现阶段，大多数建筑工程施工企业都面对严峻的成本问题，特别是原材料价格攀升、通货膨胀、能源短缺甚至于人民币汇率上涨等问题，都对施工企业的经营管理形成了极大的考验。许多企业都积极设法降低生产过程中的成本，提高产品的经济效益及附加价值，使得企业更具竞争力。由于建设项目设计阶段的投资较少，业主往往容易忽略这一阶段价值工程的应用，但实践证明，设计阶段是节约投资的可能性最大的阶段，因此，本文立足于建筑幕墙工程施工深化设计阶段，对其中价值工程的应用进行探讨。

1 价值工程的含义及应用范畴

价值工程(Value Engineering，简称VE）是一种系统化的管理技术，也是一种在世界各国被证明卓有成效的工程管理方法。价值工程是一门新的管理技术，是一种以提高产品价值或服务为目标的定量分析方法。价值工程是从研究功能出发，利用集体智慧有组织的活动，使目标以最低的总成本(寿命周期成本),可靠地实现产品或服务的必要功能，从而提高产品或服务的价值。这里的“价值”，通常指评价某一产品，服务或工程项目的功能和实现该功能所耗费成本之比，用数学比例式表达如下：
V=F/C
公式中，V为价值，F为功能，C为成本。
由公式可见，提高产品价值有五种途径:(1)功能不变，成本降低；（2）成本不变，功能提高；（3）成本略有提高，带来功能的大幅提高；（4）功能略有下降，带来成本的大幅下降；（5）功能提高，成本下降。第五种是最理想的途径。价值工程研究的目的，一般而言就是以最小的成本实现最多的功能，进而实现产品的最高价值。价值工程虽然起源于材料和代用品的研究，但这一原理很快就扩散到各个领域，有广泛的应用范围，大体可应用在两大方面：一是在工程建设和生产发展方面。大的可应用到对一项工程建设，或者一项成套技术项目的分析，小的可以应用于企业生产的每一件产品，每一部件或每一台设备，在原材料采购方面也可应用此法进行分析，具体做法有：工程价值分析、产品价值分析、技术价值分析、设备价值分析、原材料价值分析、工艺价值分析、零部件价值分析和工序价值分析等等。二是在组织经营管理方面。价值工程不仅是一种提高工程和产品价值的技术方法，而且是一项指导决策，有效管理的科学方法，体现了现代经营的思想。在建筑工程施工和产品的生产经营管理中也可采用这种科学思想和科学技术。例如：对建筑产品价值分析、施工方案的价值分析、质量价值分析、产品价值分析、管理方法价值分析、作业组织价值分析等。

2 标准化设计的概念与发展

标准化设计源自于工业化大生产，它能够在特定时期内，根据产品共性特征制定统一的设计标准和生产模式，进而实现通用型产品的大规模快速制造。它能有效减少重复性劳动，加快设计和产品制造速度，实现集约化生产并提高生产效率及材料使用率，降低产品制造成本。
建筑产品的标准化设计并非一个新课题，在我国，早在60年代就已拟定了对房屋建筑设计统一模数制设计，但主要局限在房屋建筑结构构件以及配件的预制与安装方面，发展到现在，尽管仍落后于发达国家，但一些大型施工企业、房地产开发商也已实现了部分建筑产品的工业化生产，而标准化的建筑产品设计、制造技术已成熟。但随着我国经济与城市化进程的急速发展，在建筑装饰行业，传统的标准化设计已无法适应复杂化，精细化的工程建设及装饰产品制作安装需要。在建筑装饰产品、设备和设施设计、生产及施工安装的过程中，许多装饰施工企业缺乏相应的统一协调和指导，在多样化和个性化的建筑装饰项目中无法形成统一的设计及施工标准。同时，工程项目中新技术新材料也不断涌现。材料创新与结构、施工技术的不均衡性，对标准化设计的灵活应对能力提出了更高的要求。特别是当前，人性化和绿色低碳的建筑设计理念已成为建筑装饰设计的主流，建筑装饰产品的功能及装饰效果要求也在不断提高，在新技术与新功能快速更新的形势下，设计标准化、规范化更加暴露出信息滞后的问题。因此，未来建筑装饰产品的标准化设计必将面临如何应对产品技术及功能多样化、可增值性、以及制造成本可控性等因素，这也是解决标准化与多元化矛盾以及技术滞后性问题的关键。

3 建筑幕墙工程的特点

建筑幕墙工程是建筑外装饰工程的一种常见形式，而作为一种建筑产品，与传统的墙体产品相比，具有其独特功能和特点:
1）具有很好的造型能力和装饰效果；
2）结构自重轻，可有效降低主体结构和基础造价；
3）材料种类多为工业品，质量较稳定，而且较容易实现工厂化加工，工期较短，容易实现标准化作业；
4）容易维护、维修、清洗；拆装方便；
5）合理的设计可以达到很好的节能效果；
6）很容易对旧有建筑物实现翻新，改造，实现建筑物增值。
在现代建筑工程项目中，幕墙设计已经是建筑设计的重要一环，幕墙是从室内空间到室外空间的过渡层，是可供观赏的外表，是体现建筑设计外观，传达建筑设计理念的基础，所以幕墙在建筑设计中理应倍受重视。在某些新项目上，幕墙工程的投资额已超过工程项目投资总额1/3，可以说，幕墙设计的成败直接影响到建筑设计的成败。
当今建筑业，新建筑、新材料、新工艺不断涌现，幕墙作为建筑、机械、材料等领域的交叉行业，建筑幕墙工程在实现设计方案、材料选择、加工工艺、施工安装等一系列步骤中，往往比一般建筑或结构深化设计有着更多方面的考虑与权衡。实际上在幕墙工程的深化设计阶段，很多时候是以工程合同或专业知识为基础，容易出现只顾及产品功能及技术指标，却忽略了项目其他方面的价值体现。而通过标准化的设计去应用价值工程管理，可更好地满足社会需要，使得设计因素转化为价值的过程更为可控，进而也能大幅度提高工程投资的经济效益。

4 幕墙标准化设计中价值工程的核心和方法

技术标准化已成为许多大型幕墙施工企业标准化管理体系的核心，是实现提高产品质量、增加企业盈利能力的重要砝码。幕墙施工企业通过技术标准化，进一步控制幕墙产品的生产成本、质量风险；同时加强各部门之间在技术领域的配合与协作能力，也将使企业技术得到提高，更加能增强企业在技术市场的竞争力。以技术标准化作为延伸，幕墙施工企业在设计管理、工程运营、物料管理等生产经营各环节形成标准化作业。对幕墙施工企业而言，幕墙设计标准化的工作主要包含产品（服务）系列化、产品组合化、产品模块化三方面。产品（服务）系列化：即通过对同一类产品（或服务）全面的技术、经济分析研究，将其参数、规格、尺寸等进行科学合理的分档和分级，形成有规则的一系列产品，其中又包括三个层次内容，分别为（1）产品尺寸、参数系列化；（2）编制产品系列型谱；（3）产品系列系统化。通过以上工作，将单个产品（或服务）的技术、工艺、流程等规范化，系统化，打破单个产品传统的设计方法，充分利用派生的方法设计不同的定制产品，最大限度地提高产品的通用化程度和开发效率。产品组合化，即通过标准化的原则，设计并制造出一系列通用性很强且能多次重复使用的单元或元件，按照需要组装成不同用途的产品。产品模块化，即设计出有独立参数系列的模块，有典型结构，并能以独立的制成品或半成品形式应用于不同的产品。按其在产品中的作用又可分为基础模块及辅助模块。以最常见的玻璃幕墙产品为例，普通的构件式幕墙，现场作业量大，其安装及施工过程中，宜采用系列化标准件进行组合，现场的安装施工工艺也更容易规范化，既可保障施工质量，也可提高效率，缩短工期。而以单元式幕墙为例，因为幕墙单元体在加工厂内整件组装，易于在工厂内进行检查，有利于保证多元化整体质量，也易于保证幕墙产品的工程质量。同时，单元式幕墙高度的工厂化作业，也大大缩短工程现场安装的施工周期，也提高了建筑幕墙工程的工业化程度。由此可见，标准化的设计、生产及制造，正好适应了价值工程中降低成本的要求，这个成本不仅仅是人工、材料的费用成本，还包括了时间成本、管理运营成本等。

5 价值工程在幕墙标准化设计中的应用

价值工程的核心是功能分析。要实现幕墙产品的预定功能，其关键的因素就是其材料的正确选用及产品设计。就幕墙工程的产品设计而言，其功能主要体现在以下方面：
1） 作为建筑围护结构对室内外空间的分隔功能、包括其结构安全的保障功能；
2） 对建筑外装饰面的外观艺术效果美化，即装饰美化功能；
3） 对建筑物理性能的改造与提高，包括被动的节能功能；
4） 对建筑物实用性的提高、价值的增值功能等。
我们将对幕墙工程的设计、生产加工、施工安装等方面的标准化应用进行讨论，进而揭示出幕墙工程中技术与经济，功能与成本的关系。
5.1价值工程的基本步骤
1）使用ABC法选择分析对象。
首先，我们对某幕墙工程招标设计方案中，每平米玻璃幕墙所用人工及各种主材料成本所占总成本的百分比进行分析。
2012年某幕墙工程的其构件式玻璃幕墙分项工程每平米综合成本单价分析如下：

表1 某玻璃幕墙分项工程每平米综合成本单价分析

根据上表，我们计算得出该分项工程的设计方案中，每平米所含人工、各种材料等主要资源成本如下表所示：

表2 某玻璃幕墙分项工程每平米主要资源成本占比

由此可知，该幕墙分项工程占比最高的三项资源成本支出占比分别为①、铝合金型材：40.98%；②、玻璃：29.38%；③、人工费：17.21%。
2）经验分析
常见的构件式玻璃幕墙工程中，大多都以铝合金型材作为其幕墙结构支承材料。在一般的幕墙工程项目中，玻璃面板的种类、规格甚至于厂家品牌通常都是业主或者建筑师指定，在幕墙设计阶段基本上已无法变更，可供幕墙施工企业自主设计的仅有作为幕墙结构件的铝合金型材。人工费在工程量已经核定的情况下，也基本无从减少或增加，且用工量随着工程的进展，也可能会发生变化，因而对其数额变化的分析意义不大。而对建筑幕墙用铝合金型材的深化设计，通常被认为是幕墙产品的技术核心，也反映出一个幕墙工程企业的技术实力及项目盈利能力。有经验的幕墙设计师在施工阶段，通常会在保证原方案设计中幕墙结构安全、外观、密封性能、热工性能以及使用功能的前提下，对幕墙系统（产品）中的铝型材进行二次深化设计，甚至重新设计模具并开模制造，使之更合理且便于生产施工。而许多大型的幕墙企业，由于长期工程实践的积累，也对同类型幕墙工程产品的设计、生产、施工形成了自己的技术标准。因此，从综合角度考虑，企业更愿意采用自己成熟的标准化设计或技术，在工程中创造更多的效益。
下面以铝合金型材为对象，对其功能、实现的成本、工艺方案进行分析，从而确定其最优化的设计方案。
5.2 功能分析及评价
根据价值工程理论，我们对某幕墙工程的铝合金型材进行优化设计，现有3个备选的
技术方案。该幕墙工程原投标方案A所用主要铝合金型材如图1所示。

图1方案A所使用主要铝合金型材

 
该幕墙工程备选方案B所用主要铝合金型材如图2所示。
图2方案B所使用主要铝合金型材

该幕墙工程备选方案C所用主要铝合金型材如图3所示。
图3方案C所使用主要铝合金型材

表3 三个方案的功能、技术参数比较

比较表3数据，可得不同横梁之间，其大小，型材尺寸对其力学性能及重量影响都十分显著。但研究其型材构造发现：方案C的横梁的惯性矩最大，因其横梁与立柱采用了弹簧销钉的连接结构，其闭合腔也是三者方案中最大；方案B由于采用了厂家的现货铝型材，虽然在满足原方案力学性能的基础上实现了型材的优化，但也使得型材外观尺寸增大至70mm，因此也造成了其材料的浪费。在满足工程受力要求的前提下，方案C则综合了A、B的优点，在满足力学要求的前提下，还兼顾了系统的外观效果。而方案C比方案A的型材线重更轻，能节约铝材17%，立柱抗弯能力仅减少4.5%，而横梁截面在保证其结构受力安全的情况下，更可大幅度优化。相比方案A、B，方案C采用弹簧销钉的横梁安装方式也更为高效，能有效简化工序，缩短工期。
同时，从表3数据中还可看到，不同立柱的宽度影响对其力学性能参数的影响并不大，而紧凑的立柱其性能与重量的比值却处于更大的优势，也就是说在满足同样力学要求的情况下，采用宽度尺寸较小的立柱，其重量可以更低。但由于我国工艺技术、标准及规范等强制性条文的原因，立柱的宽度往往受到其构造及安装要求的限制。一些国外的幕墙系统提供商甚至将普通构件式幕墙产品做到55m甚至更小，且在其所在国的规范下仍能通过并实施，这也在某种程度上也显示了国与发达国家工艺及技术水平的差距。
5.3 对不同方案的功能、价值进行评价及分析
这里我们将考察的功能主要为三种，一是结构安全，二是外观效果，三是材料使用效率，确定其重要性系数有多种方法，这里采用专家打分法，过程此处不再详述，最后结果如表4。

表4  幕墙产品功能的重要性权数

对三种方案进行成本分析，求出成本系数如表5。

表 5 三个幕墙设计方案的成本系数对比

按照功能重要程度，采用10分制加权平分法，以最理想状态（即所有的功能参数及指标均为最佳的情况下）为满分10分，得出评价系数（F）如表6所示。

表6 三个幕墙设计方案的功能评价系数对比

方案总分= 各功能重要权数×方案得分，根据表2，表3得：
方案A得分=0.55×10＋0.2×8+0.25×7=8.85
方案B得分=0.55×9＋0.2×7.5+0.25×8=8.4
方案C得分=0.55×9＋0.2×10+0.25×9.5=9.35
功能评价系数=方案得分／原投标方案A得分之和，得：
方案A系数=0.347；方案B系数=0.329；方案C系数=0.367；
最后求出价值系数V:
  
显然，方案C的价值系数VC最高，故毫无疑问应选择企业自主研发的标准化系列铝型材。

6 结论

价值工程的目的在于以最小的成本费用实现尽可能大的功能，这与工程中实行标准化设计的经济、技术目标不谋而合。上文中，我们仅采用了较为主观且较单一的方式，对工程主要材料之一的幕墙铝合金型材的功能与价格进行了简要的分析，但实际的工程情况往往比这个更为复杂，因此也可使用出一些更为全面的分析方法，诸如采用层次分析法（AHP）对工程的设计、选材及施工工艺进行优化研究及分析，建立各方案中材料、工艺的准则层对目标层的判断矩阵等，同时对企业的标准化设计及工艺所形成的技术经济目标建立目标规划函数，求得与实际项目的理想指标最为接近的最优解，并以之作为指导工程的设计及施工工艺方案的准则。特别值得注意的是幕墙工程中还存在与系统配套的幕墙配件的设计与制作安装工艺，这部分也会对幕墙工程的产品质量与利润造成显著的影响，因此实际分析其产品的功能及价值时，也应一并考虑在内。如果在实际工程中推广使用标准配件、标准钢件，增加幕墙产品设计的系统化、模块化以及生产施工的规模化优势，无疑也能大大降低工程的工料成本，企业的生产效率也必然会大幅提高，从而利用有限的资源创造更多的效益。
综上所述，在幕墙工程中应用价值工程以及推行标准化设计，已成为目前幕墙施工企业在激烈的市场竞争环境下赢取市场、增加利润的重要措施之一。本文所列举的分析方法及思路，希望能起到抛砖引玉的作用，引起幕墙企业管理人员在这一领域更广泛的关注及思考。

参考文献
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