價(jià)值工程原理在地鐵設(shè)計(jì)方案優(yōu)化中的應(yīng)用

樊建軍

（深圳地鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518026）

由于城市地鐵線路一般規(guī)劃在商業(yè)發(fā)達(dá)、密集住宅區(qū)，或工業(yè)廠區(qū)等范圍內(nèi)，致使地鐵的設(shè)計(jì)選址（尤其是車站及其附屬工程）存在特殊的難度。影響站位選址的主要外界因素有周邊建筑物、地上和地下構(gòu)筑物、交通疏解、綠化遷移、地下管線、建筑物的拆遷、永久用地的征用等，需要系統(tǒng)分析和論證才能最終確定站位。在站位的選址方面還沒有固定的理論基礎(chǔ)，一般是進(jìn)行定性的分析。價(jià)值工程是一門新興的管理技術(shù)，本文將價(jià)值工程的原理應(yīng)用在地鐵設(shè)計(jì)優(yōu)化方面，也是一種理論性的探索。

1 價(jià)值工程基本原理

1.1 價(jià)值工程的定義和特點(diǎn)

價(jià)值工程是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價(jià)值為目的，通過有組織的創(chuàng)造性工作，尋求用最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需功能的一種管理技術(shù)。價(jià)值工程中所述的“價(jià)值”是指作為某種產(chǎn)品（或作業(yè)）所具有的功能與獲得該功能的全部費(fèi)用的比值，是對象的比較價(jià)值。這種對比關(guān)系的數(shù)學(xué)式表示為V=F/C，式中V為研究對象的價(jià)值；F為研究對象的功能；C為研究對象的周期壽命成本。

價(jià)值工程的特點(diǎn)包括：①以最低的壽命周期成本，使產(chǎn)品（或工程）具備它所必須具備的功能；②核心是對產(chǎn)品進(jìn)行功能分析；③將產(chǎn)品價(jià)值、功能和成本作為一個(gè)整體同時(shí)來考慮；④將功能定量化等。

1.2 價(jià)值工程的工作程序

價(jià)值工程的工作程序一般可分為準(zhǔn)備、分析、創(chuàng)新、實(shí)施與評價(jià)4 個(gè)階段，實(shí)質(zhì)上是針對產(chǎn)品（或工程項(xiàng)目）提出問題、分析問題和解決問題的過程。

2 在地鐵設(shè)計(jì)方案優(yōu)化中的應(yīng)用

2.1 地鐵車站簡介

深圳市八卦嶺地鐵站為7 號線和6 號線的換乘站，其中7 號線八卦嶺站位于八卦三路與八卦一路的路口，站位呈東西走向，已開通試運(yùn)營。6 號線八卦嶺站位于上步北路與八卦三路交叉口東南側(cè)，站位呈南北走向，為正在施工的在建線路。在建6 號線八卦嶺站與已運(yùn)營的7 號線八卦嶺站換乘通道的總長度約213m。

在6 號線八卦嶺站初步設(shè)計(jì)評審時(shí)，評審意見提出：兩條地鐵線路的車站采用通道換乘，既有運(yùn)營7 號線八卦嶺站預(yù)留雙向換乘通道寬度偏窄且換乘距離偏長，6 號線車站通道端部緊急疏散樓梯口與7 號線的出入口之間距離超規(guī)范限值，建議研究7 號線換乘通道加寬方案，并增設(shè)緊急疏散出口，滿足規(guī)范要求，如圖1 所示。

根據(jù)GB 33668-2017《地鐵安全疏散規(guī)范》第5.16 條：地下出入口通道的長度不宜超過100m，當(dāng)超過100m 時(shí)應(yīng)增設(shè)消防疏散出口、機(jī)械排煙和火災(zāi)探測報(bào)警等保障人員安全疏散的措施，長度超過60m 的出入口通道應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙和火災(zāi)探測報(bào)密等措施。

圖1 八卦嶺站換乘通道及安全出口位置關(guān)系圖

2.2 增加安全出口方案介紹

由于換乘通道過長，為了滿足緊急疏散需要，需要在7 號線八卦嶺站增加安全出口，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件，設(shè)計(jì)院提出了3 種方案供選擇，并進(jìn)行對比，如表1。

2.2.1 方案一(原方案)

在滿足增加安全出口的條件下，安全出口出地面永久建筑盡量不占用鵬益花園小區(qū)地塊用地，將安全出口出地面建筑設(shè)置于鵬益花園小區(qū)東北角。

施工圍擋面積374.8m2，臨時(shí)圍擋占用地塊196m2；工期13 個(gè)月；投資500.5 萬元（前期管線改遷300 萬元，土建200.5 萬元）。

2.2.2 方案二

在滿足防火間距的條件下，向東移動安全出口與主體對接位置，將安全出口出地面永久建筑調(diào)整至鵬益花園小區(qū)內(nèi)。

施工面積308m2，臨時(shí)圍擋占用地塊167.8m2；工期7 個(gè)月；投資111 萬元，包含永久征地費(fèi)用5 萬元。

2.2.3 方案三

在滿足防火間距的條件下，將安全口通道調(diào)整至鵬益花園小區(qū)內(nèi)，安全出口出地面永久建筑仍設(shè)置于小區(qū)外。

施工圍擋面積374.8m2，臨時(shí)圍擋占用地塊196m2；工期10 個(gè)月；投資173 萬元。

3 運(yùn)用價(jià)值工程方法優(yōu)選設(shè)計(jì)方案

3.1 計(jì)算功能重要性系數(shù)

在確定功能重要性系數(shù)時(shí)，采用強(qiáng)制打分法中的“0-4 評分法”，即采用一定的評分規(guī)則，采用強(qiáng)制對比打分來評定評價(jià)對象的功能重要性。本評分法中評分的檔次分為4級，檔次劃分如下。

1）F1 比F2 重要：F1 得4 分，F(xiàn)2 得0 分。

2）F1 比F2 重要：F1 得3 分，F(xiàn)2 得1 分。

3）F1 比F2 同等重要：F1 得2 分，F(xiàn)2 得2 分。

4）F1 不如F2 重要：F1 得1 分，F(xiàn)2 得3 分。

5）F1 遠(yuǎn)不如F2 重要：F1 得0 分，F(xiàn)2 得4 分。

根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)方案的常見影響因素（在本文的價(jià)值工程中為“功能”），可選取管線遷改（定為“F1”）、拆遷（定為“F2”）、交通疏解（定為“F3”）、結(jié)構(gòu)施工難度（定為“F4”），以及工期（定為“F5”）作為方案的功能。采用“0-4 評分法”，可得出表2 的功能重要性評分表。計(jì)算功能重要性系數(shù)，如表3 所示。

表1 3種方案優(yōu)缺點(diǎn)對比表

表2 功能重要性評分表

表3 功能重要性系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.2 計(jì)算功能系數(shù)

方案功能得分及造價(jià)如表4 所示。

表4 方案功能得分表

FB=8.75/26.13=0.335；

FC=8.7/26.13=0.333。

3.3 計(jì)算成本系數(shù)

3.4 計(jì)算價(jià)值系數(shù)和優(yōu)選方案

價(jià)值系數(shù)計(jì)算如下

A、B、C 三個(gè)方案中，以B 方案的價(jià)值系數(shù)最高，即方案二為最優(yōu)方案。

4 結(jié)語

地鐵設(shè)計(jì)最優(yōu)方案的確定往往是一個(gè)復(fù)雜的比選過程，有時(shí)工期是最主要因素，有時(shí)安全和質(zhì)量是最主要因素，有時(shí)征地和拆遷是最主要因素。當(dāng)難以確定哪一種因素是最主要因素，而需要綜合考慮多種因素相互之間的影響時(shí)，采用價(jià)值工程的原理來優(yōu)化或確定設(shè)計(jì)方案是一種較好的方法。