浅析价值工程在方案设计阶段的应用

【摘要】价值工程在建设工程项目中的应用可扩展到工程项目全寿命周期的各个阶段，包括项目建议书、勘察、设计、施工、运营、废弃处理等各阶段，其中在价值规划阶段即项目建议书、可行性研究、勘察、设计阶段的价值工程分析尤能对项目的价值起到事半功倍的作用。

【关键词】价值工程，方案设计，教室，声学特性

引言

价值工程在建设工程项目中的应用可扩展到工程项目全寿命周期的各个阶段，包括项目建议书、勘察、设计、施工、运营、废弃处理等各阶段，其中在价值规划阶段即项目建议书、可行性研究、勘察、设计阶段的价值工程分析尤能对项目的价值起到事半功倍的作用。本文将用价值工程分析大学阶梯教室的声学设计方案，从中选出最为合适的方案，从而以一定的投资达到较大的效益。

1 150人用阶梯教室的相关说明及假定

本文以山西某大学教学主楼中的150人用阶梯教室为例进行分析，该教室如图1所示，开间和进深分别为14.4 m和10.8m，层高4.5 m。该教室相关说明及假定如下：

1） 教室地面和讲台均为水磨石，墙面为普通白灰抹面，窗户总面积54.4 m2，安装普通玻璃，设两个普通硬木拼板门，上有亮子，门洞面积为7.2 m2；

2）教室设8级台阶，每层台阶高120 mm，宽900 mm；

3）采用德国ADA声学设计公司开发的EASE软件做声学模拟，在距地面1.78 m（距讲台1.58 m）处以略提高的讲话声为声源，其500 Hz和1kHz时前方1 m处的声压级（A）分别为60dB 和58 dB；在听众区选取50个测点教室；

4）教室处于大学校园内，周围环境噪声较低，采用普通砖墙砌筑即可满足教室一、二级隔声标准[1]，且教室内无产生较高噪声的特殊设备，所以背景噪声采用40 dB；

2 模拟结果及其分析

在用软件EASE对四种方案进行模拟后得出结果，如表1所示。教室背景噪声采用40 dB[1]；美国ANSI S12.60―2002标准规定教室信噪比（S/N）最小应为15dB[2]，“教室声学”研究表明教室信噪比（S/N）小于10 dB时，听力正常的学生语言清晰度会严重降低，要使听力上有缺陷的儿童听清楚，需要至少15 dB的信噪比[3]免费论文。从表1可看出：从方案一到方案四整个声场的声压级略有下降，方案一的最大声压级差为1.6 dB，声场比较均匀，最小信噪比较大，为14.3 dB。

表1 四种方案的软件模拟结果

语言可懂度是混响时间、声压级和信噪比等的综合评价标准，相关资料表明如果混响时间为0.5 s，信噪比为+10 dB时，可懂度可达90%以上，如信噪比为0 dB，则可懂得仅有55%；如信噪比为+10 dB，而混响时间为1.5 s，可懂度为75%左右；如混响时间为1.5 s，信噪比为0 dB时教室，可懂度仅仅30%[3]。语言可懂度有许多评价指标，本文以辅音清晰度损失率（Alcons）为指标，损失越小，可懂度越好，根据软件规定损失率为0%～7%时，优秀；7%～11%时良好；11%～15%为一般；15%～18%时较差；18%以上很差，不可接受。分析表1可知，方案四有四个测点辅音清晰度损失率最小，达优秀，四十六个测点辅音清晰度损失率在7%～11%之间，为良好，声学环境相对最好；在四个方案中，方案一声环境较差，良好率和一般率分别为18%和82%。

3各方案的价值工程分析

3.1价值工程[4]

价值工程是以提高产品或作业价值为目的，通过有组织的创造性工作，寻求以最低的寿命周期成本，可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术。其计算方法可分为两大类：功能成本法和功能指数法。现以功能指数法分析本文的四种方案，其表达式为：

VI = FI / CI ①

②

③

其中VI即为第i个评价对象的价值指数，FI为第i个评价对象的功能指数， Fi即各方案教室中50个测点功能得分的平均值； CI为第i个评价对象的成本指数； I ， i均取1，2，3，4。

VI= 1此时评价对象的功能比重与成本比重大致平衡，合理匹配，可以认为实现该功能的现实成本合理；VI < 1此时评价对象的成本比重大于其功能比重，表明对于系统内其它对象而言，目前所占成本偏高，从而会导致该对象功能过剩，应降低成本；VI > 1此时评价对象的成本比重小于其功能比重，可能原因有三种，1），成本偏低导致功能偏低，应增加成本；2），目前功能超过应具有的水平教室，也即存在过剩功能，应降低功能水平；3），对象在技术、经济等方面有某些特征，致使功能较高而所需成本较低，无需改进。

4实验数据

在后续的具体施工过程中，建筑方根据实际情况和分析比较，选用了方案二，即矿棉装饰吸音板吊顶教室，讲台上部设置铝合金微穿孔声学反射板，内置玻璃棉毡，用4418型建筑声学分析仪（丹麦B&K公司），4224型标准声源（丹麦B&K公司）进行了试验，现列举到场学生数不同时的混响时间实测值，见表4。

表4：教室混响时间实测值

从表4可看出，无论空场还是满场，混响时间都能满足使用要求，500 Hz时的混响时间均小于1 s，高频与中频混响时间基本保持一致，低频混响时间比中频段略有提高。通过比较表1和表4，也可看出，方案二的混响时间与实测时空场的混响时间基本吻合，说明对该教室进行软件模拟分析方案声品质的正确性和可行性。在使用中对不同年级、不同专业的师生进行了问卷调查，普遍反映该教室音质效果良好。

5结论

本文通过对具体教室的几种声学设计方案进行声品质比较和经济学的价值分析，从中选出最为合适的方案，取得良好效果。表明在方案设计阶段价值分析的重要性和可行性，在既有条件下，可以以有限资本实现较大功能，达到较高价值。

参考文献

[1]GBJ118-88.民用建筑隔声设计规范[S].北京：中华人民共和国城乡建设环境部，1988.

[2]ANSIS12.60―2002.Acoustical Perfomance Criteria， Design Requirements，and Guidelinesfor schools[S]. American Natinal Standards Institute， 2002.

[3]Classroom Acoustics―a resource for creating learning environments with desirable listeningconditions，2000.

[4]刘伊生.工程造价管理基础理论与相关法规[M].北京：中国计划出版社，2003：135―159.