劉 垚 王奕然 李曉鋒 史柯峰

(1. 中國交建軌道交通技術(shù)研發(fā)中心, 101399, 北京; 2. 中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司, 101399, 北京; 3. 北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司, 100037, 北京; 4. 清華大學(xué)建筑學(xué)院, 100084, 北京; 5. 中鐵投資集團(tuán)有限公司, 100160, 北京∥第一作者, 高級工程師)

城市軌道交通工程具有投資金額高、占用資金量大等特點[1]。根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會對2017年—2020年上半年各類設(shè)備系統(tǒng)采購金額統(tǒng)計口徑可知,調(diào)研樣本中,通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的采購總額達(dá)到了62.46億元,在設(shè)備系統(tǒng)采購總額中占比達(dá)到了2.69%[2]。除設(shè)備采購費用外,通風(fēng)空調(diào)投資費用中還包括了施工安裝費用,這使得該項投資金額進(jìn)一步增加。由此可以看出,城市軌道交通工程中的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備也具有投資金額高的特點。目前,行業(yè)內(nèi)對近年來我國城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資的整體情況、變化趨勢、統(tǒng)計特征等方面的研究尚不全面。本文通過收集工程樣本與數(shù)據(jù),對城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資現(xiàn)狀與變化情況進(jìn)行統(tǒng)計分析,所獲得的投資指標(biāo)研究結(jié)果可應(yīng)用于城市軌道交通的投資估算、方案比選、概算編制、限額設(shè)計、資金控制及工程審計等工作中。本文研究可為制定合理的城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資金額提供重要的數(shù)據(jù)參考。

1 研究方法與現(xiàn)狀

1.1 研究方法

對于城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資的研究,需要有適宜的、能夠不斷擴(kuò)展的樣本庫[3],同時結(jié)合已有的研究成果[4-5],從樣本類型分類指標(biāo)、建設(shè)時期分類指標(biāo)和投資指標(biāo)占比變化趨勢等方面對樣本庫中若干條典型線路的通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征進(jìn)行分析與研究,并對影響城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資的其他關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行分析討論,形成最終的研究結(jié)論。

1.2 樣本庫基本情況

根據(jù)城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成與特征劃分,可初步構(gòu)建樣本類型豐富、投資規(guī)模適宜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,其主要特征參數(shù)如表1所示。其中:通風(fēng)空調(diào)投資總額是工程初步設(shè)計批復(fù)的概算數(shù)據(jù),主要包含設(shè)備費與安裝費;高架線樣本均為6B編組列車(6節(jié)編組、B型列車);6A編組樣本(6節(jié)編組、A型列車)和6B編組樣本為該車型對應(yīng)的全部地下線及地下車站樣本、或以地下線為主的線路樣本。這樣分類的主要原因是地面線、高架線及非地下車站在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成方面與地下線及地下車站之間有顯著區(qū)別,導(dǎo)致其通風(fēng)空調(diào)投資金額具有較大的差異。

表1 樣本庫主要特征參數(shù)

需要指出的是,市域(郊)鐵路樣本(以下簡稱“市域線”)是作為一個整體類別進(jìn)行統(tǒng)計并匯總的。在當(dāng)前階段,市域線工程特征與地鐵相比仍存在顯著的差異性與特殊性,主要是由于市域線工程的系統(tǒng)制式及線路走向,對通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的具體構(gòu)成與配置規(guī)模影響較大,因此單獨將市域線作為獨立類別進(jìn)行整體考慮。此外,由于8節(jié)編組樣本收集到的樣本數(shù)量較少,因此本文不區(qū)分A型列車和B型列車,且僅在列表中匯總相應(yīng)數(shù)據(jù),暫不納入分類樣本統(tǒng)計特征分析與對比研究中。

2 投資數(shù)據(jù)絕對值統(tǒng)計特征分析

2.1 按線路統(tǒng)計

對樣本庫中142條線路的單線通風(fēng)空調(diào)投資總額進(jìn)行統(tǒng)計,其統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。

a) 散點圖

由圖1 a)可知:市域線樣本與6B編組樣本的通風(fēng)空調(diào)單線投資數(shù)據(jù)整體變化不大,6A編組樣本數(shù)據(jù)指標(biāo)呈下降趨勢,高架線樣本數(shù)據(jù)指標(biāo)呈增長趨勢。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因主要為這4類樣本的通風(fēng)空調(diào)單線投資數(shù)據(jù)受到工程項目線路長度及車站數(shù)量等規(guī)模數(shù)據(jù)變化的影響。

由圖1 b)可知:城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資總額與樣本類型密切相關(guān);高架線與市域線的通風(fēng)空調(diào)單線投資情況較為近似,統(tǒng)計均值分別為4 769萬元/線和9 339萬元/線,且均顯著低于6節(jié)編組的地鐵樣本;6A編組樣本與6B編組樣本的通風(fēng)空調(diào)單線投資情況較為接近,前者為23 870萬元/線,略高于后者的20 122萬元/線。

由圖1 c)可知:單線的通風(fēng)空調(diào)投資整體呈回落趨勢,其主要原因是隨著近年來多數(shù)城市軌道交通線網(wǎng)建設(shè)的逐步完善,新線建設(shè)多以延伸線、聯(lián)絡(luò)線為主,因此單線工程建設(shè)規(guī)模有所縮減,致使單線的通風(fēng)空調(diào)投資規(guī)模也隨之縮減,單項投資強(qiáng)度也有所降低;該項指標(biāo)的統(tǒng)計均值由“十一五”期間的1.51億元/線,變?yōu)椤笆濉逼陂g的2.20億元/線和“十三五”期間的1.78億元/線;在“十四五”開年階段,單線的通風(fēng)空調(diào)投資下降趨勢更為明顯,減少為1.48億元/線。

2.2 按車站統(tǒng)計

對樣本庫中142條線路的單站通風(fēng)空調(diào)投資均值進(jìn)行統(tǒng)計,其統(tǒng)計結(jié)果如圖2所示。

a) 散點圖

由圖2 a)可知:各類型樣本的通風(fēng)空調(diào)單站均值投資數(shù)據(jù)均呈逐年增長趨勢;從相對增速來看,市域線樣本與6A編組樣本數(shù)據(jù)相近,高架線樣本與6B編組樣本數(shù)據(jù)相近,后兩者的相對增速略高于前兩者。

由圖2 b)可知:高架線樣本的通風(fēng)空調(diào)單站投資均值約為445萬元/站,顯著低于6節(jié)編組地鐵樣本;6A編組樣本與6B編組樣本的單站投資均值較為接近,前者約為1 377萬元/站,后者約為1 207萬元/站,前者略高于后者;市域線的樣本數(shù)據(jù)指標(biāo)介于高架線樣本以及6B編組樣本之間,約為765萬元/站。上述統(tǒng)計特征表明,市域線樣本在該項數(shù)據(jù)上體現(xiàn)出一定的特殊性,即當(dāng)市域線中的高架車站較多時,其統(tǒng)計特征接近高架線樣本;當(dāng)市域線中的地下車站較多時,其統(tǒng)計特征接近地鐵線樣本。此外,隨著近年來市域線向“8節(jié)編組、市域動車、城際化運營、城站結(jié)合”等方向的發(fā)展,其地下車站建筑規(guī)模將會進(jìn)一步增大,可能會出現(xiàn)部分市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)高于地鐵樣本數(shù)據(jù)的情況。

由圖2 c)可知:通風(fēng)空調(diào)單站投資均值整體上呈明顯的上升趨勢。相較于“十二五”和“十三五”時期,“十四五”開年階段的通風(fēng)空調(diào)單站投資均值有較大幅度的提高,由之前階段的約1 100萬～1 200萬元/站,增加至當(dāng)前階段的約1 450萬～1 550萬元/站,均值數(shù)據(jù)增幅達(dá)到了26.8%,應(yīng)引起行業(yè)層面的關(guān)注。

綜上所述,城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)單站投資指標(biāo)是進(jìn)行本專業(yè)投資估算、方案比選、概算編制、限額設(shè)計、資金控制及工程審計等工作所需參照的重要指標(biāo)。當(dāng)前階段及未來一段時期內(nèi),在開展本專業(yè)相關(guān)研究工作時,一方面應(yīng)遵循相關(guān)投資指標(biāo)逐年增長的客觀規(guī)律與現(xiàn)狀,另一方面也應(yīng)注意對行業(yè)層面整體統(tǒng)計數(shù)據(jù)間存在明顯偏差(主要為偏高)的投資數(shù)據(jù)進(jìn)行及時修正,避免出現(xiàn)城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)過高的問題,以促進(jìn)本專業(yè)的良性發(fā)展。

3 投資數(shù)據(jù)相對值統(tǒng)計特征分析

3.1 占比統(tǒng)計范圍

除城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資金額按照單線、單站進(jìn)行統(tǒng)計的絕對值結(jié)果外,其在城市軌道交通工程總投資費用、工程費用、機(jī)電系統(tǒng)投資費用中占比的相對值,也是重要的行業(yè)投資指標(biāo)研究對象。各科目投資數(shù)據(jù)的構(gòu)成內(nèi)容為:① 總投資費用為工程費用、工程建設(shè)其他費用、預(yù)備費用及專項費用之和;② 工程費用為車站建筑、區(qū)間隧道、軌道、控制中心、車輛基地、人防、機(jī)電系統(tǒng)等主要類別的建設(shè)工程及設(shè)備安裝費用之和;③ 機(jī)電系統(tǒng)投資費用為通信、信號、供電、綜合監(jiān)控、FAS(火災(zāi)自動報警)與BAS(環(huán)境設(shè)備監(jiān)控)、安防與門禁、通風(fēng)空調(diào)、給排水與消防、自動售檢票、車站輔助設(shè)備(站臺門、電扶梯)等10項主要機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的工程建設(shè)費用之和。

將樣本庫中142條線路的通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)按照總投資費用、工程費用、機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比進(jìn)行統(tǒng)計,并進(jìn)行一定范圍的整體橫向?qū)Ρ?以獲取相應(yīng)的城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)相對值統(tǒng)計特征分析結(jié)果。

3.2 總投資費用中的占比

城市軌道交通工程中,通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)在總投資費用中的占比統(tǒng)計特征分析如圖3所示。

a) 散點圖

由圖3 a)可知:市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在總投資費用中占比的整體變化趨勢不顯著;6A編組地下線樣本與6B編組地下線樣本數(shù)據(jù)呈下降趨勢,且前者降速略高于后者;高架線樣本數(shù)據(jù)呈增長趨勢。上述統(tǒng)計特征表明,雖然不同類型樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用絕對值是逐年增加的,但其相對增速與總投資費用增速之間有一定的差距,尤以6節(jié)編組地鐵樣本更為明顯,其通風(fēng)空調(diào)投資費用增速低于總投資費用增速,從而令該項占比指標(biāo)有所下降。

由圖3 b)可知:高架線樣本與市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在總投資費用中的占比數(shù)據(jù)較為接近,占比約為0.4%～0.5%,且均顯著低于6節(jié)編組地鐵樣本;6A編組樣本與6B編組樣本數(shù)據(jù)基本相同,占比約為1.2%。

由圖3 c)可知:通風(fēng)空調(diào)投資費用在總投資費用中的占比數(shù)據(jù)基本維持穩(wěn)定,“十三五”期間有一定的下降(占比減少約0.20%),“十四五”開年階段有一定的回升,但與“十一五”及“十二五”時期仍有微小差距(占比相差約0.05%～0.10%)。從城市軌道交通工程整體統(tǒng)計情況來看,通風(fēng)空調(diào)投資費用在總投資費用中的占比基本保持在1.1%～1.2%。

3.3 工程費用中的占比

城市軌道交通工程中,通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)在工程費用中的占比統(tǒng)計特征分析如圖4所示。

a) 散點圖

由圖4 a)可知:市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程費用中占比的整體變化趨勢不顯著;6A編組樣本與6B編組樣本數(shù)據(jù)呈下降趨勢,且前者降速略高于后者;高架線樣本數(shù)據(jù)呈增長趨勢。上述4類樣本數(shù)據(jù)在工程費用中的占比變化趨勢與其在總投資費用中的占比變化趨勢分析結(jié)果相同,從側(cè)面反映出地鐵樣本工程費用近年來的增長幅度高于通風(fēng)空調(diào)專業(yè)自身的投資費用增速。

由圖4 b)可知:高架線樣本與市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程費用中的占比數(shù)據(jù)較為接近,高架線樣本占比約為0.7%,市域線樣本略高,占比約為0.9%,且兩者均顯著低于6節(jié)編組地鐵樣本占比;6A編組樣本與6B編組樣本數(shù)據(jù)基本相同,占比約為2.1%。

由圖4 c)可知:除“十三五”期間通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程費用中的占比數(shù)據(jù)有一定下降外(占比減少約0.3%),其余時期的通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程費用中的占比基本維持在1.9%～2.0%。

3.4 機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比

城市軌道交通工程中,通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比統(tǒng)計特征分析如圖5所示。

a) 散點圖

由圖5 a)可知:6A編組樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中占比的整體變化趨勢不顯著;6B編組樣本占比呈略有上升的趨勢;高架線樣本與市域線樣本占比呈較為明顯的增長趨勢,且前者增速高于后者。上述變化趨勢特征表明,地鐵樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比較為穩(wěn)定。隨著對地上車站通風(fēng)空調(diào)、防排煙、綠建節(jié)能等相關(guān)要求的提升,高架線樣本與市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用占比及相對增速有明顯的增加。

由圖5 b)可知:高架線樣本與市域線樣本的通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比數(shù)據(jù)較為接近,高架線樣本占比約為2.5%,市域線樣本略高,占比約為3.8%,且兩者均顯著低于6節(jié)編組地鐵樣本占比;6A編組樣本占比約為8.5%,6B編組樣本占比約為7.5%,兩者相差1.0%。

由圖5 c)可知:通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比有一定的波動,但基本保持在6.4%～7.8%;“十四五”開年階段,通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比數(shù)據(jù)提升較為明顯,其統(tǒng)計均值有明顯的提升,達(dá)到了7.83%。上述統(tǒng)計特征表明,在當(dāng)前階段,城市軌道交通工程的通風(fēng)空調(diào)投資費用整體呈顯著增長態(tài)勢,同時其在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比也處于相對穩(wěn)定、穩(wěn)中有升的狀態(tài),有利于進(jìn)一步提升通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)性能,并開展節(jié)能減排、綠色低碳等相關(guān)工作。

3.5 橫向?qū)Ρ扰c綜合分析

將城市軌道交通工程中的通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)或?qū)I(yè)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。“十一五”至“十四五”期間,城市軌道交通機(jī)電系統(tǒng)投資費用構(gòu)成及工程費用構(gòu)成的統(tǒng)計情況對比示意圖如圖6所示。

a) 按機(jī)電系統(tǒng)投資費用構(gòu)成統(tǒng)計

由圖6 a)可知:與其他9項機(jī)電系統(tǒng)專業(yè)相比,通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用構(gòu)成中的占比并非最高,在全部10項機(jī)電系統(tǒng)中排在第5位。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果,全樣本累計的通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比約為7.14%,分別低于供電系統(tǒng)投資費用占比(40.58%)、信號系統(tǒng)投資費用占比(12.90%)、通信系統(tǒng)投資費用占比(11.90%)和車站輔助設(shè)備投資費用占比(9.77%)。上述統(tǒng)計情況表明,當(dāng)進(jìn)行城市軌道交通工程機(jī)電系統(tǒng)投資費用控制與優(yōu)化時,不應(yīng)單一地核減通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù),應(yīng)關(guān)注與其他機(jī)電系統(tǒng)投資費用的橫向?qū)Ρ惹闆r,梳理重點投資控制專業(yè),并制定合理的投資優(yōu)化目標(biāo)。

由圖6 b)可知:全部10項機(jī)電系統(tǒng)的投資數(shù)據(jù)之和,在城市軌道交通項目工程費用構(gòu)成中的占比(26.34%)排在車站建筑費用占比(32.01%)與區(qū)間隧道費用占比(26.86%)之后,位列第3位。同時,這3項主要建設(shè)類別的投資數(shù)據(jù)之和,在工程費用中的占比已超過85.2%,說明這3項主要專業(yè)類別是進(jìn)行城市軌道交通工程投資費用控制與優(yōu)化的重要對象。

在“十一五”至“十四五”期間,包括通風(fēng)空調(diào)在內(nèi)的10項機(jī)電系統(tǒng),其自身投資數(shù)據(jù)在不同建設(shè)時期的機(jī)電系統(tǒng)投資構(gòu)成中占比的整體變化趨勢均較為平緩,說明城市軌道交通工程在機(jī)電系統(tǒng)投資構(gòu)成方面的合理性與穩(wěn)定發(fā)展性。但需要指出的是,機(jī)電系統(tǒng)投資總額在工程費用構(gòu)成中的占比呈逐步下降趨勢。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果,該項數(shù)據(jù)由“十一五”期間的占比30.62%減少到了“十四五”期間的占比24.33%,累計降幅超過20.5%,應(yīng)引起行業(yè)層面的關(guān)注。

4 結(jié)論

1) 城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)投資數(shù)據(jù)絕對值及其在總投資費用、工程費用和機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比數(shù)據(jù)相對值的統(tǒng)計特征分析結(jié)果均與樣本類型密切相關(guān),并在不同建設(shè)時期展現(xiàn)出具有一定規(guī)律性的分布特征與對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)水平。

2) 按照樣本類型統(tǒng)計,高架線樣本的通風(fēng)空調(diào)單線投資指標(biāo)均值為0.48億元/線,單站投資指標(biāo)均值為445萬元/站,在總投資費用中占比均值為0.44%,在工程費用中占比均值為0.72%,在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中占比均值為2.45%。市域線樣本對應(yīng)的上述5項投資統(tǒng)計指標(biāo)均值依次為0.93億元/線、765萬元/站、0.55%、0.91%、3.80%;6B編組樣本對應(yīng)的上述5項投資統(tǒng)計指標(biāo)均值依次為2.01億元/線、1 207萬元/站、1.23%、2.05%、7.50%;6A編組樣本對應(yīng)的上述5項投資統(tǒng)計指標(biāo)均值依次為2.39億元/線、1 377萬元/站、1.21%、2.13%、8.50%。高架線樣本與市域線樣本的相關(guān)投資指標(biāo)較為接近,且均顯著低于6節(jié)編組地鐵樣本;而6B編組樣本與6A編組樣本的各項投資指標(biāo)較為接近,前者略低于后者。

3) 根據(jù)“十一五”至“十四五”不同建設(shè)時期進(jìn)行統(tǒng)計,城市軌道交通工程通風(fēng)空調(diào)單線投資數(shù)據(jù)呈明顯回落趨勢,平均指標(biāo)水平依次為1.51億元/線、2.20億元/線、1.78億元/線、1.48億元/線。單站投資數(shù)據(jù)呈單調(diào)上升趨勢,平均指標(biāo)水平依次為847萬元/站、1 121萬元/站、1 139萬元/站、1 444萬元/站?！笆晃濉敝痢笆奈濉逼陂g,通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程總投資費用中的占比均值依次為1.16%、1.18%、1.04%、1.14%;通風(fēng)空調(diào)投資費用在工程費用中的占比均值依次為1.93%、2.00%、1.70%、1.92%;通風(fēng)空調(diào)投資費用在機(jī)電系統(tǒng)投資費用中的占比均值依次為6.39%、7.33%、6.57%、7.83%,在10項機(jī)電系統(tǒng)投資費用中排在第5位。上述3項投資占比數(shù)據(jù)的變化趨勢均呈現(xiàn)“十二五”時期小幅增加、“十三五”時期明顯降低、“十四五”時期顯著回升的特征。