城市轨道交通工程规划与设计阶段的投资控制

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摘　要　规划与设计阶段是控制工程投资的重点。从分析轨道交通工程投资构成入手,对投资控制重点进行分析。在线路敷设、车站建设规模和标准、机电设备选用、设计管理等方面提出了投资控制的措施和手段。科学规划线路和线站位布置类型,合理确定建设规模和标准,提高机电设备系统的国产化率,选用信息化控制程度高的设备及系统,精心组织设计,推行限额设计和标准化、模块化设计,能有效地降低城市轨道交通工程的建造成本。

关键词　城市轨道交通,规划与设计,投资控制

1 前期规划与设计对工程投资控制的重要性

城市轨道交通工程以其大运量、高效率、低污染等优势,成为许多大中城市解决交通问题的首选。但是,由于轨道交通工程初期投资巨大,运营维护成本高,导致城市轨道交通建设运营的经济效益差,制约了其持续、长远发展。因此,有效地控制与管理城市轨道交通工程建设投资,对其长远发展尤为关键。

在前期规划即投资决策阶段,决策者就要确定许多决定项目建设投资和运营成本的主要内容,因此,前期规划阶段对项目投资和运营成本控制至关重要。有资料研究表明:前期规划和设计阶段已经决定了项目全寿命周期80%的费用。

工程设计是工程建设的灵魂,是处理技术与经济关系的关键环节,是影响投资最大的阶段。在初步设计阶段,影响项目投资的可能性为75%~95%;在施工图设计阶段,影响项目投资的可能性为5%~35%。很显然,项目投资控制的关键在于施工以前的前期规划和设计阶段,而在项目作出投资决策后,控制项目投资的关键就在于设计。因此,规划与设计阶段对城市轨道交通工程的投资控制非常重要。

2 城市轨道交通投资构成与控制重点

城市轨道交通工程涉及的专业和系统较多,技术复杂,牵扯面较广,工程管理及投资控制有一定的难度。由于不同地区工程造价水平不同,地质条件不同,导致土建工程等费用存在一定的差异,因此选择同一地区不同线路的设计概算对投资构成作概略分析。某城市轨道交通工程投资组成见表1。其中,a号线路长14km,均为地下线路,设12座车站;b号线路长16km,其中地下线5.2km,地面和高架线5.8km,设9座车站,其中地下3座。

由表1可以看出,占静态投资比重最大的为土建工程,占总投资的23%~30%;其次为车辆购置费,约占总投资的13%;工程建设其他费用(主要为征地、拆迁、交通疏解、管线迁改等前期费用)约占总投资的15%;车辆段及综合基地约占总投资的9%;供电系统、通信信号、环境控制与通风及其他机电设备约占总投资的23%。从其他轨道交通项目也可以找到类似的比例关系。另外,地下线路的土建工程费用所占投资比例明显较地面和高架线路高。

土建工程费用受当地地质条件、工程造价水平和线路敷设形式的影响,不同线路或项目之间变化较大,缺乏一致性,然而却最容易控制,单位工程的价格变化幅度不大。设备系统费用相对来说有一定规律,但由于市场因素、竞争原因和技术标准要求等的差异,往往变化最大,价格不定因素也较多。因此,从投资控制的角度,土建工程重在线站位敷设形式和规模的控制;机电设备系统工程重在技术标准的确定和招标采购的控制;其他费用控制需要政策和当地政府的支持。

3 投资控制措施与手段

建设项目投资控制需要在投资决策、设计、招投标和建设实施等阶段全面实施。根据城市轨道交通工程投资构成与控制重点分析,在项目投资决策(即前期规划)阶段和设计阶段,应重点采取以下措施和手段实施投资控制。

3.1 投资决策阶段

3.1.1 选择适当的线路类别

在城市轨道交通规划阶段,线路走向、线路类别的选择对投资影响很大。一般说,高架线是地下线造价的1/3~1/2,地面线又是高架线造价的1/3~1/2左右。因此,在规划轨道交通线路时,一定要因地制宜,选择适当的线路类别。在国内,地铁的优越性已广为各界认可,但对城市高架铁路线还需进一步提高认识。在这方面国外有成功的先例:巴黎市中心有6个地面铁路车站;莫斯科市内有12个铁路车站;柏林有横穿市中心的高架铁路;东京有山手线在市中心形成环线,并穿越人口最密集、商业最繁华地区,日运量达350~400万人次。一个城市的轨道交通线网可以由地下线、地面线、高架线、轻轨(现代有轨电车)等组成。即使同一条线路也可既有地下线,又有地面和高架线。在条件许可的地段还可以进行半地下形式敷设,即站台层布置在地下,站厅层布置在地面。所以,根据线路周边情况,本着经济适用,公众效益最大化的原则,合理地规划轨道交通线路,适当地选择线路类别,是降低城市轨道交通工程造价的重要手段。

3.1.2 合理确定土建工程的规模和标准

对于占静态总投资约1/3的土建工程,其投资控制的重点是车站规模的控制。地铁车站断面比隧道断面大得多,结构也复杂得多,地铁车站每米的工程量是地铁区间工程量的10倍左右。不言而喻,地铁车站的造价也比隧道的造价大得多。同时,大体量车站的防水、防渗漏技术复杂,既提高造价,也增加了防护维修费用支出。因此,控制地铁车站的体量是降低地铁工程造价的关键之一。

影响车站规模的主要因素有:①客流;②设备用房和管理用房的面积;③车站埋深。客流将对车站站台、站厅有效宽度,以及出入口、电扶梯数量等有直接影响,这就要求做好前期规划,客流预测结果力求客观准确,能够反映实际情况,并在此基础上合理进行车辆选型,确定车辆编组数量,以便合理确定站台站厅的工程规模;设备用房及管理用房的面积尽量紧凑经济,可采用集成化布置,如将防灾报警系统(fas)、环境监控系统(bas)、监控和数据采集(scada)、机电设备监控系统(emcs)等集成到一个综合系统平台上,以有效减少设备用房面积。在地下车站内少设或不设次要的功能设施,如商业大厅、旅客集散大厅、售票大厅等。车站出入口设置保持3~4个为宜。若还需要更多的出入口,可预留接口待客流量成熟时再建。部分与相邻物业连通的出入口可由连通物业业主单位投资或部分投资的方式建设,达到降低建设成本的目的。车站建设标准要本着经济适用的原则合理确定,装修要大方、实用、经久耐用,避免盲目追求豪华导致的巨大浪费。

3.1.3 提高机电设备国产化率

地铁列车、机电设备、通信信号系统等投资占静态总投资的35%~40%。广州、上海、北京于20世纪90年代建成的3条地铁线,综合平均造价每公里均在6~8亿元。造价高的主要原因是机电设备系统依赖进口,特别是车辆、通信信号系统等完全从国外进口,不仅建设成本高,维护成本也高。深圳地铁一期工程在不降低技术标准、设备性能、质量和系统水平的前提下,机电设备国产化率达到70%以上,综合平均造价为每公里5.2亿元,大大降低了建设成本。广州地铁1号线建设全部机件都进口,造价高达每公里6.6亿元;从地铁2号线开始,地铁建设国产化达到70%,在水平不低于1号线的前提下,国产化使2号线每公里造价下降了2.1亿元。

无论是地铁列车,还是信号通信系统和自动售检票系统,我国目前均有能力生产。我国新近建成投入运营的国产化率较高的地铁线路,技术先进、设备系统性能稳定,这为地铁建设提高国产化率提供了技术保障。

3.1.4 选用信息化控制的设备及系统

随着现代科技的发展,信息化控制技术已广泛运用于各行业,地铁工程的机电设备系统已部分采用了变频控制技术。深圳地铁一期采用的无级变速电扶梯和变频环控系统,节能效果明显。首次将变频控制技术运用到车站环控系统的深圳地铁,通过一年多的运行,设备运转正常,环境质量稳定,经专家鉴定会鉴定,节能达70%以上,大大降低了运营成本。从投资效果上看,虽然采用创新技术的设备系统较通常设备系统的初期投资高2%左右,但该部分增加的投资可通过节约的运营费用在1~2年内全部回收。因此,在投资建设过程中,选择机电设备系统既要重视投资控制,又要注重投资效果,要尽量选用具有现代创新技术、信息化控制程度较高的设备及系统,以有效地降低运营维护成本,达到建设运营寿命期内经营效益最佳。

3.2 设计阶段

设计阶段控制投资的关键在于确定合理的控制目标值、分项投资额度及控制标准,并用以指导设计。一般用项目决策阶段的投资估算作为方案设计的控制目标,用方案设计估算作为初步设计概算的控制目标,用初步设计概算作为施工图预算的控制目标。下面从限额设计以及模块化与标准化设计的角度分析城市轨道交通工程的投资控制。

3.2.1 推行限额设计

把限额设计作为设计阶段建设项目投资控制的重要手段,这在方案比较、设计优化、设备选型、提高工艺技术等实践工作中是切实可行的,也是国内外许多建设项目运用较多的管理控制手段。所谓限额设计,就是按照批准的投资估算(投资规模)控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制施工图设计;各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,严格控制初步设计和施工图设计的不合理变更,保证总投资限额不被突破。限额设计的控制对象是影响工程设计静态投资(或第一部分工程费用)的项目。

推行限额设计可从以下两方面入手:

1)控制工程量,在设计过程中变“以量定价”为“以价定量”。将投资层层分解,先行分解到各专业,然后再分解到各单位工程和分部工程。地铁工程系统庞杂,投资要先按照土建、轨道、供电、通信信号、车辆段、工程建设其他费用、车辆购置费、其他机电设备等项目进行分解。土建工程再按各个车站、各个区间进行分解。供电系统工程可进一步分解为外部电源、变电所、环网电缆、接触网、杂散电流、电力监控、车站及区间动力照明等。通信工程可分解为传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、闭路电视监视系统、广播系统、时钟系统、电源系统等。投资分解要做到尽量周全细致不漏项,各专业、各单位工程和分部工程以分解的投资额为设计目标,不得随意突破。一方面要严格控制已确定的规模;另一方面要优化设计,合理布置和配置功能设施。如某地铁车站站后设有一条存车线,采用明挖法施工后,其上形成了一定面积的自然空间;经过优化设计,将部分设备功能房布置在存车线上方的自然空间内,有效地减少车站面积1000多m2,降低了车站土建工程费用的10%。

2)确定合理的技术经济指标。通过采集、归纳工程技术资料,形成一套完善的分析系统。一方面通过对比分析各项经济指标,合理选用材料设备、工艺技术和结构形式;另一方面优化各项技术指标,如含钢量、混凝土强度等级、桩基入岩深度等,用具体的技术经济指标来控制设计,从而控制项目建设投资。确定合理的技术经济指标是推行限额设计和最终投资控制的关键。

3.2.2 模块化与标准化设计

在地铁工程设计中,建筑布置的紧凑合理性直接影响到车站的规模。它既是一门综合性较强的学问,也是设计人员历来面临的一个难题。要解决好这个难题,地铁车站必须推行模块化与标准化设计。所谓模块化设计,就是在对地铁车站进行功能分析的基础上,把对应车站基本功能的设施分解成站台、站厅、通道三个基本模块,把对应车站辅助功能的设施分为弱电及管理用房模块、水电机房模块、环控模块等。而标准化设计是将车站各功能设施、机电设备等标准化,用标准的功能组件组合设计车站。推行模块化与标准化设计,将大大减少各车站因设计单位和设计人员不同而产生的车站建筑布置和规模炯异,大大减轻设计工作量和审图工作量,有效防止不合理的布置和设计变更,避免产生浪费的建筑面积,从而达到控制投资的目的。

4 结语

综上所述,在我国城市轨道交通建设高潮中,要真正控制好工程投资,重点是抓好前期规划与设计阶段。科学规划线路和线站位布置类型,合理确定建设规模和标准,提高机电设备系统的国产化率,选用信息化控制程度高的设备及系统,精心组织设计,推行限额设计和标准化、模块化设计,是有效降低建造成本,节约运营费用的有效途径。

参考文献

[1]周翊民,金辰虎.降低城市轨道交通造价的思考[j].城市轨道交通研究,1999(2):1.

[2]乐嘉栋,彭胜林.建设项目投资管理[m].上海:同济大学出版社,2004.