给水管道单位成本计算公式的推导

论文类型	技术与工程	发表日期	2003-10-01
来源	工业用水与废水
作者	梁鲁沂,俞国平,徐衍忠
关键词	管材管道成本最小二乘法造价公式
摘要	根据山东省实际情况推导出钢管、球墨铸铁管、夹砂玻璃钢管、预应力钢筋混凝土管、钢筒水泥管5种给水管材的单位成本的计算公式，给出了给水管材成本公式中的参数，为管道工程投资估算提供一种简单的计算方法。

梁鲁沂¹，俞国平¹，徐衍忠²
(1.同济大学环境科学与工程学院，上海 200433；2.山东建筑工程学院，山东济南 250014)

　　摘要：根据山东省实际情况推导出钢管、球墨铸铁管、夹砂玻璃钢管、预应力钢筋混凝土管、钢筒水泥管5种给水管材的单位成本的计算公式，给出了给水管材成本公式中的参数，为管道工程投资估算提供一种简单的计算方法。
　　关键词：管材；管道成本；最小二乘法；造价公式
　　中图分类号：TU991.36　　 文献标识码：A　　 文章编号：1009—2455(2003)05—0051—03

Derivation of Calculation Formulae for Unit Costs of Feed Water Pipes　
LIANG Lu-yi¹，YU Guo-ping¹，XU Yan-zhong²
(1.College of Environmental Science and Engineering,Tongji University,Shanghai 200092，China；　
2.Shandong Architectural Engineering Institute，Jinan 250014，China)

　　Abstract：Formulae were derivated based on the actual conditions in Shandong Province for calculation of the unit costs of five types of feed water pipe materials，i.e.，steel pipes，ductile iron pipes，sand-included FRP pipes, prestressed reinforced concrete pipes and steel-cylinder cement pipes，with parameters in the cost formulae for the five types of feed water pipes given out，which provides a method for easier calculation for investment estimation for piping engineering．
　　Keyword：pipe material；piping cost；least square method；cost formula

　　管网造价在给水工程的投资中占有很大比重，因而在给水管网设计中需采用优化计算方法，在计算中涉及到管道单位成本计算公式。不同地点，不同管材计算公式是不一样的。本文根据山东省的实际情况，推导了钢管、球墨铸铁管、夹砂玻璃钢管、预应力钢筋混凝土管、钢筒水泥管5种管材的单位造价公式。

1 山东地区相关资料

　　山东地区各种管材价格及规则材料人工价格如表1、表2所示。

表1　管材价格

管径/mm	钢管/（元·m^-1)	球墨铸铁管/（元·m^-1)	夹砂玻璃钢管/（元·m^-1)	预应力钢筋混凝土管/（元·m^-1)	钢管水泥管/（元·m^-1)
150	87.00	100.00	130.00	34.00
200	123.00	135.00	160.00	49.00
250	154.00	177.00	190.00	65.00
300	243.00	224.00	225.00	96.00
400	319.00	335.00	320.00	155.00
500	398.00	463.00	430.00	188.00
600	532.00	612.00	620.00	240.00	520.00
700	609.00	778.00	690.00	275.00	680.00
800	771.00	960.00	850.00	360.00	740.00
900	873.00	1164.00	980.00	400.00	850.00
1000	1151.00	1385.00	1200.00	480.00	960.00
1200	1378.00	1891.00	1450.00	650.00	1300.00
1400	1871.00		2200.00	850.00	1500.00
1600	2154.00		2750.00		1740.00
1800	2765.00		3700.00		2140.00
2000	3452.00				2600.00
2200	4216.00				2820.00

表2　规则材料人工价格

项目名称	单位	单价/元	项目名称	单位	单价/元
人工	d	12.5	碎石	m³	32.65
水泥	t	280.00	钢管及配件	t	3800.00
锯材	m³	2000.00	铸铁管配件	t	5000.00
钢材	t	2300.00	预应力钢筋混凝土管	t	750.00
机制红砖	千块	180.00	阀门	t	1500.00
砂	m³	42.41	钢配件	t	2800.00
			电	kW·h	0.70

2 管道成本的计算原理

2.1 标准管径管道成本的计算
　　根据《给水排水设计手册》第十册：技术经济册（第二版)，给出的投资估算的方法，利用原始资料和手册中提供的数据计算给水管道各种管材标准管径的单位成本，计算过程如下：
　　①人工费：指标人工工日数乘以人工单价；
　　②材料费小计=主要材料费+其他材料费；
　　其他材料费=指标其他材料费×[调整后的其他材料费/（指标材料费小计-指标其他材料费）]
　　③机械使用费=[调整后的（人工费小计+材料费小计）]/[指标（人工费小计+材料费小计）]×指标机械使用费
　　④指标基价：调整后的人工费，材料费，机械使用费之和；
　　⑤其他工程费用：调整后的其他工程费用为调整后的指标基价乘以指标其他工程费费率(按主要工程的8％计算)；
　　⑥综合费用=调整后的(指标基价+其他工程费)×综合费用率(给水工程33.6%)；
　　⑦建筑安装工程费：调整后的(指标基价+其他工程费+综合费用）；
　　⑧计算价差系数
　　⑨工程建设其他费用=调整后建筑安装费×工程建设其他费用费率（按8.24%）；
　　⑩基本预算费=调整后（建筑安装工程+工程其他费用）×基本预备费率（10%）；
　　⑾总造价=调整后的（建筑安装工程费+工程建设其他费用+基本预备费）；
　　⑿计算各种给水管道的单位成本。
　　包含施工安装费的管材造价表如表3所示。

表3　各种管材造价

管径/mm	钢管/（元·m^-1)	球墨铸铁管/（元·m^-1)	夹砂玻璃钢管/（元·m^-1)	预应力钢筋混凝管/（元·m^-1)	钢管水泥管/（元·m^-1)
150	266	286	310	146
200	463	387	381	211
250	472	507	453	280
300	806	723	536	464
400	1073	1041	762	684
500	1424	1503	1024	957
600	1765	1811	1476	1093	1687
700	1992	2185	1643	1228	2063
800	2384	2613	2024	1436	2210
900	2666	3126	2334	1633	2553
1000	3279	3618	2858	1839	2820
1200	3849	4562	2453	2244	3556
1400	5135		5239	3656	4481
1600	5756		6549		5197
1800	6970		8811		6392
2000	8731				7766
2200	12909				8423

2.2 管道单位成本公式中参数的确定
　　管道单位成本公式一般以c=a+b D^α形式表示[1]，其中各参数的计算步骤如下：
　　①以表3中的单位造价为纵坐标，以管径为横坐标，将各管对应的造价点绘在方格纸上，将各点连接成平滑的曲线并延伸到y轴交点的纵坐标即为α值。
　　②用最小二乘法求解b,α值：将c=a+b D^α移项变换为c-a=b D^α，两边取对数得：
　　lg(c-a)=lgb+αlgD 令 A=lg(c-a),B=lgb,d=lgD,A=B+αd
　　
　　然后列表计算c_i，c_i-a，D_i,A_i,d_i，d_i²,A_id_i，将∑A_i，n，∑d_i∑d²_i代人以上方程组即可。
　　③5种管材单位成本公式
　　由以上计算可求得5种管材的单位成本公式，具体表达如下(利用统一形式c=a+b D^α)：
　　钢管：c=160+3117D^1.549
　　球墨铸铁管：c=80+3205D^1.394
　　预应力混凝土管：c=30+2028D^1.347
　　夹砂玻璃钢管：c=180+2772D^1.660
　　钢筒水泥管：c=480+2467D1.466