随着新国标《市政工程工程量计算规范》(GB50857-2013,以下简称“新清单”)的颁布实施,不少近年研发应用、推广的新技术、新工艺、新设备、新材料被引入新计价规范中。在“新清单”中特别值得关注的变化是,将净水与污水处理工艺合并以“水处理工程”独立分设出来,新编入清单计量项目,同时扩充、新增了大量给排水新工艺项目,其中近年逐渐发展成熟的膜处理设备首次被引入“新清单”^[1]。然而与之对应的计价标准现状,是膜处理设备安装中至今尚无统一规范的概预算定额或投资估算指标可供执行,并据以指导专业工程建设实践,现实中往往以笼统的甲乙双方议价方式进行工程造价确定,产生大量因信息不对称衍生的不确定性风险,不利于这一专业领域建筑产品市场交易计价活动的有序运行。

　　 为填补膜处理工程定额计价工具的技术空白,统一膜工艺安装工程量计算规则、子目步距划分、计量单位、工作内容以及分项工程工料机消耗量标准,为部门、地区编制概预算定额及投资估算指标提供基础依据,为建设各方编制组合综合单价、计算工程造价提供基准参考,是有效化解计价标准缺失带来市场无序负效应的必要技术手段。实践应用的迫切需求有力地推动了膜处理工程消耗量定额的研究制定。本文结合国家建设行政主管部门首次颁布的2015全国《市政工程消耗量定额(第六册水处理工程)》(以下简称“新定额”)的编制示例,阐述膜装置安装定额项目划分的基本思路,说明子目人工、材料、施工机械设备台班消耗量的取定方法,依据代表性案例测算定额水平,对比分析含量构成合理性,同时基于膜装置项目特征中规模参数的步距局限约束,提出定额运用与子目拓展路径,从而为各行业、部门、地方同类专业工程计价标准,以及建筑施工企业定额的编制、修订、扩充、丰富和完善,启示关键技术路线、提供理论方法指引和应用示例参考。

　　 计价标准《全国统一市政工程预算定额》(GYD-301~308-1999,以下简称“旧定额”)由于编定时间较久远,受当时技术和生产力发展水平制约,存在子目涵盖范围单一,工艺逐渐过时落后,不能适应当前市政技术及施工工艺更新转型步伐的问题,但沿用至今。对应水处理工程,“旧定额”将净水和污水处理所涉及的给排水构筑物及专用机械设备安装,统一归并列入“排水工程”册中第五、六两章相应子目^[2],存在的主要问题是定额执行使用的索引路径相对模糊和曲折;并且给排水专用设备安装子目局限于一般传统常规工艺。本次“新定额”修编在框架结构上将原来分设的给水、排水册合编成第六册“水处理工程”,大幅新增设置膜工艺等新的专业设备安装子目。

　　 依据当前水处理工程常用基本膜类型,本次定额研制设定3类典型设备安装子目:反渗透(纳滤)、超滤(微滤)膜组件与装置,以及膜生物反应器(MBR)。反渗透膜在市政工程中多应用于海水淡化,目前国内尚处在研究试验项目居多的阶段;纳滤膜应用于国内市政水处理项目且上规模的工程实例亦不多见。而国外净水工艺应用纳滤系统则有成功的案例———1999 年法国巴黎梅里奥塞(Mery-sur-Oise)水厂14万m³/d规模的卷式纳滤膜法处理工艺建成投产,该项目纳滤膜工艺流程中采用了100m³/h、180m³/h、225 m³/h等3种代表性膜堆类型^[3]。综上考量,反渗透(纳滤)膜组件与装置子目设置及步距取定为“卷式膜—膜处理系统单元产水能力100m³/h”。

　　 对超滤(微滤)膜组件与装置,参考深圳沙头角水厂中空纤维超滤膜系统单元产水能力280m³/h,以及无锡中桥水厂310m³/h超滤膜工程实例,设置子目及取定步距为“中空纤维膜—膜处理系统单元产水能力300m³/h”。对膜生物反应器(MBR)子目的设定,同样基于典型化、实用性、工程化的一般考量:因其工艺流程在实现用地集约化方面的突出优势,目前在污水深度处理领域特别是旧厂提标改造中得到较多应用(深圳蛇口污水处理厂总规模5万m³/d、罗芳污水处理厂总规模40万m³/d提标改造工程设计均采用MBR工艺,目标是大幅提升出水水质,排放达地表水准Ⅳ类标准),实际主导一类技术应用发展方向。MBR子目规划主要依托实例为广州京溪污水处理厂总规模10万m³/d项目,其核心工艺采用MBR生化系统膜池共20 个膜处理单元,每单元产水能力200 m³/h,同时参考部分现行新技术标准^[4],MBR子目设置及步距取定为“中空纤维帘式膜—膜处理系统单元产水能力200m³/h”。

　　 在膜装置子目工料机消耗量的取定上,综合运用专业定额对比法、现场实测法、人工和机械幅度差调整法等含量测定技术工具。子目编测中对于工法选定、工序含量确定,主要依循安装类工程施工作业的通用模式:大型起重机械吊装就位,附件人工组装,校正检测,无负荷试运转。根据膜装置一般工艺特点,定额考虑采用组件拼装的设备安装方式,子目工作内容、工料机消耗量实际隐含设定工法、工序特征。工法、工序的选取是基于当前膜安装实际施工技术发展水平以及合理施工组织设计等因素的考量,具有一定综合取定性质。

　　 考虑突出膜组件的核心功能,子目工作内容、计量单位限定在膜元件系统集成装置单元范围以内,膜处理系统单元以外的水泵、风机、曝气器、布气管、空压机、仪表、电气控制系统等附属配套设施安装,因与其他专业定额所设子目高度重合,为免执行不同标准可能导致造价水平偏差,故将上述非膜工艺专有的辅助功能性设备指向《通用安装工程消耗量定额》及水处理设备其他子目。子目含量确定过程中的关键技术参数,包括人工幅度差、辅材损耗率及周转材料摊销次数、机械幅度差等,依照当前大多数施工企业生产管理过程共同形成的社会平均水平作取值,详见以下反渗透膜装置子目工料机消耗量测定示例各表分析。

　　 鉴于以上各类膜装置子目含量测定原理基本相近,仅以反渗透膜设备作定额研制过程示例分析。子目工料机消耗量测定主要采用专业定额人工含量对比法,并结合现场实测法进行适度调整、修正,借鉴定额依据是地方安装工程消耗量标准“热力设备安装工程”中“组合式水处理设备安装-组合式出力4~8(t/h)”子目^[5]。

　　 从实物形态考察,“反渗透(纳滤)膜组件与装置”与借鉴专业定额所指向的“组合式水处理设备”类型相似;以施工工序视角审视,二者工作内容几近相同。主要差异在于膜装置的处理量规格指标高于参照设备一定比例(均值100/6=16.67),以借鉴定额为基准递推、折算本子目人工含量应相应调增。参考借鉴定额相邻步距“1~2(t/h)”子目,其工日含量为4.374,对比出力规模4 倍增幅对应人工递增比值为12.690/4.374=2.9,故依产水能力100m³/h膜设备作线性换算,则工日含量系数应为2.9/4×16.67=12.086。然而实际人工显然并不服从线性比例递增关系,考虑多专业交叉作业条件下随现场施工组织效率提高相应人工幅度差下降(从“旧定额”10%降至“新定额”的8%)以及规模增幅下安装人工边际递减效应等系列折减因素,结合同类项目现场调研实测结果校正,综合取定工日含量较借鉴定额复合修正折算比值为5.5。子目人工消耗量见表1。

　　 仿照安装工程类定额在材料含量上对待安装设备本体作隐性处理的一般做法,膜装置安装子目材料中并不包含膜组件(元件)本身,材料含量均指安装辅材,其取值随膜系统产水能力等主要技术参数变动。考虑材料消耗量与人工含量取值存在特定逻辑关联,运用类似的借鉴定额对比法,依照上述辅材同设备处理量规格指标之间的差异变动关系递推换算,并结合现场实测作检验修正:子目增补部分安装辅材(不锈钢六角螺栓等);随出力规模比例递增的包括膜架钢材、膜组件连通进出水管等调整折算比借鉴人工测定系数,见表2。

　　 考虑膜装置随出力规模扩大,其体积、重量增加,耗费起吊、装配等台班相应递增,依循工料测定的技术路线,结合现场台班产量实测情况并考虑机械幅度差下降因素(从“旧定额”30%降至“新定额”的15%),综合取定机械含量较借鉴子目复合折算比同人工测定系数,见表3。

　　 超滤(微滤)膜及MBR子目工料机消耗量的取定方法与上述示例基本类似,仅复合修正折算比因装置产水能力规模级差及处理工艺不尽相同而取值有所差别,含量构成则大体相同,消耗量见“新定额”6-2-457~458子目^[6]。

　　 为检验子目工料机消耗量同实际偏离程度,衡量判断定额水平,一般选取具有专业涵盖性和代表性的工程实例进行子目基价测算,与原预算定额作直接费及含量分项横向对比、与实际工程结算价对比。由于膜处理工程定额是全新编制子目,并无现行定额可供对照,故只选取代表案例作实际工程造价对比测算。如前所述,国内市政工程缺少成规模的反渗透(纳滤)膜装置项目,故仍选取法国梅里奥塞水厂纳滤膜装置项目为测算案例作定额水平对比分析。对目前应用较多的超滤(微滤)膜装置,则选取2014年竣工的深圳沙头角水厂超滤膜净水系统安装项目为代表案例作定额水平对比测算。

　　 法国梅里奥塞水厂纳滤膜装置由8 个系列组成,每个系列产水量860 m³/h[100+130+180+450=860 (m³/h)],共4种规格膜组件装置。该厂总处理规模14 万m³/d的纳滤系统投资总额1.5亿欧元,其中35%用于土建与管道安装,65%用于膜工艺(含膜及电气自控设备)。以产水量100m³/h为组件单元计算,共140 000/24/(8×8.6)=85(套)单元膜装置,每套设备单元制造安装费为15 000×65%/85%=114(万欧元)。按3%设备购置费率折算安装调试工程造价,则折合膜设备安装费为114/1.03×0.03=3.3(万欧元/套)。

　　 深圳沙头角水厂超滤膜系统项目是国家“十一五”水专项课题示范工程,是深圳地区首个应用膜工艺的净水项目。工程采用PVDF中空纤维(外压式)超滤膜元件,单支膜面积77m²,孔径0.03μm,设计膜通量69.6L/(m²·h)。项目造价构成如表4所示。

　　 按表4中数据推算,膜处理设备安装工程造价为36/6=6(万元/套),考虑到该项目采购安装费是在公开招标充分竞争方式下,由市场化定价机制形成的实际造价,对检验子目消耗量数据的准确性和定额水平的合理性有重要参考价值。

　　 “新定额”只体现消耗量,需将实际工料机单价统一计入定额、组成预算基价才可直接对比案例造价。以2014年深圳市人工单价、材料预算价、机械台班价作基准^[7],测算反渗透、超滤膜子目基价,包含工料机直接费、管理费及利润的定额综合单价编制结果见表5。

　　 从表5可以看出,将基于深圳市价格测算的反渗透(纳滤)膜子目基价,同法国梅里奥塞水厂纳滤膜同一出力规模口径所推算的实际工程造价对比,结果所显示的数据偏离度,若综合考虑地域差距工程价格水平差异因素,结合购买力平价(Purchasing Power Parity)计量模型的辅助分析,二者偏差仍在适当范围,反映反渗透(纳滤)膜装置定额水平合理。

　　 对于超滤(微滤)膜装置子目,依照深圳沙头角水厂超滤膜工程实例分项造价数据推算,膜处理设备安装工程造价占设备总购置费(核心膜组件为国外引进产品)比率为36/1 014=3.55%,安装费与设备价的比例关系处在适度区间(3%~4.5%)^[8]。作为市场竞争形成一般均衡价格规律影响作用的结果,一定程度反映行业内社会平均水平。而据表5测算的定额基价与案例安装工程实际造价偏差值为65 631/60 000-100%=9.39%,定额水平较合理,反映子目工料机消耗量数据较准确,与市场实际情况较为贴近。由于MBR实际应用与上述两类基本膜类型情形大致相同,定额水平相当,测算示例从略。

　　 从上述子目消耗量取定与定额水平测算分析过程不难看出,“新定额”3个膜设备安装子目步距设置体现一定提纲挈领性质———每种膜组件类型只研制编列了一种典型步距。一方面限于所依托的国内上规模应用膜工艺的案例较少,另据定额子目设置的一般原则,应当符合设备参数选取注重实际应用型、优先国产化、技术普及性等基本要求,这无疑也是尊重客观现实、强调成熟工艺、鼓励自主创新开发核心产品的应有之义。特别需要指出,本次定额研制尽管在膜组件类型上实现了全覆盖,但步距设置却未能涵盖产水出力规模的全界域,各省市在编制地方定额时,可参考上述编制规则据实扩充、增列子目。事实上,膜处理工程子目规划的关键考量,是将具有技术前瞻性和重要普及推广意义的、在国内外成功实施的工艺革新项目案例,汲取编入定额构建代表性子目基本框架。实际执行中当遇到设备产水规模超出定额所设置步距范围和涉及更多复杂情况,则可据上述典型子目,参照相应消耗量确定方法,结合实际,借助含量逻辑关系比例递推、折算等技术逐步延伸、扩充到其他规模参数的项目,通过以点带面、辐射拓展,不断丰富和完善膜定额子目体系。