1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
受国家供给侧结构性改革影响，建筑行业加快了转型升级步伐，为了尽快实现建筑产业化，我国要大力发展装配式钢结构建筑，这是建筑行业优化升级的必经之路。钢结构建筑质量的提高，能够有效降低建筑在自然灾害中的受损率，同时还可以减少钢材生产过剩所产生的负面效应，促进低碳经济的发展，并在发展经济的同时注意保护环境。近些年来，我国颁布实施了限制粘土砖政策，砖混结构住宅逐渐退出建筑行业的舞台，而且我国建设部也大力倡导发展钢结构住宅，这大大促进了我国建筑行业的转型优化升级。装配式钢结构住宅是建筑行业工业化的产物，它在建筑行业中将会逐渐占据主导地位，这不但积极响应我国“十二五”规划，同时也为建筑行业节能减排、绿色环保事业做出巨大贡献[1]。
国务院办公厅于 1999 年转发了由建设部牵头颁布的《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》[2]：要引进先进的住宅建筑体系，并集中力量开发新的工程技术，推进住宅产业现代化，使住宅产业实现节能减排、绿色环保，全面改善住宅质量，打造完善的住宅产业链，并促进其他相关产业的发展，推动国民经济健康、稳定的发展。
1999 年 12 月，建设部下发了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》：要求强制淘汰那些与产业政策不相符、生产技术落后的产品，如 2003 年 6 月底之前要彻底停止在住宅建设中使用实心黏土砖。该通知大大推动了新型建筑技术的发展，在建筑行业引发了新的技术革命，促进了产品的更新换代。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外装配式钢结构的研究现状
钢结构建筑在西方发达国家兴起是在20世纪40年代。二战后，装配式住宅开始在国外出现，主要原因在于二战后面临着严峻的战后重建任务，而且人口数量飞速增长，人们迫切要求改善居住环境，因此具有快速化、批量化特点的装配式建筑得以出现。由于欧美国家以及日本等发达资本主义国家钢材产量和钢材性能都取得了突破性进展，计算机也开始运用到钢结构建筑的设计中[6]。这些国家的住宅产业化迅速发展至一定水平，而且不单单在数量上实现了快速发展，质量上也有了明显改善。国外研究者从不同角度出发，围绕住宅产业化的问题展开研究，不仅研究范围不断向外扩展，而且研究深度也不断增加。从世界范围来看，美国、日本、瑞典、法国以及丹麦等国家的装配式住宅获得空前的发展，发展速度遥遥领先，因为不同国家的地理位置、环境条件以及经济发展水平差别很大，因此各个国家所选择的发展方式也各不相同。
日本率先提出了“住宅产业化”的概念[7]。第二次世界大战后，日本经济飞速发展，人口数量也迅速增长，住宅需求激增，住宅数量的不足导致很多社会问题的出现，据不完全统计，20世纪40年代日本当时缺房户数达420万左右，占当时人口的1/4[8]。为了解决这一问题，日本开始运用批量化住宅生产方式，不仅缩减了生产时间，大大提高了生产效率，而且使工人施工条件得到改善，施工成本大大降低。日本住宅业朝着产业化的方向不断发展，为此，政府专门颁布了相关法律文件，倡导技术创新，并在实践中严格落实工业化住宅性能认定制度以及质量管理优良企业认定制度，这不仅大大改善了产业化住宅产品的质量，而且提高了住宅产品的性能。不仅如此，住宅多样化与批量生产之间的矛盾得到有效解决，在这一过程中，政府扮演了不可或缺的重要角色。日本大型企业追求技术革新，并带动提出了新的行业规范，行业内部小企业紧随其后，共同形成产业化发展系统。
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2 价值工程相关理论概述
2.1 价值工程概述
（1）价值（Value）。价值工程中的价值是指某一研究对象所具备的功能以及获得该功能需要花费的成本之比。此处所讲的研究对象可以是产品、作业等。价值是衡量产品或者作业经济效益的尺度。如果某商品的功能相同，顾客在选择时会选择价格相对较低的商品；如果价格相同但是功能不同，则顾客在选择时会选择功能相对较为丰富的产品。一般来讲“物美价廉”的商品被看成是价值高的商品。按照价值的定义，以最低的寿命周期成本为用户提供所需要的功能就能够达到最大的价值。对于企业来讲，应该从消费者角度出发，结合消费者的实际需求为消费者提供功能丰富的产品。
（2）功能（Function）。功能主要是指产品或者商品的具体用途以及产品所承担的具体职能，产品所具备的功能是产品的核心内容。消费者在产品购买时，实际上购买的是产品的功能。消费者的需求直接决定了产品的功能，在产品设计时需要以消费者的需求为基础进行产品设计，对于一个产品来讲具备多方面的功能，但这些功能并不是同等重要的。在价值工程的分析中，需要通过分析排除产品的不必要功能，同时要确保能够实现其必要功能。产品功能主要包含基本功能和辅助功能，其中基本功能是消费者购买的基础，是产品需要具备的基本功能，而辅助功能主要是指在实现了产品基本功能的基础上，对实现基本功能起到辅助性作用的功能。从功能特点的角度来讲产品功能可划分为产品的使用功能和产品的外观功能。其中产品的使用功能也就是产品具有的实际用途，而产品的外观功能则主要是指产品外观方面的美观度，虽然产品的外观功能并不会对消费者的使用产生影响，但是产品的外观功能必然会对消费者的心理产生一定程度的影响，最终会影响到消费者对产品的体验度。对于部分产品来讲，消费者会忽略产品的外观功能而仅仅追求实用功能，但是对部分产品来讲，不仅仅要求产品具备较好的使用功能，同时外观功能也必须要能够满足消费者的需求。从用户对产品的需求来讲，产品的功能可以划分为必要功能和多余功能两个部分，其中必要功能主要是指产品为了能够满足用户的需求必须要具备的功能，而多余功能则主要是指产品能够为用户提供除其需求之外的其他方面的功能。在产品设计方面，往往因为对用户需求的把握不足而导致出现大量的多余功能，多余功能的存在必然会影响到成本问题。
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2.2 功能评价
2.2.1 功能系数的确定
功能系数是计算价值系数的关键，确定功能权重是计算功能系数的关键，直接决定着功能系数的结果和最后的判断。在功能权重的确定中一般采用的方法主要有层次分析法、熵权法和多目标距离最大法等。本文在研究中结合实际需要选择层次分析法，通过定性和定量相结合，确定功能权重。此法计算过程复杂，但有较强的可操作性。
2.2.2 成本系数的确定
成本系数的计算公式如下所示：成本系数=各结构体系整体成本/∑各结构体系整体成本 （式 2.3）
2.2.3 方案优选
计算出不同方案的功能系数和成本系数，然后求出各方案的价值系数，进而根据价值系数的大小来确定最优方案。
图 2.1 层次结构模型
3 装配式钢结构住宅的综合经济性分析..........................21
3.1 装配式钢结构住宅概述...................................21
3.1.1 主体结构体系及围护体系........................21
3.1.2 防火体系及防腐体系................................22
4 基于价值工程的方案评价.....................................38
4.1 两种不同结构体系的性能评价指标.......................38
4.2 利用功能系数法求价值系数................................40
5 结论与展望.......................................52
5.1 结论.................................52
5.2 展望....................................52
4 基于价值工程的方案评价
4.1 两种不同结构体系的性能评价指标
装配式钢结构住宅与传统结构住宅相比，在多个方面存在差异和不同，因此需要从多个层面对两种不同结构体系的住宅性能进行评价。在评价体系的构建中以《住宅性能评定标准》为参考依据，以价值工程和可持续发展理论为基本理论指导，制定综合性和系统性的住宅性能评价指标体系。本文在基于价值工程方案优选研究中，针对两种不同结构住宅体系的性能构建住宅性能评价指标体系，并将问卷调查发给建设单位和施工单位的项目经理和专家，对各项性能评价指标进行打分，通过层次分析法对打分数据进行分析，从而求出权重值，最后求出功能评价系数。本文在评价体系的构建中选择了七个一级指标和二十四个二级评价指标构成评价体系，具体如表4.1所示。
表 4.1 装配式钢结构住宅与现浇钢筋混凝土结构住宅性能评价指标体系
5 结论与展望
5.1 结论
本文运用价值工程对装配式钢结构住宅和现浇钢筋混凝土结构住宅进行比选，分析了两个方案的优缺点和综合经济效益，并经过筛选后选取影响投资方案优劣的住宅性能指标，构建了不同结构类型的住宅性能评价指标体系。通过采用层次分析法对指标权重进行更为客观地综合计算，最后利用价值工程对两个投资方案进行综合性评价和比选。
通过本文分析和研究，得出如下结论：
（1）实证研究分析两种不同结构类型的综合经济效益。本文选择包头市万郡.大都城和方兴.山屿湖两个项目进行案例对比分析，通过静态成本分析、动态成本分析、循环经济分析、整体成本分析得出：如果采用建筑面积均为 35 470.25m2的两种不同结构体系的住宅，装配式钢结构住宅整体成本比钢筋混凝土结构住宅整体成本总造价低 1 317.402 万元，单方造价低 371.411 元/m2。
（2）构建了综合经济评价指标体系。根据装配式钢结构住宅投资的特点，建立了两种不同结构类型投资方案功能评价指标体系，该体系主要分为安全性、适用性、经济性、耐久性、节能性、环保性、产业化程度七个一级评价指标，并对七个一级性能评价指标进行细分，建立"结构安全性"、"建筑防火"、"建安工程费"等二十四个二级性能评价指标体系，采用层次分析法构建比较判断矩阵，结合实际情况邀请建设单位、施工单位等专家及业主对该方案进行评分，然后对所有评分结果进行数据汇总分析，采用加权处理方式求出不同指标在评价体系中所占的权重值，最后求出两个不同方案的功能系数。再以综合经济性分析的数据为理论依据，计算出成本系数，最终求出两个不同方案的价值系数。通过对比分析得出：装配式钢结构住宅方案的价值系数大于 1，即为最优方案。同时也印证了利用层次分析法的价值工程优选装配式钢结构住宅的科学性和合理性。
参考文献（略）