进行铺设，把M10水泥砂浆找平层设置在土工布上下位置，厚度均为2cm，并使用C20预制混凝土板完成衬砌工作，厚度以8cm为宜。

（2）塑膜土渠衬砌。该工程方案优势体现在投资少，抗变形能力强等方面。在部分盐胀区域曾使用塑膜土渠衬砌方案。正确的操作方法如下：完成渠床开挖工作后，进行塑膜铺设。其中，渠床厚度以50cm为宜，继而把35cm厚土料保护层回填在塑膜上，并将砂砾料保护层设置在顶部位置，厚度和粒径分别为15cm和50-150mm，将边坡比控制在1：2，而土渠流量、渠底宽度、深度、糙率等，则参考相关水力计算指标。如图1所示，塑膜土渠衬砌横断面设计。

（3）干砌块石衬砌。在该工程区域内，地下水位与渠道底部距离不超过1.5m，而且，受季节影响。春灌前，部分地区会存在地下水溢出渠底的情况。基于这种情况考量，在衬砌方案选择过程中，需要重点关注抗硫、抗盐胀及抗冻胀等各类问题。设计过程中，把渠道底部宽度和边坡比确定下来，二者分别为1.3m和1：2。除此之外，还要关注糙率、渠道深度等常规水力指标。工程操作过程中，开挖、翻夯现有渠道基础原土，并把砂礫石基础垫层设置在渠道底部位置，厚度以30cm为宜，用于对渠道盐渍土进行置换处理。同时，还要采用专业技术手段和方法，把粉细砂找平层铺设厚度设置为3cm，而反滤层可选用土工布进行设置。通过这种方式，对各类不良工程问题加以规避，确保砂砾石基础垫层内细颗粒不会进到渠道内，并在该基础上铺设粉细砂保护层及干砌块石衬砌，厚度分别以5cm和30cm为宜。

3.3方案分析与评价

在价值工程原理、方法已知的前提下，评价上述三种方案功能，分别把功能指数、功能系数、成本系数、价值系数等各指标计算出来。在该基础上，选择最佳工程设计方案。其中，最优工程设计方案，价值系数最大。

（1）分析评价比较功能

在渠道工程设计实践中，对地质、水文、土壤含盐量等各指标加以考量，在渠道设计中，关注渠道地基冻胀、地下水硫酸盐侵蚀等各类不良问题，把最终衬砌方案确定为柔性材料，兼顾环境抗腐蚀性。结合实际工程背景，分别从过流、变形、运行维护、抗防腐性等方面，分析比较以上三种方案。其中，干砌预制混凝土板衬砌方案，具备非常强的过流能力，糙率系数小，运行维护过程简便，但在冻胀、盐胀破坏变形方面的适应性较差，也不具备非常强的抗腐蚀性能。塑膜土渠衬砌方案不仅能够适应冻胀、盐胀破坏等变形问题，而且具备非常强的抗腐蚀性。然而，该方案在过流能力方面不具备优势，无论运行管理，还是维护过程，实施难度都比较大。干砌块石衬砌方案除了对冻胀、盐胀破坏等变形问题具备非常强的使用能力之外，抗腐蚀性也非常强，而且维护过程简便，过流能力却比较弱。

（2）评价方案功能

方案功能得分和单位公里造价。价值工程评分具有明确的原则，已知满分为10分。在功能分析评价、各方案单位公里投资指标已知的前提下，把总得分和单位公路投资指标计算出来。这一过程中，涵盖的功能评价特性有过流能力、抗变形能力、运行管理维护、抗腐蚀性，分别用F1、F2、F3、F4表示。干砌预制混凝土板衬砌方案，合计得分29分，过流能力最强，工程直接费用约为86万元。塑膜土渠衬砌方案，合计得分25分，在抗腐蚀性方面具有优势，工程直接费用约63万元。干砌块石衬砌方案，合计得分32分，在抗变形能力、运行管理维护、抗腐蚀性等方面，都非常具有优越性，工程直接费用约82万元。

功能方案FD评分和功能系数F。FD评分在价值工程方法中非常关键。依据实际情况，以0-1评分为基础，扩大档次划分，以4级为宜。FD法发挥0-4评分作用及优势，比较两个功能因素，依据重要程度，完成分档划分工作。结果如下：过流能力比抗变形能力重要，二者分别为4分和0分;过流能力比抗变形能力重要，二者分别为3分和1分;过流能力和抗变形能力同等重要，均为2分;抗变形能力比过流能力重要，前者为3分，后者为1分;抗变形能力比过流能力重要，二者差距很大，各为0分和4分。将上述方案中功能得分占比作为依据，把上述三种方案的功能评价指数确定下来。然后，按照具体计算公式，分别把上述三种方案的功能系数计算出来。

成本系数和价值系数。其一，成本系数。在价值工程原理已知的情况下，将其作为参考指标。各方案造价费用与各方案造价费用合计之比即成本系数，得出准确的数字模型表达式：第i个评价对象成本系数;CI即第i个评价对象的成本Ci与各方案成本和之比。其二，价值系数。在价值工程原理已知的情况下，各方案价值与成本之比即价值系数，数学模型表达式如下：V=F/C。其中，V、F、C分别指代价值系数、功能系数、成本系数。以此为前提，分别把成本系数和价值系数计算出来。

3.4方案比选

在工程情况已知前提下，发挥价值工程原理作用及优势，把各类工程方案分析评价工作落实到位。如表1所示，成本系数和价值系数分析表。由计算结果可知，干砌块石衬砌方案价值系数最大，故该方案为最优方案。在上述工程案例中，选择干砌块石衬砌施工方法，达到良好的施工效果，提升整体工程性价比，为后续各项施工工作开展奠定良好的基础。

4结束语

综上，在建设工程设计过程中，方案比选工作非常关键，直接影响工程设计、建设效果。设计单位要依据实际工程情况及设计要求，明确相关价值工程原理，并对其进行灵活运用。采用专业方法，研究评价工程设计方案，优选出价值系数最高的方案，将其确定为最终工程方案。除此之外，还要在实际操作过程中，对技术、经济等各类指标进行综合考量，降低工程设计方案比选难度，使该项工作更加简捷，达到良好的推广应用效果。价值工程法在建设方案比选中的应用 李量

摘要：在建设工程方案设计阶段，需进行多方案比选设计，这些方案造价各异。依据实际工程情况及设计要求，以价值工程原理为基础，选定最佳设计方案，提升工程性价比，从而达到价值最大化的目的。文章简要论述价值工程原理及优势，结合工程概况，制定多种工程设计方案，通过比选确定出最佳方案，为后续各工程环节的开展和实施奠定良好基础。

关键词：价值工程;设计方案;功能分析;比选

工程设计方案比选专业性强，实施过程复杂，需要考量的专业要素和技术要点比较多，對设计单位提出了相对较高的要求。依据实际工程概况，明确设计要求及价值工程原理、优势等，把最优方案确定下来，用作后期工程指导，保障工程质量和效益。

1价值工程原理

价值工程作为一项管理技术，特指通过有组织的创造性工作，寻求最低寿命周期成本，便于所需功能实现，使产品、作业价值得到明显提高。将价值工程原理应用到工程设计方案比选中，该背景下，价值即工程方案功能及获取该功能的全部费用比值。简言之，其为工程方案比较价值，目的在于对工程方案有效程度进行评价。数学模型表达式如下：V=F/C。V、F、C分别指代研究对象的价值、功能、周期寿命成本。采用专业技术手段和方法，对工程方案进行功能分析，这便是价值工程核心。依托定量化方法，转化功能，使之以量化数值形式与成本进行对比。由价值工程原理可知，工程设计方案评价指标多元，除了技术优缺点之外，还涵盖工程费用、运行维护、适应性等方面的指标及内容。依托价值系数大小，选择工程方案，其决定了工程方案是否优质、适用。

2价值工程优势

以价值工程原理为基础，对工程设计方案进行比选，实施效果非常好。其考量使用者的功能需求，以此为基础，执行各项相关工作，并进行功能分析。同时，发挥系统优势，依托工程背景及设计方案内容，对功能和成本之间的关系加以研究，实现价值提升。这项工作专业性强，实施难度大，需要各部门共同参与，严格按照正确的组织、计划、流程开展具体工作。

3基于价值工程原理的工程设计方案比选

3.1工程概况

选定某排水明渠工程为例，渠道总长度为12.52km。其中某桩段设计流量为1.89m3/s，设计纵坡1.5%，渠道长度708m。该桩段范围内，渠道岩性是粉质粘土，局部伴有些微粉细砂、粉质粘土，地下水埋深0.3-5m，富含SO4离子，会使常规水泥发生硫酸盐强侵蚀情况。除此之外，这一渠道位于盐碱荒滩地带，地基土内富含盐，很容易发生渠道基础冻胀、渗漏、地下水腐蚀等不良工程地质情况。工程实践中，查阅资料，明确最大冻土深度、往年极端最低气温。

3.2工程方案

在工程地质、水文条件、土壤含盐量等各工程指标已知的前提下，按照正确的方法和操作顺序，把渠道设计工作工作落实到位，并把渠道基础冻胀、地下水硫酸盐侵蚀、盐胀等各类不良工程问题作为重点考虑指标。其中，衬砌方案的选择也非常关键，除了具备非常强的抗变形能力之外，还会优选柔性材料用作衬砌处理，增强抗腐蚀性。设计比选方案如下：

（1）干砌C20混凝土预制块衬砌。发挥水力计算作用及优势，依次得出渠道底部宽度、边坡比、糙率系数、渠道深度等各指标。在工程背景、概况已知情况下，选择正确的衬砌方法，实施流程如下：选择正确的工艺、技术，开挖、翻夯渠道基础原土，使用砂砾垫层方式，对渠道底部进行换填，可知，厚度和坡面厚度分别为60cm和30cm，还要在上部位置，对土工布进行铺设，把M10水泥砂浆找平层设置在土工布上下位置，厚度均为2cm，并使用C20预制混凝土板完成衬砌工作，厚度以8cm为宜。

（2）塑膜土渠衬砌。该工程方案优势体现在投资少，抗变形能力强等方面。在部分盐胀区域曾使用塑膜土渠衬砌方案。正确的操作方法如下：完成渠床开挖工作后，进行塑膜铺设。其中，渠床厚度以50cm为宜，继而把35cm厚土料保护层回填在塑膜上，并将砂砾料保护层设置在顶部位置，厚度和粒径分别为15cm和50-150mm，将边坡比控制在1：2，而土渠流量、渠底宽度、深度、糙率等，则参考相关水力计算指标。如图1所示，塑膜土渠衬砌横断面设计。

（3）干砌块石衬砌。在该工程区域内，地下水位与渠道底部距离不超过1.5m，而且，受季节影响。春灌前，部分地区会存在地下水溢出渠底的情况。基于这种情况考量，在衬砌方案选择过程中，需要重点关注抗硫、抗盐胀及抗冻胀等各类问题。设计过程中，把渠道底部宽度和边坡比确定下来，二者分别为1.3m和1：2。除此之外，还要关注糙率、渠道深度等常规水力指标。工程操作过程中，开挖、翻夯现有渠道基础原土，并把砂砾石基础垫层设置在渠道底部位置，厚度以30cm为宜，用于对渠道盐渍土进行置换处理。同时，还要采用专业技术手段和方法，把粉细砂找平层铺设厚度设置为3cm，而反滤层可选用土工布进行设置。通过这种方式，对各类不良工程问题加以规避，确保砂砾石基础垫层内细颗粒不会进到渠道内，并在该基础上铺设粉细砂保护层及干砌块石衬砌，厚度分别以5cm和30cm为宜。

3.3方案分析与评价

在价值工程原理、方法已知的前提下，评价上述三种方案功能，分别把功能指数、功能系数、成本系数、价值系数等各指标计算出来。在该基础上，选择最佳工程设计方案。其中，最优工程设计方案，价值系数最大。

（1）分析评价比较功能

在渠道工程设计实践中，对地质、水文、土壤含盐量等各指标加以考量，在渠道设计中，关注渠道地基冻胀、地下水硫酸盐侵蚀等各类不良问题，把最终衬砌方案确定为柔性材料，兼顾环境抗腐蚀性。结合实际工程背景，分别从过流、变形、运行维护、抗防腐性等方面，分析比较以上三种方案。其中，干砌预制混凝土板衬砌方案，具备非常强的过流能力，糙率系数小，运行维护过程简便，但在冻胀、盐胀破坏变形方面的适应性较差，也不具备非常强的抗腐蚀性能。塑膜土渠衬砌方案不仅能够适应冻胀、盐胀破坏等变形问题，而且具备非常强的抗腐蚀性。然而，该方案在过流能力方面不具备优势，无论运行管理，还是维护过程，实施难度都比较大。干砌块石衬砌方案除了对冻胀、盐胀破坏等变形问题具备非常强的使用能力之外，抗腐蚀性也非常强，而且维护过程简便，过流能力却比较弱。

（2）评价方案功能

方案功能得分和单位公里造价。价值工程评分具有明确的原则，已知满分为10分。在功能分析评价、各方案单位公里投资指标已知的前提下，把总得分和单位公路投资指标计算出来。这一过程中，涵盖的功能评价特性有过流能力、抗变形能力、运行管理维护、抗腐蚀性，分别用F1、F2、F3、F4表示。干砌预制混凝土板衬砌方案，合计得分29分，过流能力最强，工程直接费用约为86万元。塑膜土渠衬砌方案，合计得分25分，在抗腐蚀性方面具有优势，工程直接费用约63万元。干砌块石衬砌方案，合计得分32分，在抗变形能力、运行管理维护、抗腐蚀性等方面，都非常具有优越性，工程直接费用约82万元。

功能方案FD评分和功能系数F。FD评分在价值工程方法中非常关键。依据实际情况，以0-1评分为基础，扩大档次划分，以4级为宜。FD法发挥0-4评分作用及优势，比较两个功能因素，依据重要程度，完成分档划分工作。结果如下：过流能力比抗变形能力重要，二者分别为4分和0分;过流能力比抗变形能力重要，二者分别为3分和1分;过流能力和抗变形能力同等重要，均为2分;抗变形能力比过流能力重要，前者为3分，后者为1分;抗变形能力比过流能力重要，二者差距很大，各为0分和4分。将上述方案中功能得分占比作为依据，把上述三种方案的功能评价指数确定下来。然后，按照具体计算公式，分别把上述三种方案的功能系数计算出来。

成本系数和价值系数。其一，成本系数。在价值工程原理已知的情况下，将其作为参考指标。各方案造价费用与各方案造价费用合计之比即成本系数，得出准确的数字模型表达式：第i个评价对象成本系数;CI即第i个评价对象的成本Ci与各方案成本和之比。其二，价值系数。在价值工程原理已知的情况下，各方案价值与成本之比即价值系数，数学模型表达式如下：V=F/C。其中，V、F、C分别指代价值系数、功能系数、成本系数。以此为前提，分别把成本系数和价值系数计算出来。

3.4方案比选

在工程情况已知前提下，发挥价值工程原理作用及优势，把各类工程方案分析评价工作落实到位。如表1所示，成本系数和价值系数分析表。由计算结果可知，干砌块石衬砌方案价值系数最大，故该方案为最优方案。在上述工程案例中，选择干砌块石衬砌施工方法，达到良好的施工效果，提升整体工程性价比，为后续各项施工工作开展奠定良好的基础。

4结束语

综上，在建设工程设计过程中，方案比选工作非常关键，直接影响工程设计、建设效果。設计单位要依据实际工程情况及设计要求，明确相关价值工程原理，并对其进行灵活运用。采用专业方法，研究评价工程设计方案，优选出价值系数最高的方案，将其确定为最终工程方案。除此之外，还要在实际操作过程中，对技术、经济等各类指标进行综合考量，降低工程设计方案比选难度，使该项工作更加简捷，达到良好的推广应用效果。