Giáo trình Đánh giá giải pháp thiết kế xây dựng: Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

167
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung giáo trình giới thiệu phương pháp đánh giá giải pháp thiết kế xây dựng được xây dựng trên cơ sở lượng hoá giá trị hữu ích của công trình và giá trị hữu ích của chi phí do giáo sư Masahiko Kunishima và phó giáo sư thỉnh giảng Bùi Trọng Cầu của Đại học Tokyo đề xuất. Giáo trình gồm 2 phần, mời các bạn cùng tham khảo phần 1 sau đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Đánh giá giải pháp thiết kế xây dựng: Phần 1

BÙI TRỌNG CẦU - MASAHIKO KUNISHIMA ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NÔI - 2 0 1 0
LỜI GIỚI THIỆU K/
Phần I PHirUNG PHÁP LUẬN Chương I MỞ ĐẦU M ọi công trình được xây dựng dù lớn hay nhỏ đều nhằm đạt được m ột hay m ột số mục tiêu nào đó do đòi hỏi của các điều kiện kinh tế, chính I Ị, xã hội hay do nhu cầu cúa thị trường. Các m ục tiêu xây dựng m ột công trình có thể là nhằm đáp ứng yêu cầu hỗ trợ trực tiếp hay gián tiếp cho các hoạt động kinh tế, cải thiện các điều kiện chính trị, xã hội, nâng cao mức sống của nhân dân hoặc chỉ đơn giản nhằm thu lợi nhuận thuần tuý. Khi đã xác định rõ sự cần thiết phải đầu tư và mục tiêu đầu tư xây dựng công trình, các phương án đầu tư khác nhau đáp ứng được các mục tiêu đầu tư đã đặt ra sẽ được hình thành, nghiên cứu, xem xét và đánh giá sơ bộ về mặt quy mô, hình thức đầu tư làm mới, cải tạo, hay hiện đại hoá, tổng vốn đầu tư đòi hỏi theo khái toán v.v... Việc nghiên cứu, xem xét và đánh giá các phưoỉng án đầu tư này nhằm xác định xem trong số các phương án đã đề ra, những phương án nào là khả thi, những phưorng án nào là không khả thi vể các mặt kinh tế, kỹ thuật, chính trị, xã hội v.v... nhằm quyết định phưcfng hướng đầu tư. Khi quy m ô, hình thức đầu tư, tổng vốn đầu tư khái toán và các vấn đề khác có liên quan đã được nghiên cứu, đánh giá và phê duyệt, người ta lập m ột bản nhiệm v ạ thiết k ế phản ánh phương hướng đầu tư đã được phê duyệt và công tác khảo sát, thiết kế công trình sẽ được tiến hành trên cơ sở nhiệm vụ thiết k ế này. Thiết k ế là việc cụ th ể Ììoá nhiệm vụ thiết k ế được duyệt bâng các giải pháp thiết k ế khác nhau m à các i>idi pháp này đều phải thoả mãn nhiệm vụ thiết k ế nhưng cố th ể khác nliait về mức độ chất lượnịị thiết k ế cho công trình và vì vậy khác nhau về chi p h í đòi hói. T hí dụ, khi thiết k ế m ột ngôi nhà cao tầng, người thiết k ế s ẽ xây dựng các giái pháp khác nhaii vê m ặt hầnẹ với sơ d ồ liên hệ các khu côn^ năng như bãi đỗ xe, khu vực văn phònịị, khu vực cho thuê, khu vực cửa liànẹ bán lẻ V.V’... khác nhau, xác (lịnh sô' tầng tilùi, diện tích và h ố trí không gian trong các tầng nhà v.v... về m ặt kết cấu cũng s ẽ Hi-hiên cứu cck' phiữĩng án sử d ụ iiẹ các kết cấn khác nhau như kết cấu bê tông cốt thép.
kết cấu thép hay kết cấu hỗn hợp V.V.... hì hững vấn đ ề chủ yếu về hệ thống các công trình kỹ thiiật nh ư cấp, thoát nước, cấp điện, cấp ga v.v... cũng được nghiên cứu và xem xéí. Khi thiết k ế m ột cây cầu, người thiết k ế cũng nghiên cíni đưa ra các giởi pháp khác nhau về địa điểm x â y diữig, kiểu cầu, kết cấu m óng, kêìi cấu thân cầu, cầu dẫn, đường dơn V’.V'... nhằm xây dựng các giải pháp thiết k ế khác nhau cho công trình. Thông thường, các giải pháp thiết k ế khác nhau s ẽ được đệ trình lên chủ đầu tư đ ể xem xét, đánh giá và lựa chọn giải pháp thiết k ế tốt nhất. Sau khi đ ã xác định được giải pháp thiết k ể tốt nhất, việc thiết k ế chi tiết s ẽ được thực hiện cho giải pháp thiết k ể tốt nhất đó chọn. Đó là việc tính toán, xác định chi tiết cho tìừig thành phần kết cấu như hình dáng, kích thước, vật liệu được sử dụng, cường độ và các tính chất khác của vật liệu, vị trí, cách sắp xếp, bô' trí các kết cấu thành phần, dung sai của các kết cấu v.v... tnán theo quy chuẩn xảy dựng và các tiêu chuẩn, quy định hiện hành. K ết quả của thiết k ế chi íiếĩ là các bán v ẽ thiết k ế chi tiết cho tửng kết cấu của giải pháp thiết k ế tốt nhất đ ã lựa chọn. Sàn phẩm của quá trình thiết k ế là các bản vẽ, thuyết minh, và các tài liệu khác m ô là chi tiết công trình s ẽ được xây dựng. Việc đánh giá các giải pháp thiết kế khác nhau nhằm chọn ra giải pháp thiết k ế tốt nhất rất quan trọng. Tầm quan trọng của việc đánh giá này được thể hiện qua hai khía cạnh. Tliứ nhất, đó là công việc bắt buộc phải làm khi thực hiện xây dựng các công trình. Thứ hai, việc đánh giá và lựa chọn các giải pháp thiết k ế có ảnh hưởng rất lớn tới chi phí và chất lượng của các công trình xây dựng. Thật vậy, để xây dựng một công trình thoả m ãn các mục tiêu đã xác định luôn có nhiều phưcfng án khác nhau với chi phí và chất lượng khác nhau. Các phưcmg án này có thể khác nhau về địa điểm xây dựng, mặt bằng, hướng tuyến, công nghệ xây dựng, kiểu kết cấu, vật liệu được sử dụng v.v... Trong quá trình thiết k ế - nhất là với những công trình lớn - người thiết k ế thường không thể ngay lập tức xác định được lựa chọn tối ưu vé địa điểm xây dựng, m ặt bằng, hướng tuyến, công nghệ xây dựng, kiểu kết cấu, vật liệu được sử dụng v.v... để hình thành giải pháp thiết k ế tối ưu vì những lý do sau đây: - Mỗi lựa chọn về địa điểm xây dựng, m ặt bằng, hướng tuyến, công nghệ xây dựng, kiểu kết cấu, vật liệu được sứ dụng v.v... đều có những ưu nhược điểm riêng, tưỳ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể - Các đặc tính gắn liền với những ưu điểm và nhược điểm đã nói ở trên rất phong phú, đa dạng, “mờ” hay không rõ ràng, chẳng hạn như độ bền, độ đẹp, mức độ hỗ trợ phát triến kinh tế - xã hội cho khu vực. ảnh hưởng tới m ôi trường v.v... - Việc phối hợp các lựa chọn về địa điểm xây dựng, mặt bằng, hướng tuyến, công nghệ xây dựng, kiểu kết cấu, vật liệu được sử dụng v.v... để hình thành các giải pháp thiết kế rất phức tạp. Trong một số trường hợp, việc phối hợp là có thể được. Trong một số trường hợp khác, việc phối hợp là không thể. Ngoài ra, trong nhiều trường hợp, một lựa chọn nào đó có thê bắi buộc đòi hỏi một hoặc m ột vài lựa chọn kéo theo khác. Thí
dụ: việc lựa chọn địa điểm xây dựng một cây cầu ở vị trí A có độ sâu của lòng sông quá lớn sẽ chí có thể cho phép lựa chọn kiểu cầu treo, cầu dây văng hoặc cầu có thể vượt nhịp cực lớn nhưng nếu chọn địa điểm xây dựng ở vị trí B có độ sâu của lòng sông không lớn có thể cho phép lựa chọn mọi loại cầu thông thường V . V . . . . Khi thiết k ế m ột ngôi nhà, việc lựa chọn móng bè cho phép sử dụng mọi kiểu kết cấu chịu lực của phần thân nhưng nếu lựa chọn móng cột độc lập sẽ không cho phép sử dụng kết cấu tường chịu lực cho phần phân m à bắt buộc phải sử dụng kết cấu khung chịu lực V . V . . . . Các thuộc tính liên quan tới các uu điểm và nhược điểm của m ột lựa chọn nào đó về địa điểm xây dựng, m ặt bằng, hướng tuyến, công nghệ xây dựng, kiểu kết cấu, vật liệu được sử dụng v.v... có thể thay đổi. phụ thuộc vào các lựa chọn tiếp theo khác. Thí dụ, uru điểm chính khi sử dụng kết cấu móng bè bê tông cốt thép cho m ột ngôi nhà là khả năng chống lún không đều khi xây dựng công trình trên nền đất yếu. Vì vậy, móng bè sẽ làm việc tốt nhất với kết cấu tường chịu lực. Khi móng bè làm việc với kết cấu khung sẽ bắt buộc phải dùng m óng bè kiểu có sườn và tãng cường khả năng chịu lực của sườn m óng để phân b ố các tải trọng tập trung từ chân cột xuống móng. Cũng có thể sử dụng m óng cọc như m ột phương án thay thế. Tuy nhiên, không ai có thể kết luận được phương án nào là phương án tốt nhất trong số các phương án móng bè - tường chịu lực, m óng bè - khung chịu lực, và m óng - khung chịu lực nếu không có m ột đánh giá thuyết phục. Ngoài ra, vấn đề càng trở nên rắc rối nếu các phưcmg án trên lại liên quan tới các lựa chọn tiếp theo vể phương pháp thi công, hệ thống đường ống kỹ thuật V .V .... Mức độ ảnh hưởng ‘ lới châì Iượiig ' Khai thác, sửa chữa bảo dưỡng va bảo dường H inh L L M ứ c đ ộ ảnh liưàng củ a việc ra q u y ế t định ở c á c qiai đ o ạ n tới chcíí lượiìg \'â ch i p lìí côn g ĩrìtỉlì Việc đánh giá các giải pháp thiết kế, nhằm lựa chọn íỊÌải pháp thiết k ế tốt nhất có ảnh hirởng rấl lớn tới chất lượng và c h i phí c h o các công trình như mố tả trong hình 1 -1 dưới đây. Có thể thấy rằng, trong số các quyết định cần đưa ra ở các giai đoạn, quyết định lựa chọn giải pháp thiết kế có ảnh hưởng rấl lớn tới chất lượng và chi phí của công trình nhưng nó lại không đòi hỏi một chi phí đáng kể để thực hiện. c. H endrickson và T.Au 7
(1989) đã gọi đây là quyết định chiến lược trong xây dựng còng trình. Hàng nãm , loàn th ế giới phải chi m ột khoản tiền khổng lồ để xây dựng các công trình. Vì vậy, các thiệt hại do việc lựa chọn sai giải pháp thiết kế là một con số rất lớn. Xét về m ặt toán học, đánh giá các giải pháp thiết kế nhàm chọn giải pháp tốt nhát là bài toán ra quyết định đa thuộc tính mờ (Fuzzy M ulti - attribute D ecision - M aking) kiều loại trừ (m utually exclusive) rất phức tạp, trong đó có các thuộc tính không lượng hoá được, m âu thuẫn với nhau, không cùng đơn vị đo, có thể không đủ thông tin để xác định, không thể so sánh sự tương đương (trade - off) giữa các thuộc tính và cần phải nhận biết đế loại bỏ các phương án không thể chấp nhận được. M ặt khác, việc ra quyết định thường được thực hiện bởi một nhóm người chứ không phải m ột cá nhân và thường có sự can thiệp cùa các nhà chính trị và sự tham gia của công chúng. Đã có khá nhiều hướng nghiên cứu xây dựng các phương pháp khác nhau nhằm giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, các phương pháp hiện có vẫn chưa thoả đáng, hoặc về cơ sở lý thuyết, hoặc về khả năng ứng dụng vi các phương pháp này, hoặc quá thiên vê định hướng thuật toán, hoặc quá thiên về định hướng quá trình ra quyết định, hoặc không có cấu trúc (non - structured), hoặc có cấu Irúc nhưng quá rối rắm và tất cả các phương pháp này đều không xây dựng được m ột chỉ tiêu lựa chọn đúng đăn có thê chứng m inh được bằng toán học. Một cuộc khảo sát công phu bằng cách phòng vấn trực tiếp những người có trách nhiệm đánh giá và lựa chọn giải pháp thiết kế cho các công trinh xây dựng ở 14 nước trôn bốn châu lục cúa chúng tôi đã cho thấy: trong rất nhiồu Irường hợp, nhất là đối với các công trinh vừa và nhỏ, việc đánh giá các giái pháp Ihiêt kế chi m ang tính hình thức nhàm thuyết trình cho một sự lựa chọn hoặc gạt bỏ đã dịiih sẵn. Đối với các công trình lởn. việc đánh giá và lựa chọn các giải pháp thiết kế vẫn chú yếiụ hoặc dựa vào sụr đồng thuận hay bỏ phiếu của các thành viên trong hội đồng ciáiih giá, hoặc dựa vào việc cho điếm một cách rất đơn giản các chỉ tiêu đánh giá và xem xét tổng sổ điểm trong m ối tương quan với chi phí, hoặc là người có quyền lực lựa chọn trên cơ sờ tham khảo các thành viên trong hội đồng đánh giá và các nhà chuyên môn. Kết quá là, những người tham gia vào quá trình ra quyết định thường cảm thấy không hài lòng khi phưong án m inh cho là tốt nhất không được lựa chọn. Vì vậy, nghiên cứu m ột phương pháp đánh giá các giải pháp thiết kế nhằm lựa chọn giải pháp tốt nhất cho các cóng trình xây dựng vừa bảo đảm tính chính xác, có cơ sở khoa học chặt chẽ, có thể chứng m inh bằng toán học, vừa dễ dàng áp dụng trong thực tế nhầm nâng cao hiệu quả của vốn đầu tư là m ong ước của chúng tôi khi xây dựng phương pháp đánh giá mới, được đặt tên là phương pháp CAPVIND, trình bày trong cuốn sách này. CA PV IN D là những chữ cái đầu tiên của các phương pháp được sử dụng khi xây dựng phương pháp đánh giá mới này; Conjunctive, /4nalytic hierarchy process, /^olling, \/oting, /nteracting group, /Vominal group, và Dephi, Phương pháp mới được xây dựng trên cơ sở lượng hoá giá trị hữu ích của công trình và giá trị hữu ích của chi phí cho công trình của các giải
pháp thiết kế để từ đó lựa chọn ra giải pháp tốt nhất trên cơ sở phân tích gia số [Giá trị hữu ích của công trình] / [Giá trị hữu ích của chi phí . Chúng tỏi xin đặc biệt cảm ơn Giáo sư Thomas L. Saaty, Đại học Pittsburgh (M ỹ), cha đẻ của các phương pháp Analytic Hierachy Process và Analytic N etw ork Process nổi tiếng đã giúp đỡ và khuyến khích chúng tôi rất nhiều trong quá trình chúng tôi xây dựng phương pháp đánh giá mới này. Chúng tôi chân thành cảm ơn G iáo sư Tsuneaki Yoshida, G iáo sư K azum asa Ozawa, Đại học Tokyo (Nhật bản), G iáo sư E. Sarah Slaughter, Viện Công nghệ M assachusetts, các Giáo sư Russell Clough, C.B. Tatum , Đại học Staníord, Giáo sư C.W illiam Ibbs, Đại học Caliíornia Berkeley (M ỹ), Tiến sĩ Stuart D. G reen, Đại học Reading (Anh), Giáo sư Fritz Gehbauer, Đại học K arlsruhe (Đức) đã đóng góp nhiều ý kiến quí báu. Chúng tôi chân thành cảm Cfn G iáo sư Phạm Duy Hữu, Đại học Giao thông - V ận tải (Việt nam) đã viết lời giới thiệu cho cuốn sách. Cuốn sách này bao gồm tám chương, được chia ra thành hai phần. Phần I từ Chương 1 đến Chương 6 trình bày cơ sở phương pháp luận và quy trình áp dụng phương pháp, trong đó: Chương 2 trình bày hai khái niệm căn bản đổ xây dựng phưcmg pháp là chất lượng và chi phí cứa các còng trình xây dựng. Chương 3 trình bày mô hình toán học, các đặc điểm và các yêu cầu của đánh giá các giải pháp thiết kế xây dựng. Các đặc điếm và các yêu cầu của đánh giá các giải pháp thiết kế xây dựng trình bày trong chương này vừa là các tiền đề xây dựng phương pháp vừa là các tiêu chuẩn đê’ đánh giá sự hợp lÝ và đúng đắn của các phưotĩg pháp. Chương 4 trình bày các cơ sơ lý thuyết đế Xíly dựng phưofng pháp và mô tả phương pháp. Chương 5 Irình bày quy trình áp dụng phương pháp qua các bước cụ thể. Chương 6 trình bày một áp dụng mớ rộng ciia phưofng pháp để đánh giá các giải pháp thiết kế thi công cho các công trình xây dựng. Phần II gồm Chưcfng 7 và Chương 8 trình bài hai thí dụ áp dụng phưcíng pháp đánh giá các giải pháp thiết kế cho công trình Cầu M ê-kông ở Cãm - pu - chia và công trình Đường cao tốc Cầu G iẽ - Ninh Bình ở Việt Nam nhằm kiểm tra và m inh chứng sự đúng (ỉắii, khả năng áp dụng trong thực tế cũng như các ưu nhược điểm của phưcfng pháp. Chúng tôi đề nghị bạn đọc, nếu có thời gian, nên đọc tất cả các chương theo thứ tự. Tuy nhiên, với bạn đọc không có nhiều thời gian và chỉ quan tâm tới ứng dụng thực tế có thc chỉ cần đọc C hương 3, Chương 5, Chương 6 và một trong hai chương: Chương 7 lioậc Chưcmg 8 . Khi cần, có thể tra cứu ngược lại các chương trước. Trong cuốn sách này, một số thuật ngữ Tiếng Anh mà chúng tôi cảm thấy khó dịch chính xác sang Tiếng Việt sẽ được để nguyên hoặc được ghi chú trong ngoặc để bạn đọc liện tham khảo. Do trình độ có hạn nên cuốn sách chắc chắn có nhiều sai sót. Các tác giả rất m ong nhận được những ý kiến đóng góp, phê bình của bạn đọc. M ọi ý kiến đóng góp, phê bình xin gửi về: Bộ môn Xây dựng Cơ sở Hạ tầng, Đại học G iao thông - Vận lái, Láng Thượng, Đ ống Đa, Hà Nội, Email: btcaư(5)hotmail.com.
Chương 2 CHẤT LƯỢNG VÀ CHI PHÍ CỦA CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỤNG Chương này trinh bày các khái niệm về chất lượng và chi phí của các công trình xây dựng. Đ ây là hai khái niệm căn bản để xây dựng phương pháp trong đó chi phí cho công trình là đầu vào để có được đầu ra là chất lượng của công trình xây dựng. 2.1. C H Ấ T LƯỢNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỤNG 2.1.1 Khái niệm về chất lượng sản phẩm Trên thực tế, các từ điển có rất nhiều định nghĩa khác nhau về chất lượng và vì thế cũng có rất nhiều định nghĩa khác nhau về chất lượng của sản phẩm. Trong số các định nghĩa về chất lượng sản phẩm, định nghĩa của J.M. Juran (1970): "Chất lượng là sự hài lòng của khách hàng ” được chấp nhận rộng rãi nhất và hiện nay, nó được coi như định nghĩa kinh điển về chất lượng của sản phẩm. Theo Juran, khách hàng là bất cứ ai bị tác động bởi sản phẩm đang xét. Nói chung, khách hàng bao gồm; 1. K hách hàng bên ngoài (Extem al customers): Khách hàng bên ngoài bao gồm không chỉ những người mua, sử dụng sản phẩm mà còn bao gồm cả những người ngoài quy trình sản xuất có liên quan khác như những người bán sản phẩm, bảo hiểm, các cơ quan quản lý sản phẩm về mặt Nhà nước như các cơ quan đăng kiểm chẳng hạn. 2. K hách hàng nội bộ (Internal customers): Khách hàng nội bộ cũng bao gồm không chỉ các bộ phận liên quan tới việc chế tạo, lắp ráp sản phẩm mà còn cả các bộ phận khác có liên quan như bộ phận bán hàng, quảng cáo v.v... Sản phẩm được hiểu là bất cứ đầu ra của một quá trình nào đó. Có ba loại sản phẩm chính là các đồ vật như xe hơi, quần áo, nhà cửa v.v..., các phần mềm (softw are) như các phần mềm m áy tính, các báo cáo, các chỉ dẫn v.v..., và các dịch vụ như các dịch vụ ngân hàng, bảo hiểm , vận tải, y tế v.v... Sự hài lòng của khách hàng được định nghĩa như sự thoả mãn của khách hàng về những thứ có được thông qua hai thành phần chính là đặc tính của sản phẩm (product íeatures) và sự hoàn hảo của sản phẩm (íreedom from deficiencies). Đ ặc tính của sản phẩm có ảnh hưởng lớn tới thu nhập bán hàng trong các ngành công nghiệp chế tạo. Trong rất nhiều ngành công nghiệp chế tạo, các khách hàng bên ngoài có thể được phân chia thành nhiều nhóm khác nhau theo mức độ chất lượng cúa sản 10
phẩm m à họ mong muốn. Thí dụ, tuỳ theo khả năng tài chính, nhu cầu sử dụng, ý thích cá nhân v.v..., có nhóm khách hàng khi mua xe máy chỉ cần những chức năng cơ bản với giá rẻ. Có nhóm đòi hỏi mức độ cao hơn, chẳng hạn đẹp, bền, tiêu thụ xăng ít. Có nhóm lại thích xe phải là xe ga, phân khối lớn, phải thật đẹp, thật sang trọng, với mọi tính năng hiện đại nhất v.v... Chính vì vậy trên thị trường thường có nhiều sản phẩm với mức độ chất lượng khác nhau để đáp ứng cho nhu cầu của các nhóm khách hàng khác nhau. Các đặc tính của sản phẩm được quyết định bởi chất lượng thiết kế cho sản phẩm. Nâng cao chất lượng thiết k ế cho sản phẩm sẽ đòi hỏi phải tăng chi phí sản xuất. Rõ ràng, đối với khách hàng là người bỏ tiền ra để mua sàn phẩm, chất lượng tối ưu là m ột khái niệm tưcíng đối, phụ thuộc vào khách hàng cụ thể. Với khách hàng, chất lượng tối ưu không nhất thiết là chất lượng cao nhất. Sự hoàn hảo của sản phẩm , có khi được gọi là không bị hư hỏng hay khiếm khuyết v.v..., có ảnh hưởng chủ yếu tới các chi phí liên quan tới sửa chữa, bảo trì sản phẩm. Sự hoàn hảo của sản phẩm chính là chất lượng đáp ứng với các yêu cầu sử dụng. N âng cao sự hoàn hảo hay chất lượng đáp ứng với các yêu cầu sử dụng sẽ nâng cao chất lượng chung của sản phẩm, làm giảm các chi phí sửa chữa, bảo trì và làm tăng sự hài lòng của khách hàng. 2.1.2. K hái niệm về chất lượng của các eông trình xây dựng a) Đ ịnh nghĩa chất lượng của các CÔÌIỊ^ trinh xáy dựng Chất lượng của công trình xây dựng được định nghĩa là sự hài lòng của những người có liên quan tới công trình (satisfaction of the project’s stakeholders). Những người có liên quan tới công trình là bất cứ ai có tham gia vào quá trình xây dựng, sử dụng hay bị ảnh hưcmg bởi công trình. Những người liên quan thông thường bao gồm chủ đầu tư, các nhà thầu chính và phụ, tư vấn khảo sát, thiết kế, những người sử dụng công trình, các công ty vận hành, bảo trì, sửa chữa, cư dân xung quanh, người cho vay vốn đầu tư v.v... Sự hài lòng của những người có liên quan tới công trình cũng được quyết định bởi đặc điểm tính năng và sự hoàn hảo của công trình.Mỗi người có liên quan thường có quyền lợi liên quan tới công trình khác nhau và vì vậy, sự quan tâm, đánh giá về m ặt chất lượng đối với công trình cũng khác nhau, thậm chí có thể đối nghịch nhau. Có thể thấy rằng, trong giai đoạn thiết kế, chủ đầu tư chủ yếu quan tâm tới các đặc điểm tính nãng hay chất lượng thiết kế cho công trình. Theo chúng tôi, sự quan tâm của chủ đầu tư đối với chất lượng thiết k ế cho các công trình xây dựng được thể hiện ở tám đặc tính sau đây: - Mức độ đáp ứng đối với mục đích sử dụng - Đ ộ bển của công trình - Độ tin cậy của công trình 11
- Sự an toàn của công trình - Các lợi ích của công trình - Vẻ đẹp hay diện mạo của công trình - Các tác động tới môi trường của công trình - Thời gian xây dựng công trình. M ức độ đáp ứng đối với mục đích sử dụng (Pitness for use purposes) được hiểu là mức độ đáp ứng đối với các mục tiêu sử dụng đã xác lập chứ không phải là mức độ cao hay thấp, tốt hay xấu. Thí dụ, mục đích sử dụng của một bệnh viện đa khoa tỉnh là khám và điều trị các bệnh thông thường cho nhân dân trong tỉnh với các tiêu chuẩn khám chữa đã định sẵn. Vì thế, mức độ đáp ứng đối với mục đích sử dụng của bệnh viện này là mức độ mà bệnh viện thoả mãn các yêu cầu đã đặt ra tới đâu chứ không phải vấn đề bệnh viện có thay được tim, mổ được gan hay có khả năng làm phẫu thuật thẩm mỹ đến đâu. Rõ ràng là mục đích sử dụng của các công trình khác nhau thường rất khác nhau và thưòfng được thể hiện thông qua một số chỉ tiêu khác nhau. Cần lưu ý là các đặc điểm khác của công trình ít nhiều có liên quan tới mức độ đáp ứng đối với mục đích sử dụng và vì vậy, khi phân tích và đánh giá cần tránh trùng lặp. Độ bền của công trình được định nghĩa là khả năng công trình có thể làm việc bình thường với các chức năng thiết kế trong các điều kiện sử dụng, bảo trì đã xác định cho tới khi kết cấu của công trình đạt tới một trạng thái tới hạn. Nó cũng được định nghĩa như khả nãng chống lại các hư hóng, xuống cấp trong các điểu kiện sử dụng, bảo trì đã xác định cho tới khi kết cấu của công trình đạt tới một trạng thái tới hạn. Thông thưcmg, tuổi thọ kỹ thuật của công trình là chỉ tiêu thích hợp nhất để thể hiện độ bền của còng trình. Tuy vậy, khi đánh giá các giải pháp thiết kế, người ta sử dụng chỉ tiêu tuổi thọ kinh tế của công trình. Vấn đề này sẽ được giải thích ở mục sau. Độ tin cậy của công trình được định nghĩa theo ISO 8402,1986 là khả năng công trình có thể làm việc bình thường trong các điều kiện đã dự tính trong một khoảng thời gian nào đó. Đó chính là cơ hội hay khả năng công trình có thể làm việc bình thường trong m ột khoảng thời gian đòi hỏi nào đó. Đ ộ tin cậy của công trình có thể được lượng hoá bằng xác suất công trình có thể làm việc bình thường trong khoảng thời gian đã định khi biết các yếu tố sau đây: - Đ ịnh nghĩa th ế ĩiào là “làm việc bình thưòìig” - M ôi trường trong đó công trình được vận hành - Khoảng thời gian vận hành cần tính độ tin cậy. Để phục vụ cho mục đích quản lý, thông thường khoảng thời gian cần tính độ tin cậy là chu kỳ sửa chữa lớn hay khoảng thời gian giữa hai lần sửa chữa lớn k ế tiếp nhau của công trình. Độ bền và độ tin cậy của công trình có liên quan với nhau nhưng nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, quan hệ đó không phải là một hàm số. 12
S ự an toàn của công trình là sự bảo đảm công trình không gây ra các nguy hiểm , rủi ro, tai nạn trong cả thời gian xây dựng và thời gian vận hành công trình, v ề nguyên tắc, tất cả các công trình đều phải bảo đảm các yêu cầu về an toàn trong cả thời gian xây dimg và thời gian vận hành đã được quy định trong các luật, quy chuẩn hoặc tiêu chuẩn bứi các cơ quan có thẩm quyền. Sự an toàn của công trình có thể được lượng hoá thông qua thang đánh giá mức độ nguy hiểm hoặc bằng mức độ đáp ứng các quy định, tiêu cliuẩn về an toàn. C ác lợi ích của công trình bao gồm các lợi ích về các mặt kinh tế, chính trị, và xã hội. Các lợi ích về kinh tế, chính trị, và xã hội lại bao gồm các lợi ích trực tiếp và các lợi ích gián tiếp. Việc lượng hoá các lợi ích kinh tế trực tiếp tương đối đơn giản nhưng việc lượng hoá các lợi ích kinh tế gián tiếp và các lợi ích về các mặt chính trị, xã hội không phải khi nào cũng có thể thực hiện được. Vc dẹp của công trình là khái niệm khó định nghĩa, thường m ang những giá trị thẩm niỹ và văn hoá. v ẻ đẹp của công trình đặc biệt quan trọng đối với các cổng trình có tính chất nghệ thuật hay tưởng niệm như tượng đài, công viên, nhà bảo tàng V .V .... Các íác động đến m ôi trường của công trình có thể bao gồm cả các tác động tích cực và tiêu cực tới m ôi trường tự nhiên và môi trường xã hội. Khi tính toán và đánh giá, người la cũng phân biệt các tác động tạm thời như các tác động do quá trình xây dựng gây ra và các tác động lâu dài là các tác động do vận hành công trình gây ra. Phần lớn các lác động của công tiình tới môi trưĩmg là có thể lư(ĩng hoá đựơc. Đối với các công trình lớn và cực lóín, đặc biệt là các nhà máy thủy điện, nhiệt điện, các tác động tới môi trưòìig có vai trò rất quan trọng khi đánh giá các giải pháp thiết kế. Thời gian xâ y dựng cõng trình được hiểu là thời gian kể từ khi khởi công xây dựng tới khi hoàn thành các công việc xây dựng để có thế đưa công trình vào sử dụng. Khi đánh giá các giải pháp thiết kế, thời gian xây dựng công irình được xác định khá chính xác qua k ế hoạch tiến độ thi công. Hiển nhiên là chủ đầu tư cũng rất quan tâm tới sự hoàn hảo của công trình thông qua sự quan tâm tới các chi phí cho vận hành, bảo trì, sửa chữa và chế độ bảo hành công trình. Có thể thấy rõ là sự quan tâm của những người có liên quan khác nhau tới chất lượng của công trình rất khác nhau, nhiều khi mâu thuẫn nhau, tuỳ theo lợi ích của từng người. Chủ đầu tư thông thường muốn nâng cao tối đa các đặc điểm tính năng của công irình, tức là nâng cao tối đa chất lượng tổng hợp thiết kế cho công trình mà không làm tăng các chi phí. Vì việc nâng cao chất lượng thiết kế cho công trình thường đòi hỏi các chi phí phải tăng lên như đã nói ở trên, chủ đầu tư sẽ quan tâm tới chất ỉượng thiết k ế cho côn^ trình đảm hảo tính kinh tế, tức là sự kết hợp tối ưu giữa chi phí cho cả đời công trình và chất lượng thiết kế cho công trình khi đánh giá các giải pháp thiết kế. Đây chính là vấn đề cốt lõi m à cuốn sách này đề cập tới. 13
Tư vấn th iết k ế thường luôn m uốn mức độ chất lượng bảo đảm cho công trình hoạt động tốt với m ột chi phí hợp lý và công trình sẽ làm tăng thêm uy tín nghề nghiệp của họ. Vì thế, tư vấn thiết k ế có thể coi là đối tác tin cậy của chủ đầu tư trong giám sát và kiểm tra việc xây dựng cũng như kiểm định chất lượng trước khi đưa công trình vào sử dụng. Các nhà thầu, với hợp đổng khoán gọn, thường quan tâm tới việc thoả m ãn chất lượng xây dựng đã quy định trong thiết kế và tiêu chuấn với các chi phí xây dựng là nhỏ nhất. Nói cách khác, họ quan tàm tới vấn đề kinh tế trong bảo đảm chất lượng xây dựng của công trình. Đây là cơ sở để đánh giá các giải pháp thiết kế thi công trình bày trong chương 6 . Chất lượng xây dựng của công trình phụ thuộc vào hai loại chi phí: các chi phí trực tiếp và các chi phí bảo đảm chất lượng. Các chi phí trực tiếp bao gồm các chi phí về vật liệu, nhân công và máy thi công. Các chi phí bảo đảm chất lượng bao gồm các chi phí liên quan tới kiểm soát chất lượng như theo dõi, kiểm tra, thí nghiệm , thẩm định chất lượng v.v... và các chi phí liên quan tới sự khắc phục các hư hỏng hay khiếm khuyết của các kết cấu như các chi phí do phá đi làm lại, các chi phí sửa chữa các khiếm khuyết v.v... do chất lượng thi công kém gây ra. Tăng chi phí trực tiếp sẽ làm tăng chất lượng xây dựng và khi chất lượng xây dựng tãng lên sẽ làm giảm các chi phí bảo đảm chất lượng. Thật vậy, để tăng chất lượng xây dựng thì nhà thầu cần đầu tư nhiều hơn ch o các đầu vào vật liệu, nhân công và m áy thi công chẳng hạn sứ dụng vật liệu tốt hơn, nhân cóng lành nghé hơn, máy móc hiện đại hơn v.v... ngliĩa là làm các chi phí trực tiếp tăng lên. Khi chất lượng đầu vào tăng lên thì khả năng bảo đảm chất lượng xày dựng sẽ cao hơn do đó sẽ giảm được các chi phí kiểm tra, theo dõi, phá đi làm lại, sửa chữa khiếm kliuyết v.v... Thí dụ, để thi công một kết cấu bê tông, nếu nhà thầu đầu tư m ua các vật liệu có chất lượng cao, dùng ván khuôn thép định hình thay cho ván khuôn gỗ, sử dụng m áy trộn, máy đầm thay vì trộn và đầm thủ công v.v... sẽ làm các chi phí trực tiếp tăng lên nhưng sẽ tiết kiệm được các chi phí bảo đảm chất lượng. Hình 2-1 là mô hình kinh tế của hai loại chi phí này. Rõ ràng, khi đầu vào của quá trình sản xuất là không cố định, từ góc độ nhà thầu, chất lượng công trình tối ưu là chất lượng thoả mãn chất lượng xây dựng đã quy định trong thiêì kế và tiêu chuẩn với các chi phí xây dựng là nhỏ nhất. Khi các đầu vào như vật liệu, nhân công và máy thi công là cố định, mô hình kinh tế về chất lượng xây dựng theo quan điểm của nhà thầu được mô tả trong hình 2-2. Trong ngữ cảnh này, chất lượng công trinh tối ưu đối với nhà thầu sẽ là chất lượng bảo đảm chất lượng xây dựng đã quy định trong thiết kế và tiêu chuấn với các chi phí bảo đảm chất lượng là nhỏ nhất. Trên hình 2-2 ta thấy khi tăng các chi phí kiểm soát chất lượng sẽ dẫn đến tăng chấl lượng xây dựng và vì vậy làm giảm các chi phí khắc phục các h ư hỏng, khiếm khuyết và ngược lại. 14
H ỉn h 2 .L M ô hình kinh t ế v ề ch ấ t lượng x á y dự n g ĩh e o C ịu a iì đ iểm của ỉìlià thầu kh i đầu vào kh ông c ô định Chi phí Các chi phí đảm báo chất lượng Các chi phí kiểm Chi phí soát chất lượng nhỏ nhất Các chi phí khắc phục Ị các hư hỏng khiếm khuyết I Chất lượng Chất lượng tối ưti xây dựng H ìn h 2 .2 . M â hình kinh ĩ ế v ề ch ấ t lượng x á y dự n g (h eo quan 'điểm củ a nhà tlìồii khi c á c đ ẩ u và o cô 'đ ịn h Pối với cư dân bị ảnh hưởng bởi công trình, họ ít quan tâm tới các chi phí của công tr ìn i m à chỉ quan tâm tới khía cạnh chất lượng của công trình ảnh hưởng đến họ với miục tiêu cực đại các ảnh hướng tích cực và cực tiểu các ảnh hưởng tiêu cực. Các cơ q u a i quản lý Nhà nước cũng ít quan tâm tới chi phí của công trình m à họ chỉ quan tâm tớíi thìa cạnh chất lượng cúa công trình m à họ quản lý có bảo đảm các quy định, tiêu c h u ỉn đã ban hành hay không. Việc kiểm soát khí thải hay tiế n g 'ồ n của công trình thiec quy định của cơ quan quản lý Nhà nước về môi trường là th í dụ điển hình cho tr^ưcng hợp này. Ba yếu tỏ quyết định chất lượng công trình ^ựu chung lại, chất lượiig của một công trình phụ Ihuộc vào ba yếu tố sau đây (hình 2-3): 15
- Chất lượng thiết k ế cho công trình được quyết định bởi giai đoạn nghiên cứu hình thành, đánh giá và lựa chọn giải pháp thiết kế, - Các đặc điểm kỹ thuật của các kết cấu được quyết định bởi giai đoạn thiết k ế chi tiết giải pháp được lựa chọn, - Chất lượng xây dựng được quyết định bởi giai đoạn thi công. H ình 2 .3 . B a y ế u tô q u y ế t địn h c h ấ t lư ợng c ô n g trìn h N hư đã nói ở trên, sau khi nhiệm vụ thiết k ế đã được phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền, việc thiết k ế sẽ được tiến hành theo nhiệm vụ thiết k ế đã được phê duyệt, sản phẩm của quá trình thiết k ế là các bản vẽ, thuyết m inh, và các tài liệu khác m" tả chi tiết công trình sẽ được xây dựng. V iệc thiết k ế các công trình thường đựơc tiến hành theo hai bước chính ià nghiên cứu hình thành các giải pháp thiết k ế khác nhau và thiết kế chi tiết giải pháp được chọn. Việc nghiên cứu hình thành các giải pháp thiết là việc cụ thể hoá nhiệm vụ thiết k ế bằng các giải pháp thiết k ế khác nhau m à các giải pháp này đều phải thoả m ãn nhiệm vụ thiết kế nhưng có thể khác nhau về mức độ chất lượng thiết k ế cho công trình và vì vậy khác nhau về chi phí đòi hỏi. Chất lượng thiết kế cho công trình được thể hiện qua các đặc tính của sản phẩm được xác định rõ cho công trình. Các đặc tính này, như đã trình bày ở phần trên, thường bao gồm tám đặc tính lớn là mức độ đáp ứng đối với m ục đích 16
sử dụng, độ bền của công trình, độ tin cậy của công trình, sự an toàn của công trình, các lợi ích của công trình, vẻ đẹp hay diện mạo của công trình, các tác động tới môi trường cu a công trình, và thời gian xây dựng công trình. Vì các giải pháp thiết kế cho công trình, về nguyên tắc, đều phải đáp ứng nhiệm vụ th iết kế đã được duyệt nhưng có thể khác nhau về mức độ chất lượng thiết k ế cho công tiin h và chi phí đòi hỏi nên chủ đầu tư hoặc cơ quan có thẩm quyền sẽ được đệ trình các phưcíng án thiết kế để lựa chọn phương án thiết kế tốt nhất với sự tư vấn của cơ quan th iết k ế và các cơ quan khác có liên quan. Mục đích của cuốn sách này là trình bày phương pháp đánh giá các giải pháp thiết kế và lựa chọn giải pháp thiết k ế tốt nhất trên q u a n điểm của chủ đầu tư. Như đã trình bày trong chương 1 (hình 1-1), việc đánh giá c ác giải pháp thiết k ế nhằm lựa chọn giải pháp thiết k ế tốt nhất có ảnh hưởng rất lớn tới c h ất lượng, chí phí của công trình, và do đó, có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả đầu tư cho c ô n g trình. Sau khi đã xác định được giải pháp thiết kế tốt nhất, việc thiết k ế chi tiết sẽ được thực hiện cho giải pháp thiết kế tốt nhất được lựa chọn. Đó là việc tính toán, xác định c h i tiết cho từng thành phần kêì cấu như hình dáng, kích thước, vật liệu được sử dụng, cư ờng độ và các tính chất khác của vật liệu, vị trí, cách sắp xếp, bố trí các kết cấu th à n h phần, dung sai của các kết cấu v.v... tuân Iheo quy chuẩn xây dựng và các tiêu ch u ẩn hiện hành như đã nói ớ chương 1. Khi thiết kế chi tiết, người thiết kế cũng phải c â n nhắc các lựa chọn khác nhau và chon ra giải pháp tốt nhất cho từng kết cấu. Kết q u ả của thiết k ế chi tiết là các bản vẽ thiết kế chi tiết cho từng kết cấu của giải pháp tliiết k ế tốt nhất đã lựa chọn. Việc thi công công trình do nhà thầu thực hiện sẽ được tiến hành theo các bản vẽ thiết k ế chi tiết. Công việc thi công cồng trình là khâu quyết định mức độ chất lượng xây dựng của công trình có đáp ứng được niức độ chất lượng yêu cầu bởi thiết k ế và các quy tn n h , quy phạm hay không. Chất lượng xây dựng của công trình phụ thuộc vào các phương pháp thi công, các công tác kiểm tra, giám sát và các công tác kiểm định, đánh g iá. Mối quan hộ giữa chất lượng xây dựng và các loại chi phí khác nhau đã được thể h iện trên các hình 2 - 1 và 2 - 2 . Trong ba yếu tô' cấu thành chất lượng của công trình đã nói ở trên, chất lượng thiết kế c h o công trình có ảnh hưởng lớn nhất, có tính chất quyết định. 2.1.4. Các đặc điểm của chất lượng công trình xây dựng Chất lượng của các công trình xây dựng, giống như chất lượng của các sản phẩm kliiác, là m ột khái niệm phức tạp và “mờ” (fuzzy). Ngoài ra, chất lượng của các công trình xây dựng còn có những đặc điểm riêng. Các đặc điểm này có ảnh hưởng quyết định ta i việc xây dựng phương pháp đánh giá các giải pháp thiết kế cho các công trình xây dụng. Mục này sẽ đề cập về các dặc điểm này. 17
a) S ự phứ c tạp Sự phức tạp của chất lượng các công trình xây dựng được thể hiện qua nhiều khía cạnh khác nhau. Trước hết, chất lưcmg của các công trình xây dựng là tổng thể của nhiều đặc tính sản phẩm khác nhau: mức độ đáp ứng đối với mục đích sử dụng, độ bền của công trình, độ tin cậy của công trình, sự an toàn của công trình, các lợi ích của :;ông trình, vẻ đẹp hay diện m ạo của công trình, các tác động tới môi trường của công ìrình, và thời gian xây dựng công trình. Thứ hai, các đặc tính sản phẩm này của các công trình khác nhau là khác nhau. Chẳng hạn, các lợi ích của m ột con đường cao tốc khác vci các lợi ích của m ột nhà hát, m ột công viên, hay m ột bảo tàng. Thứ ba, mỗi đặc tính sản phấm có thể bao gồm nhiều đặc tính khác nhau nhỏ hofn. Thí dụ, mức độ đáp ứng đci với mục đích sử dụng của m ột nhà hát có thể bao gồm các đặc tính con như số chỗ Igồi, mức độ cách âm, chất lượng âm thanh, vi khí hậu trong phòng, mức độ tiện nghi Tong nhà hát V .V .... Cuối cùng là chất lượng của cùng m ột công trình đối với những r.gười khác nhau cũng có ý nghĩa khác nhau như đã nêu trong mục 2 . 1 . 2 ở trên. b) M ờ về ý nghĩa Chất lượng của các công trình xây dựng là khái niệm không rõ ràng hay “mờ” (fizzy) về ý nghĩa vì có quá nhiều sự “không rõ ràng” (vagueness) có liên quan, chẳng hạr như các lợi ích xã hội, các lợi ích gián tiếp, vẻ đẹp hay giá trị về mặt văn hoá của công Irình. Do ý nghĩa của các yếu tố là mờ nên cùng một yếu tó có thể được đánh giá khác ih au bới những người khác nhau. Điều này có thể ihấy rõ trong các cuộc ihi kiến Irúc. M ặl khác, với cùng một yếu tố thì ý nghĩa của nó đối với các công trình khác nhau cũng ch ác nhau. Chẳng hạn, ý nghĩa vé đẹp của m ột nhà m áy khác với ý nghĩa vẻ đẹp của mộ bảo tàng. Với cùng m ột công trình thì ý nghĩa của từng yếu tố chất lượng khác nhau :ũng khác nhau. c) M ờ vé lượng hoá Do chất lượng của các công trình xây dựng là khái niệm m ờ về ý nghĩa, nó cm g là khái niệm m ờ về mặt lượng hoá. Rất nhiều yếu tố chất lưọng không thề đo hay lượnị hioá được bàng các phưong pháp truyền thống hay thông thường vì ý nghĩa của chúng pihụ thuộc vào sự đánh giá chủ quan của người đánh giá. Ngay khi ta có thể đo, đếm hay Irợmg hoá các chỉ tiêu chất lượng thì cũng kliông thể cộng chúng lại với nhau một cách đơngiiản vì các yếu tố này là “không so sánh được” (uncom parable) với nhau. Chẳng hạn, ta kiỏing thê’ cộng thời hạn xây dựng là X ngày với chi phí là Y đồng. M ặt khác, tầm quan rọmg của các yếu tố chất lượng khác nhau là khác nhau và bản thân tầm quan trọng của cá( y
tầm quan trọng về lợi ích kinh tế của một nhà máy lớn hơn rất nhiều so với tầm quan trọng về lợi ích kinh tế của một trung tâm văn hoá hay một kliu an dưỡng. d) G iảm giá trị theo thời gian Ngoại trừ m ột số ít đồ vật hoặc công trình có thể tăng giá trị theo thời gian, hầu hết các đồ vật và công trình đều giảm giá trị theo thời gian do giá trị về m ặt chất lượng của chúng giảm theo thời gian. Giá trị chất lượng của công trình giảm theo thời gian là do hao m òn hữu hình và hao mòn vô hình của công trình gây ra. Hao mòn hữu hình của công trình là do việc khai thác, sử dụng công trình và do các tác động bất lợi của môi trường gây ra. Hình 2-4 mô tả đường cong giảm chất lượng của công trình theo thời gian do hao mòn hữu hình gây ra khi công trình không được thực hiện các công việc sửa chữa, bảo dưỡng. H ìn h 2 .4 . D ường con g hao m òn hữu ìiìnli củ a c á c cớ /ig trinh khi không thực ìúện b ả o dư ỡng, sửa chữa T heo thòi gian, công trình sẽ mấl dần khả năng chống lại các tác động do việc khai thác, sử dụng và do môi trường gây ra. Đó là một đường cong lõm, ngày càng dốc xuống theo thời gian sử dụng. Tới một lúc nào đó, các kết cấu của công trinh sẽ tiến tới m ột trụng thái tới hạn và sau đó công trình sẽ nhanh chóng bị hư hại và sụp đổ. Trong thực tế, có rất ít công trình được khai thác và sử dụng theo kiểu này. TTiông ửiường, các công trình xây dựng được sử dụng như mô tả trên hình 2-5. Trên hình 2-5 ta thấy, m ột công trình chí có thể được sử dụng khi chất lượng của nó còn cao h(m m ột giới hạn chất lượng nào đó, còn gọi là chất lượng tối thiểu cho phép. Khi chất lượng của công trình giảm xuống thấp hơn chất lượng tối thiểu cho phép thì công trình không thế sử dụng được nữa vì nó, hoặc là không còn an toàn để sử dụng, hoặc không còn hoạt động bình thường, hoặc việc sử dụng cống trình là không kinh tế nữa. Để kéo dài tuổi thọ hay thời gian phục vụ của công trình, các công trình luôn được bảo trì thường xuyên và được sửa chữa sau một thời gian sử dụng nào đó, ngay khi chất lượng công trình còn cao hơn chất lượng tối ihiểu cho phép rất nhiều. Sau mỗi lần sửa chữa, cỉiất lượng của công trình được phục hổi nhưng thường không thể bằng chất lượng lúc 19
ban đầu, ngoại trừ sửa chữa kiêm nâng cấp. R õ ràng, với cùng m ột điểu kiện sử dụng và môi trường xung quanh, sự hư hỏng hay hao m òn hữu hình của công trình phụ thuộc vào loại vật liệu, kết cấu được sử dụng, các phương pháp bảo vệ kết cấu, chế độ bảo dưỡng, sửa chữa và các yếu tố khác. K hoảng thời gian kể từ lúc bắt đầu sử dụng công trình tới lúc công trình tiến tới một trạng thái tới hạn được gọi là tuổi thọ kỹ thuật của công trình. Cần lưu ý rằng, tuổi thọ kỹ thuật của công trình không nhất thiết là tuổi thọ thực sự của công trình. M ột công trình xây dựng sẽ bị dỡ bỏ khi việc sử dụng nó không còn kinh tế nữa mặc dù nó vẫn có thể còn sử dụng được xét về m ật kỹ thuật. H inh 2.5. Đường hao mòn hữu hình của công trình khi có bảo dưỡng, sửa chữa Việc công trình còn có thể sử dụng tốt về m ặt kỹ thuật nhưng không tốt về m ặt kinh tế là do hao m òn vô hình gây ra. Nói chung, hao m òn vô hình của các công trình nói riêng hay các tài sản cố định nói chung xảy ra khi m à các chức năng của chúng có thể được thực hiện bằng những cách tốt hơn. M ột công trình có thể còn đang hoạt động rất tốt nhưng đã bị hao m òn vô hình. Sự hao m òn vô hình xảy ra theo hai cách do các tiến bộ trong công nghệ và quản lý. Cách thứ nhất là có thể xây dựng công trình y hệt với chi phí thấp hơn. Cách thứ hai là với cùng chi phí có thể xây dựng công trình tưcmg tự với chất lượng tốt hơn. Hao m òn vô hình của các công trình xây dựng thường xảy ra chậm hơn nhiều so với máy móc hay xe cộ. Trong số các công trình xây dựng, các nhà m áy ch ế tạo thường bị hao mòn vô hình nhanh hơn các loại công trình khác. Sự hao m òn vô hình của các nhà m áy chế tạo thường xảy ra trước hết với phần dây chuyền cống nghệ sản xuất dẫn tới chi phí cho sản xuất sản phẩm của nhà m áy cao hơn so với m ặt bằng chung của thị trường và làm giảm lợi nhuận của nhà máy. K ết quả là người ta phải hiện đại hoá hoặc dỡ bỏ nhà máy khi m à việc sản xuất không còn m ang lại lợi nhuận nữa, nghĩa là không còn đáp ứng được mục tiêu xây dựng nhà m áy nữa, m ặc dù nhà m áy còn ở trong tình trạng hoại động tốt về mặt kỹ thuật. Điều này giải thích tại sao tuổi thọ thực sự của một công 20
trình không nhất thiết bằng tuổi thọ kỹ thuật của nó. Thời gian kể từ khi bắt đầu sử dụng công trình tới khi việc sử dụng nó không còn kinh tế nữa được gọi là tuổi thọ kinh tế của công trình. Tuổi thọ kinh tế của công trình không bao giờ lớn hơn tuổi thọ kỹ thuật và nó là tuổi thọ để đánh giá các giải pháp thiết kế. Có thể thấy rằng, vấn đề hao mòn hữu hình của công trình được thể hiện thông qua các chi phí cho sửa chữa, bảo dưỡng còn \ ấn đề hao mòn vô hình của công trình được thể hiện thông qua tuổi thọ kinh tế dự kiến của các giải pháp thiết kế. Vì vậy, khi đánh giá các giải pháp thiết kế sẽ không có chỉ tiêu về giảm giá trị chất lượng của công trình theo thời gian. e) Các đặc điểm riên g của chất lượng các công trìn h xây d ự n g Từ quan điểm của chủ đầu tư hay khách hàng (client) là người bỏ tiền ra để có được sản phẩm là công trình xây dựng, các công trình xây dựng có các đặc điểm riêng, khác với các sản phẩm công nghiệp như ô tô, máy bay, máy tính, ti-vi hay quần áo. Đối với các sán phẩm công nghiệp, khách hàng - người bỏ tiền ra để có được sản phẩm - lựa chọn m ột sản phẩm mà mình hài iòng trong số nhiều sàn phẩm tương tự có trên thị trường và trả tiền để mua nó. Hầu như tất cả các sản phẩm công nghiệp trên thị trường đều được ch ế tạo bởi nhà sản xuất và khách hàng không cần phải quan tâm tới quá trình sản xuất sản phẩm. Trong xây dựng, trái lại, chủ đầu tư phải trả tiền và tham gia vào tất cá các hoạt động từ giai đoạn đẩu tièn của quá trình xây dựng công trình như nghiên cứu thị trường, nhu cầu, nghiên cứu khả thi. khảo sál, thiết kế, xây dựng, vận hành tới giai đoạn cuối cùng là phá bỏ công trình. Chính vì vậy, trong xây dựng, chủ đầu tư phải quan tâm tới không những các đặc tínli của sản pliẩm mà phải quan tâm cả tới quá trình chế tạo sản phấm như sự an toàn, các tác động tới môi trường trong quá trình thi công, thời gian xây dựng v.v... Đây là lý do lại sao các chỉ tiêu liên quan tới quá trình xây dựng như mức độ an toàn trong quá tiình thi công, các tác động tới mỏi trường trong quá trình thi công, m ôi trường làm việc khi Ihi công, thời gian xây dựng v.v... lại phải được kể tới khi đánh giá các giải pháp thiết kế dù là từ quan điểm của chủ đầu tư. 2.2. CÁ C CHI PH Í CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỤNG 2.2.1. Các thành phần chi phí Từ quan điểm của chủ đầu iư, các chi phí cho một công trình xây dựng bao gồm toàn bộ mọi chi phí cần thiết để xây dựnc, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và phá bỏ công Irình. Có nhiều cách phân loại các chi phí cho các công trình xây dựng. Theo cách phân loại phổ biến nhất, có thể áp dụng cho hầu hết các nước, toàn bộ các chi phí cho các công trình xây dựng được phân thành ba thành phần chi phí chính sau đây: a) Các ch i p h í đầu tư han đầu Các chi phí đầu tư ban đầu bao gồm: 21
- Các chi phí liên quan tới đất để xây dựng như m ua đất, tiền ban đầu liên quan tới thuê đất (nếu có), thu hồi đất, đền bù, giải phóng m ặt bằng v.v... - Các chi phí cho nghiên cứu tiền khả thi, nghiên cứu khả thi - Các chi phí cho khảo sát và thiết k ế - Các chi phí cho xây dựng công trình bao gồm các chi phí vật liệu, nhân công, máy thi công và các chi phí khác cho các công tác xây dựng và lắp đặt thiết bị. - Các chi phí cho tư vấn giám sát công trình - Các chi phí liên quan đến tài chúứì như chi phí vay vốn, phát hành trái phiếu v.v... - Bảo hiểm và thuế cho xây dựng côhg trình - Các chi phí cho ban quản lý dự án của chủ đầu tư - Các chi phí mua sắm, vận chuyển, bốc dỡ, bảo quản, chạy thử các m áy móc, trang thiết bị lắp đặt vào công trình - Các chi phí cho kiểm định, đánh giá chất lượng và vận hành thử. - Các chi phí đầu tư ban đầu khác b) Các chi p h í vận hành và bảo trì Nói chung, các chi phí cho vận hành và bảo trì thưòfng bao gồm: - Chi phí thuê đất (trả theo định kỳ), nếu có. - Chi phí cho bộ máy vận hành - Các chi phí vật liệu, nhân công, m áy móc thiết bị cho bảo dưỡng và sửa chữa - Các chi phí cho bảo hiểm và th u ế các loại - Các chi phí liên quan tới tài chính cho vận hành và sửa chữa - Các chi phí cho phụ tùng, phụ kiện các loại - Các chi phí khác c) Các chi p h í ph á d ỡ công trình Các chi phí phá dỡ công trình bao gồm các chi phí vật liệu, nhân công, máy móc và các chi phí khác cho các công tác sau đây trừ giá trị thu hồi được sau phá dỡ: - Phá dỡ công trình - Vận chuyển rác xây dựng - Tái chế, tái sử dụng rác - Các họat động khác Cac chi phí cho công trình xây dựng ở trên còn được gọi là các chi phí cho cả đời công trình. Khi đánh eiá các giải pháp thiết kế, chi phí được xem xét đánh giá phải là chi phí cho cả đời công trình. 22