既有多层住宅建筑增设电梯费用模型构建与应用
1 引 言
我国二十世纪八九十年代建造了大量住宅,此类住宅楼层较高且未安装电梯,其中居住的绝大多数都为老年人。随着城镇化和老龄化快速推进,提升住宅居住品质成为居民的基本需求,没有电梯给居民特别是居住在高层的中老年人带来了很大的出行困扰,增设电梯的呼声变得愈发强烈。为落实增设电梯工作,各省市出台了一系列相关政策,如上海市出台《关于推进既有住宅加装电梯的实施意见》、广州市出台《加快推进既有住宅加装电梯工作的指导意见》、西安市出台《老旧住宅小区更新完善工程实施方案》。2019年《政府工作报告》中提出对老旧小区内水电线路等设施进行更新维护,支持加装电梯。这些举措将有序推动老旧小区适老化改造,推进增设电梯工作项目顺利开展。
虽然群众呼声大,政府也大力扶持,但既有多层住宅建筑增设电梯工作的推进仍然较为缓慢,究其原因主要在于增设电梯所需费用大且各楼层住户之间存在利益冲突,对费用分摊补偿意见难以达成一致。国内外对于既有住宅增设电梯的研究主要集中在技术可行性分析、必要性、存在问题和解决途径等方面,而对于费用方面的研究较少。目前针对增设电梯费用分摊的方案仅局限于工程费用,未曾考虑电梯后期运营维保运营费用的量化,以及增设电梯后对小区带来的后期收益。基于此,本文拟从项目全寿命周期费用的视角出发,对增设电梯费用进行界定和估算,为后期费用的合理分配提供科学依据,并基于全寿命周期费用和资金时间价值理论建立费用估算-分摊-补偿模型,探讨合理公平的分摊补偿机制,以期平衡各住户之间的利益诉求,推动既有多层住宅建筑增设电梯项目顺利实施。
2 模型构建思路
增设电梯费用分配是深层次利益问题,只有在各方效用达到最大或者至少在不侵犯任何一方利益的前提下才能得到多数住户的支持。因此,解决该问题的关键在于平衡不同楼层住户间的利益。本文对增设电梯前期准备费用、改造实施费用以及维保运营费用综合考虑,建立费用估算-分摊-补偿模型,探讨合理公平的分摊补偿机制。
首先,建立费用估算模型。对增设电梯项目进行全寿命周期费用构成分析和估算,为后期费用分摊或补偿提供科学依据,以使项目管理效果达到最优。其次,建立费用分摊补偿模型。考虑到增设电梯对底层住户来说有明显的负外部性,因此进行费用分摊时要考虑临界楼层的存在,临界楼层以上住户需进行费用分摊,临界楼层以下住户不参与费用分摊并获得一定的补偿。临界楼层确定之后,综合楼层价差系数、常住人口系数、出行困难程度三个影响因素计算费用分摊补偿比例以及分摊补偿金额。
3 增设电梯全寿命周期费用估算模型
3.1 增设电梯全寿命周期费用构成
基于对已完成改造并投入运营的项目的调研,本文将其作为费用构成和费用额度的估算依据。本文从项目的时间维度出发,将增设电梯全寿命周期费用划分为前期准备费用、改造实施费用和维保运营费用。
前期准备费用是指从增设电梯前期调查开始到施工手续审批完成产生的费用,主要包括居民意愿调研费用、决策费用、勘察设计费用、测绘费用、报建手续费用、增设电梯宣传费用等。改造实施费用是指增设电梯的建设费用,即前期准备工作完成后到电梯增设完成投入使用阶段所产生的费用,主要包括室外工程费用、井道土建费用、废弃物拆除费用、室外管道改造费用。维保运营费用是指电梯增设完成交付使用之后产生的费用,主要包括电梯运行所需缴纳的电费、年检费用、维修保养费用、人员值守费用、报废拆除费用。
3.2 全寿命周期费用估算模型构建
目前对全寿命周期费用的估算方法大都趋于一致,本文按费用内容划分为计费单元对既有多层住宅建筑增设电梯全寿命周期费用建立估算模型。在对全寿命周期费用进行分析时,应将增设电梯带来的收益纳入其中,同时还应考虑资金价值对时间的影响。为了简化计算,模型中的费用均为年度费用。
基于以上分析,建立既有多层住宅建筑增设电梯LCC估算模型:

式中,C0是前期准备费用;C1是改造实施费用;C2是维保运营费用;E是增设电梯后为小区带来的预期收益,S是期末残值;T是寿命周期;r是社会折现率;PV1为年金现值系数,
4 增设电梯费用分摊补偿模型
4.1 临界楼层的确定
假设存在一个临界楼层k,R为各楼层的收益率,k层以下收益率小于零即受损远大于收益,k层及k层以上的楼层收益率大于等于零即没有受损或者其收益大于受损。高层用户分摊比例取决于其收益程度,可以从电梯使用率、房屋升值率和安全出行系数方面考虑;低层用户补偿比例取决于其受损程度,由于没有具体的衡量标准,因此可考虑因通风、采光、噪音污染等不可量物受影响在补偿前不同意增设电梯的住户比例来衡量。

其中,Rk,Rk-1分别表示第k层和第k-1层所有住户的收益率;
uk,uk-1分别表示增设电梯后第k层和第k-1层的电梯使用率,具体取值由调查人员在已加装电梯的住宅楼观测各楼层使用电梯的人数得出;
fk,fk-1分别表示增设电梯后第k层和第k-1层的房屋升值率,电梯的增设使得房屋保值率增加,潜在租金提升,因此房屋升值率的取值可以从增设电梯前后房屋租金的升值得出;
sk,sk-1分别表示第k层和第k-1层的出行困难程度,在住宅未增设电梯时,住在高层的住户尤其是老人小孩由于房屋设施老旧楼梯安全隐患较大,上下楼出行十分不便,因此在构建模型时考虑楼层的出行困难程度,其值由每层楼住户上下楼的能耗比决定;
dk,dk-1分别表示第k层和第k-1层由于加装电梯所带来的采光、通风受影响、楼体安全性降低、噪音污染等所带来的侵害程度,因其没有具体的衡量标准,因此取值可考虑因不可量物受影响在补偿前不同意加装电梯的人数比例来衡量。
α、β、γ、δ、分别是电梯使用率、房屋升值率、出行困难程度和受损程度的重要性系数,且满足α+β+γ+δ=1。具体取值针对小区部分业主进行调研制定调查问卷,对调查结果取平均值,经过进一步计算和整理得出。
4.2 增设电梯费用分摊补偿模型构建
《物权法》第七十六条规定:改建、重建建筑物及其附属设施,应当经专有部分占建筑物总面积2/3以上的业主且占总人数2/3以上的业主同意。但是有些省市出于对业主利益考虑仍旧实行“一票否决”制度,低层住户因不使用电梯且环境利益受损,通常投“反对票”,导致增设电梯工作进展缓慢。为推动增设电梯工作顺利实施,本文积极探索利益均衡下的分摊与补偿机制,该理论模型应用的假设条件是:充分考虑临界楼层以下住户的利益损失并对其进行合理量化补偿后,所有业主同意本单元增设电梯。
4.2.1 费用分摊模型
假若确定k层为临界楼层,则k层及k层以上楼层需要进行费用分摊。通过对增设电梯项目全寿命周期费用的分析,可以得出k层及k层以上的分摊费用主要是前期准备费用、改造实施费用、维保运营费用和对k-1层补偿的费用,然后再减去增设电梯的预期收益。
C分摊=C前期+C改造+C维保+C补偿-E收益(3)
设Ci为第i层的分摊费用,Ci=C分摊×CCi
其中,CCi是第i层的分摊系数,CCi=μ1Mi+μ2Pi+μ3Si
Mi表示第i层的楼层价差系数,Pi表示第i层的常住人口系数,S表示第第i层的出行困难程度。μ1、μ2、μ3分别是楼层价差系数、常住人口系数和出行困难程度的权重,且满足μ1+μ2+μ3=1,具体取值针对小区部分业主进行调研制定调查问卷,对调查结果取平均值,经过进一步计算和整理得出。
(1)测算楼层价差系数
对于新建住宅,开发商一般会以中间楼层作为基准层。本文借鉴新建住宅的楼层标准价差比计算方法来测算既有多层住宅楼层价差系数。研究对象为6层的住宅,基准层则为6/2=3。
首先计算楼层价差比L,L=K/N。N表示楼层总数,K表示楼层价格差异的最大系数,K是开发商事先确定的一个数,一般在10%~15%之间,本文取最大值15%,则L=K/N=15%/6=2.5%。设楼层数为X,按照通用楼层价差来计算Li。
基准层以下的楼层标准价差比Li=-(N/2-X+1)×L
基准层以上的楼层标准价差比Li=+(N/2-N+X)×L
本模型定义的楼层价差系数为正值,基于此,本文将1层调整为基准层,1层相对价差比取值为0,其他楼层均加7.5%调整得到各楼层相对价差比Li';
则第i层的楼层价差系数

(2)测算常住人口系数
常住人口数的测定,以住户在物业申报的人数为参考,调查人员进行二次核查和适当调整,儿童和老人也计入其内。第i层的常住人口系数可以表示为

式中,mi为第i层的常住人口数量。
(3)测算出行困难程度系数
每层的出行困难程度可由上下楼梯消耗的能量比来表示,国外文献研究表明,上下楼梯的能耗比为3∶1,借鉴刘晓君的研究,设定第i层住户上下一次楼梯的能耗量为

式中主要参数及符号见表1。
那么第i层的出行困难程度则由第i层住户上下一次楼层的能耗量比上总楼层住户上下一次楼层的能耗量表示:

4.2.2 损失补偿模型
若已经确定k层为临界楼层,则k-1层获得增设电梯补偿费用,补偿费用由因增设电梯后房屋贬值带来的损失和因采光、通风、噪音污染等不可量物造成的侵害,其值可由第三方专业评估机构进行评估。
C补偿=C损失+C侵害(8)
设Ci为第i层的补偿费用,Ci=C补偿×CCi
其中,CCi是第i层的补偿系数,CCi=ω1Mi+ω2Si
Mi表示第i层的楼层价差系数,Si表示第i层的出行困难程度,计算方法同费用分摊模型。ω1、ω2分别是楼层价差系数和出行困难程度的权重,且满足ω1+ω2=1,具体取值针对小区部分业主进行调研制定调查问卷,对调查结果取平均值,经过进一步计算和整理得出。
5 模型实证应用
5.1 增设电梯项目概况
选取实证对象为西安市某大学家属院5号楼的二单元加装电梯项目,本单元建筑面积4683m2,建筑高度18.8m,共6层,一梯两户,共12户。本家属院建成于20世纪90年代,为多层砖混结构,没有配置电梯,住户主要是学校教职工,随着老年人数的增多,没有电梯给住户带来很大的出行障碍。近年来,随着全国适老化工作的不断推进也为了响应国家的政策号召,学校决定改善职工的居住环境,对住宅楼进行加装电梯改造。学校给出的费用分配方案如表2。在征集增设电梯意愿时,该单元低层业主因为“电梯无用论”而反对加装,现对该单元加装电梯项目应用本文构建的费用模型尝试对已有分配方案进行改进。
5.2 全寿命周期费用估算
费用估算对象为一部电梯。前期准备费用5万元,主要用于调研、设计、报建手续费及居民动员等项支出,于前期准备期,即项目第一年发生;改造实施费用发生于第一年年初,为49.07万元,数据来源于内部技术交底材料。详细数据见表3。
维保运营费用和增设电梯预期收益的基础数据,通过在同区域邻近小区对物业公司财务人员调查后整理得出。详细数据见表4和表5。
基于现行的《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》中的规定将社会折现率定为8%,按照固定资产折旧年限计算方法将残值率设定为5%,按照特种设备使用年限规定,将寿命周期定为20年。基于复利现值系数表和年金现值系数表,应用公式(1)对增设电梯项目全寿命周期费用进行计算得出LCC为47.30万元。《西安市老旧住宅小区更新完善工程实施方案》将老旧小区加装电梯列入适老化更新改造范围之中,对符合条件的每部电梯政府可申请15万元的补助,因此增设一部电梯全寿命周期费用为32.30万元。
5.3 基础参数获取
5.3.1 参数和权重的确定
经过对本小区部分业主进行访谈之后制定调查问卷,发放问卷48份,回收42份,进一步整理和计算得出以下数据:
5.3.2 临界楼层的确定
一层收益率为-10.07%,二层收益率开始为正值,得出2层为临界楼层,即对1层住户进行补偿,2层及2层以上住户参与费用分摊。详细计算过程如表6所示。
5.4 分摊与补偿费用的计算
根据基础参数值和权重系数,得出1层住户一共获得补偿4.50万元,每户2.25万元;全寿命周期费用32.30万元,加上对1层住户的补偿费用,2层及2层以上用户共分摊36.80万元。具体计算过程见表7和表8。
5.5 结果分析
由以上实证结果可以看出,6层既有多层住宅建筑增设一部电梯的全寿命周期费用为32.30万元,2层及2层以上承担增设电梯的全寿命周期费用和对1层的补偿费用。现实生活中6层的既有多层住宅2楼以下住户往往是增设电梯反对声音最强烈的,他们宁愿每天步行上下楼。其中,1层共得到4.50万元补偿,2层共分摊2.20万元,3层共分摊5.52万元,4层共分摊7.73万元,5层和6层分别分摊9.57万元和11.78万元。这一费用分配方案,对该单元住户进行二次调研,全体住户都能接受,认为公平合理,而对于超出预算预期水平的住户,表示可以申请使用住房公积金,也可以按规定申请使用住宅专项维修资金。经过应用比较后,考虑未来预期收益和低层住户利益受损构建的费用估算-分摊-补偿模型,能够被更多住户认可,满足增设电梯的必要条件。
6 结 语
解决老年人上下楼方便是居家养老的前提,增设电梯可有效缓解政府和子女养老压力,改善老年人居住品质,对解决社会老龄化问题和促进地区经济发展具有重大意义。本文结合项目全寿命周期费用理论和资金时间价值理论,对增设电梯费用进行全寿命周期阶段界定和估算,可以有效识别改造费用的构成,并对各阶段产生的费用进行合理管控,节约改造费用;建立的费用分摊补偿模型,确定不同楼层费用分摊补偿系数,调节不同楼层住户之间的利益冲突。增设电梯是一项重要的民生工程,其费用高昂,除业主自筹以外,还可拓展多渠道融资模式,积极发挥政府和市场的作用,共同分担增设电梯费用,推动增设电梯工作顺利开展,继而实现社会的可持续发展。
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