Analýza nákladu životního cyklu dopravních staveb

Analýza nákladů životního
cyklu dopravních staveb
doc. Ing. Renáta Schneiderová Heralová, Ph.D
a kolektiv
FSV ČVUT, WP7
Příspěvek byl zpracován za podpory programu Centra kompetence
Technologické agentury České republiky (TAČR) v rámci projektu
Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu (CESTI),
číslo projektu TE01020168
www.cesti.cz
Úkol:
7.4.1 Tvorba a zavedení metodiky hodnocení staveb na základě
stanovení LCC
Splněno:
rešerše
návrh metodiky
testování metodiky
www.cesti.cz
Metodika LCC (Evropská komise)
•
•
•
Davis Langdon (Velká Británie): „A common European
methodology for Life Cycle Costing“.
Cílem metodiky mělo být mimo jiné zlepšení
konkurenceschopnosti stavebnictví, zlepšení povědomí o vlivu
environmentálních cílů na náklady životního cyklu, optimalizace
dlouhodobých nákladů, zvýšení spolehlivosti projektových
informací, prognostických metod, hodnocení rizika a inovace
rozhodovacích procesů.
Novela ZVZ – snaha o zvažování LCC zakázky (vč.provozu)
Náklady životního cyklu mohou zahrnovat jak přímé náklady nesené
zadavatelem nebo jinými uživateli (např. pořizovací cena, spotřeba
energie a jiných zdrojů, náklady na údržbu, náklady na sběr a
recyklaci), tak i náklady způsobené environmentálními externalitami,
pokud je lze vyčíslit a ověřit jejich peněžní hodnotu.
http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/construction/studies/life-cycle-costing_en.htm
směrnice Evropského parlamentu a Rady 2014/24/EU o zadávání veřejných zakázek
www.cesti.cz
3
Definice kalkulace LCC
… podle ISO 15686
Technika, která umožňuje vyčíslení srovnatelných nákladů
ve vymezeném časovém období, s přihlédnutím ke všem
relevantním ekonomickým faktorům jak z hlediska prvotních
pořizovacích nákladů tak z hlediska budoucích provozních
nákladů.
www.cesti.cz
Struktura nákladů životního cyklu
… odpovídá fázím životního cyklu stavby
Celkové náklady
životního cyklu
(WLC – whole life
cost)
Nestavební
náklady,
externality, příjmy
Náklady na
pořízení
Předinvestiční fáze
Náklady životního
cyklu stavby
(LCC – life cycle
cost)
Náklady
na údržbu
a obnovu
Náklady
na provoz
Provozní fáze
Náklady spojené
s ukončením
životnosti
Ukončení životnosti
Investiční fáze
www.cesti.cz
Zpracováno podle ISO 15686-5
5
Struktura nákladů životního cyklu průměrné dálniční stavby v USA
Zdroj dat: Případové studie USA dálnic - http://www.gsa.gov/, www.nhtsa.gov,
http://www.ncdot.gov/, http://www.txdot.gov.
www.cesti.cz
+ předběžná analýza LCC
na základě studie
+ detailní analýza LCC
+ aktualizace LCC při
zpracování podrobnější
projektové dokumentace
BIM (Building Information Modeling)
www.cesti.cz
Začlenění LCC do přípravy investice
Předinvestiční fáze
studie
Předběžný model
LCC pro stavbu
návrh
Detailní analýza
LCC pro stavbu
PD
Detailní analýza LCC
stavby jako celku
www.cesti.cz
LCC
pro
vybrané
LCC
vybrané
LCC
propro
vybrané
kce,
vybavení…
kce,
vybavení…
kce,
vybavení…
Investiční fáze
Etapa projektování
8
Metodika : Postup aplikace analýzy LCC
analýza případu
cíl
sběr dat
analýza LCC
rizika s dopadem do LCC
výstupy
1. Cíl analýzy LCC
Jmenování (případně
soutěž a nasmlouvání)
zpracovatelů
Stanovení cíle
analýzy LCC
2. Rozsah analýzy LCC
kritéria
ZADAVATEL /
INVESTOR
Stanovení rozsahu analýzy
LCC
Potvrzení rozsahu
analýzy
3. Klíčové parametry
Relevantní náklady, jejich
struktura
Analyzované období
Definování
klíčových
parametrů
Požadavky na projekt a
stavbu
4. Varianty
Metoda ekonomického
hodnocení
5. Data k hodnoceným variantám
Požadavky na analýzu
rizika a nejistoty
Kompletace dat
o nákladech a
technických
parametrech
výpočty
Analýza LCC
Stanovení variant pro
provedení analýzy
6. Ekonomické vyhodnocení
Shromáždění časových a
nákladových dat
Výběr,
resp.odsouhlasení
variant
7. Závěrečná zpráva
Provedení požadovaného
ekonomického hodnocení
Analýza rizika a nejistoty,
Analýza citlivosti
Ověření parametrů a
strategie rizika
sumarizace
Interpretace a
shrnutí výsledků
Interpretace a prezentace
předběžných výsledků
v požadovaném formátu
Prezentace finálních
výsledků, závěrečná
zpráva
Přezkoumání předběžné
a závěrečné zprávy
náplň pro jednotlivé úrovně analýzy LCC
www.cesti.cz
9
3. Klíčové parametry
náklady – rozsah nákladů zahrnovaných do kalkulace,
jejich strukturování, způsob vyčíslení, indexování z hlediska
časového období, lokality apod.,
čas – vymezení analyzovaného období (technická životnost
stavby/vybavení, morální nebo ekonomická životnost),
použitá metoda ekonomického hodnocení – výpočet čisté
současné hodnoty (NPV), použitá diskontní sazba, zahrnutí
míry inflace do výpočtů, vymezení parametrů pro analýzu
citlivosti a metody analýzy rizika.
www.cesti.cz
5. Data k hodnoceným variantám
parametry variant,
projektová dokumentace, technická zpráva, specifikace,
harmonogram, výkaz výměr, technická dokumentace
výrobců vybavení, systémů a materiálů, atesty apod.
informace o intenzitě provozu,
požadavky na údržbu,
cykly údržby a oprav
požadavky na standard funkcí stavby,
náklady spojené s ukončením životnosti,
Životnost,
...
www.cesti.cz
6. Ekonomické vyhodnocení variant
 čistá současná hodnota (NPV), roční ekvivalent
nákladů (EAC), vnitřní míra výnosnosti (IRR), doba
návratnosti apod.
 Výstup:
 LCC v Kč (v současných cenách nebo NPV),
 roční ekvivalent LCC stavby nebo LCC pro klíčové konstrukce
a vybavení, tzn. Kč/rok,
 náklady na funkční díl, komponentu, systém,
 LCC jako Kč/m2 mostovky, komunikace, 1 účelová jednotka,
 LCC na 1m2 komunikace za rok (Kč/m2rok),
 ...
www.cesti.cz
12
Metoda kalkulace LCC : NPV
Čistá současná hodnota
kde
NPV … čistá současná hodnota peněžních toků,
IN … náklady na pořízení,
CF … peněžní toky (cash flow),
r … diskontní sazba,
t … analyzované období (t=1…T) (roky),
T … životní cyklus.
Čistá současná hodnota
nákladů životního cyklu
T
NPV   IN  
t 1
T
NPVLCC  
t 0
CFt
(1  r ) t
Ct
(1  r ) t
NPVLCC … čistá současná hodnota nákladů životního cyklu (LCC),
Ct … součet všech relevantních nákladů po odpočtu výnosů vzniklých v období t.
zdroj: Task Group 4 (TG4) : (2003) Report of Task Group 4: Life Cycle Costs in Construction, the
European Commission
www.cesti.cz
13
Deterministický přístup ke kalkulaci LCC
vstupy : hodnoty, které nejpravděpodobněji nastanou (na
základě historické evidence a odborného posouzení)
doplněn o analýzu citlivosti
LC
Ct
LCC  CP  
t
(
1

r
)
t 0
LCC … jsou celkové náklady životního cyklu v současné hodnotě,
Cp … náklady na pořízení,
r …
je diskontní sazba (časová hodnota peněz),
Ct … je součet všech relevantních nákladů po dobu životnosti (LC) majetku po odečtení
pozitivních peněžních toků,
LC … je délka životního cyklu stavby.
www.cesti.cz
Stochastický přístup ke kalkulaci LCC
vstupy: náhodné proměnné s přiřazenými funkcemi hustoty
pravděpodobnosti
LC
f (Cti )
f ( LCC)  f (CP )  
t
t 0 (1  f (r ))
kde
f(LCC)… je distribuční funkce pravděpodobnosti LCC v současné hodnotě,
f(Cp ) … je distribuční funkce pravděpodobnosti nákladů na pořízení,
f(r) … je distribuční funkce pravděpodobnosti diskontní sazby,
f(Cti) … je distribuční funkce pravděpodobnosti každé z položek relevantních nákladů
po dobu životnosti (LC) majetku po odečtení pozitivních peněžních toků
LC … je délka životního cyklu stavby.
Boussabaine, A., Kirkham, R.(2004): Whole Life-cycle Costing, Risk and risk responses, Blackwell
Publishing Ltd., Oxford.
www.cesti.cz
Co je k dispozici ?
… Pro předběžný Model LCC (v předinvestiční fázi)
•
Náklady na pořízení:
•
•
•
Náklady na rekonstrukci:
•
•
•
•
Cenové normativy pro ocenění staveb pozemních komunikací (záměr
projektu) … Kč/km
Datová základna pro sestavení nákladů staveb (DUR) … Kč/m2
Cenové normativy pro ocenění staveb pozemních komunikací (záměr
projektu) … Kč/km
Datová základna pro sestavení nákladů staveb (DUR) … Kč/m2
Náklady na údržbu a provoz: !!!
Náklady na likvidaci: !!!
Zdroj: SFDI
www.cesti.cz
Záměr projektu : CENOVÉ NORMATIVY PRO OCENĚNÍ
STAVEB POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ (c.ú. 2015)
www.cesti.cz
Vysoký stupeň agregace: Kč/km dálnice, silnice, mostu, tunelu
Záměr projektu : CENOVÉ NORMATIVY PRO OCENĚNÍ
STAVEB POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ (c.ú. 2015)
www.cesti.cz
Vysoký stupeň agregace: Kč/km dálnice, silnice, mostu, tunelu
DATOVÁ ZÁKLADNA PRO SESTAVENÍ NÁKLADŮ
STAVEB Z ÚROVNĚ DUR- aktualizace 2015
822 217 N
DÁLNICE - KRYT Z KAMENIVA OBALOVANÉHO
ŽIVICÍ
M2
4 506 Kč
obrusné a ložní vrstvy * balené asfaltové směsi tl. 240mm* zemní krajnice* zpevnění
krajnic z recyklovaného materiálu * svodidlo silniční ocelové a v místě přejezdů SDP
betonové * svislé a vodorovné dopravní značení, dopravní portály kompletní *
kompletní odvodnění- trativody, zpevněné příkopy, propusty* protihluková stěnu výšky
2m, délky 15m * zeď opěrná výšky 2m, délky 10m monolitickou betonovou
822 217 R
DÁLNICE - KRYT Z KAMENIVA OBALOVANÉHO
ŽIVICÍ - REKONSTRUKCE
M2
2 326 Kč
frézování vozovek asfaltových tl. 240mm* čištění příkopů a krajnic od nánosu* uložení
suti na skládky včetně poplatků* recyklace cementem za studena tl. 170mm* obrusné
a ložní vrstvy * směsi asfaltové balené tl. 240mm* zpevnění krajnic z recyklovaného
materiálu* svislé a vodorovné dopravní značení* svodidlo ocelové silniční včetně
nástavců- odstranění + nové* svodidlo betonové - odstranění a zpětné osazení
www.cesti.cz
3.12.2015
DATOVÁ ZÁKLADNA PRO SESTAVENÍ NÁKLADŮ
STAVEB Z ÚROVNĚ DUR- aktualizace 2015
821 112 N
MOSTY POZEM KOM - VODOROVNÁ NOSNÁ
KONSTRUKCE MONOLIT BET NEPŘEDPJATÁ - NOVÁ
M2
32 486 Kč
* most pro S11,5* opěry založeny plošně* pilíře založeny hlubinně* opěry z betonu (25/30, C30/37) podíl = 30/70 %* pilíře z betonu (C30/37, C40/50) -podíl = 70/30 %* nosná konstrukce z betonu
C30/37 * izolace NAIP* vozovka dvouvrstvá* římsy z betonu (monolit C30/37,prefa C40/50)- podíl =
80/20%, š,1,5m a 0,8m* ocelové mostní zábradlí* mostní svodidlo* zábradelní svodidlo* elastický
mostní závěr* ocelový mostní závěr, posun do 60mm* elastomerová mostní ložiska* přechodová
oblast s přechodovou deskou
821 112 R1
MOSTY POZEM KOM - VODOROVNÁ NOSNÁ
KONSTRUKCE MONOLIT BET NEPŘEDPJATÁ
REKONSTRUKCE - SANACE
M2
9 419 Kč
* sanace vnějších povrchů mostovky* sanace vnějších povrchů úložných prahů* výměna vozovky
(dvouvrstvé)* výměna říms* výměna izolace* výměna svodidel a zábradlí* výměna dilatačních závěrů
821 112 R2
MOSTY POZEM KOM - VODOROVNÁ NOSNÁ
KONSTRUKCE MONOLIT BET NEPŘEDPJATÁ
REKONSTRUKCE - VÝMĚNA NK
M2
23 745 Kč
* výměna mostovky* sanace vnějších povrchů úložných prahů* výměna vozovky (dvouvrstvé)*
výměna říms* výměna izolace* výměna svodidel a zábradlí* výměna dilatačních závěrů* výměna
ložisek
www.cesti.cz
Co je k dispozici ?
… pro detailní model LCC (v investiční fázi)
•
Náklady na pořízení:
•
•
Náklady na rekonstrukci:
•
•
•
Datová základna pro sestavení nákladů staveb (DSP) … položky
Datová základna pro sestavení nákladů staveb (DSP) … položky
Náklady na údržbu a provoz: !!!
Náklady na likvidaci: !!!
www.cesti.cz
DATOVÁ ZÁKLADNA PRO SESTAVENÍ NÁKLADŮ
STAVEB Z ÚROVNĚ DSP- aktualizace 2014
822 217 N
DÁLNICE - KRYT Z KAMENIVA OBALOVANÉHO
ŽIVICÍ
M2
4 506 Kč
822 217 R
DÁLNICE - KRYT Z KAMENIVA OBALOVANÉHO
ŽIVICÍ - REKONSTRUKCE
M2
2 360 Kč
www.cesti.cz
821 112 N
MOSTY POZEM KOM - VODOROVNÁ NOSNÁ
KONSTRUKCE MONOLIT BET NEPŘEDPJATÁ - NOVÁ
M2
32 486 Kč
821 112 R1
MOSTY POZEM KOM - VODOROVNÁ NOSNÁ
KONSTRUKCE MONOLIT BET NEPŘEDPJATÁ
REKONSTRUKCE - SANACE
M2
9 419 Kč
www.cesti.cz
3.12.2015
Podrobná kalkulace ceny X expertní cena
Kód
položky
11372.03
12110.03
12373.05
171101.03
18110.01
264128
451314
56314
572212
171101.02
12573.04
21452
56313
12110.04
12373.01
21452.01
56314.01
935212
171103
17581.02
224324
224365
264142
333325
333365
421325
465512
13273
17411
17581
Název položky
FRÉZOVÁNÍ VOZOVEK ASFALTOVÝCH
SEJMUTÍ ORNICE NEBO LESNÍ PŮDY
ODKOP PRO SPOD STAVBU SILNIC A ŽELEZNIC TŘ. I
ULOŽENÍ SYPANINY DO NÁSYPŮ SE ZHUTNĚNÍM DO 95% PS
ÚPRAVA PLÁNĚ SE ZHUT V HOR TŘ 1-4
VRTY PRO PILOTY TŘ I D DO 600MM
PODKL A VÝPLŇ VRSTVY Z PROST BET DO C20/25
VOZOVKOVÉ VRSTVY Z MECH ZPEV KAMENIVA TL DO 200MM
SPOJOVACÍ POSTŘIK Z MODIFIK ASFALTU DO 0,5KG/M2
ULOŽENÍ SYPANINY DO NÁSYPŮ SE ZHUTNĚNÍM DO 95% PS
VYKOPÁVKY ZE ZEMNÍKŮ A SKLÁDEK TŘ. I
SANAČNÍ VRSTVY Z KAMENIVA DRCENÉHO
VOZOVKOVÉ VRSTVY Z MECH ZPEV KAMENIVA TL DO 150MM
SEJMUTÍ ORNICE NEBO LESNÍ PŮDY
ODKOP PRO SPOD STAVBU SILNIC A ŽELEZNIC TŘ. I
SANAČNÍ VRSTVY Z KAMENIVA DRCENÉHO
VOZOVKOVÉ VRSTVY Z MECH ZPEV KAMENIVA TL DO 200MM
PŘÍKOP ŽLABY Z BETON TVÁR ŠÍŘ DO 600MM DO BET TL 100MM
ULOŽENÍ SYPANINY DO NÁSYPŮ SE ZHUTNĚNÍM DO 100% PS
OBSYP POTRUBÍ A OBJEKTŮ Z NAKUPOVANÉHO MATERIÁLU
PILOTY ZE ŽELEZOBETONU C25/30
VÝZTUŽ PILOT Z OCELI 10505
VRTY PRO PILOTY TŘ. I D DO 1200MM
MOSTNÍ OPĚRY A KŘÍDLA ZE ŽELEZOVÉHO BETONU DO C30/37 (B37)
VÝZTUŽ MOSTNÍCH OPĚR A KŘÍDEL Z OCELI 10505
MOSTNÍ NOSNÉ DESKOVÉ KONSTRUKCE ZE ŽELEZOBETONU C30/37
DLAŽBY Z LOMOVÉHO KAMENE NA MC
HLOUBENÍ RÝH ŠÍŘ DO 2M PAŽ I NEPAŽ TŘ. I
ZÁSYP JAM A RÝH ZEMINOU SE ZHUTNĚNÍM
OBSYP POTRUBÍ A OBJEKTŮ Z NAKUPOVANÝCH MATERIÁLŮ
Navýšení o 30 – 150 % (extrém 635%)
www.cesti.cz
přímé
náklady
(PN)
1
1
14
1
2
14
6
2
407,34
47,33
46,89
21,06
7,80
739,06
543,55
87,42
5,75
21,10
43,68
344,90
66,25
47,33
46,89
77,90
74,32
305,33
29,43
412,29
557,63
549,62
152,83
842,87
417,75
044,34
889,00
62,33
22,72
318,39
minimální
cena
1
1
15
1
3
15
6
3
443,71
51,56
51,08
22,94
8,50
805,05
681,37
95,23
6,26
22,98
47,58
375,70
72,17
51,56
51,08
84,86
80,96
332,59
32,06
449,10
696,71
848,72
255,76
096,70
705,07
584,02
146,95
67,90
24,75
346,82
expertní
cena
1030
114
198
53
13
1170
2650
191
10
53
136
624
148
137
112
624
191
468
67
701
3430
26900
2300
5040
24500
8560
4480
240
103
701
expertní
cena /
minimální
cena
232%
221%
388%
231%
153%
145%
158%
201%
160%
231%
286%
166%
205%
266%
219%
735%
236%
141%
209%
156%
202%
170%
183%
163%
156%
130%
142%
353%
416%
202%
Chybí:
•
•
Data k nákladům na údržbu a provoz
Data k nákladům na likvidaci
kce/rok
Izolace
Opěry , pilíře
Nosná konstrukce, ložiska (monotlit beton nepřepjatý)
Nosná konstrukce, ložiska (monolit beton přepjatý)
Nosná konstrukce, ložiska (dílce beton nepřepjatý)
Nosná konstrukce, ložiska (dílce beton přepjatý)
Nosná konstrukce, ložiska (spřažený ocelobeton)
Nosná konstrukce, ložiska (ocelová)
Římsy
Zábradlí, svodidla (zámečnické konstrukce)
Zábradlí, svodidla (nátěry)
Mostní závěry
5 10 15
5
6
10
30
40
Časové cykly (počet let) a výše
20 25 30 35 40 45 50
90
50
5
3
8
2
5
6
7
4
5
7
8
9
10
11
12
10
10
50
70
70
70
50
60
v % z objemu prací
55 60 65 70 75
70
50
10
10
7
8
9
6
7
10
11
12
13
14
30
70
70
40
70
90
80 85 90
80
10
12
10
10
10
8
15
20
70
CHOVÁNÍ SLEDOVANÝCH ČÁSTÍ MOSTU V ČASE
STAV
1,20
1,00
Opěry
0,80
Vozovka
0,60
Mostovka
0,40
Pilíře
0,20
Izolace
Mostní závěr
0,00
5
10
15 20 25 30 35
40 45 50 55 60
ROKY
www.cesti.cz
65 70 75 80 85
90 95 100
Ložiska
Shrnutí – přínosy LCC:
transparentnost a udržitelnost budoucích nákladů
stavby,
komplexní plánování budoucích nákladů spojených
s vlastnictvím stavby,
ovlivnění budoucích nákladů již v předinvestiční fázi,
vyhodnocení vzájemně zastupitelných variant návrhu
stavby nebo částí,
vyhodnocení kompromisního řešení mezi technickými
parametry projektu a náklady (substituce materiálů,
technologií apod.),
větší důraz na dosažení vyšší „value for money“.
www.cesti.cz
26
280000000
270000000
260000000
250000000
240000000
monolitický
230000000
montovaný
220000000
60000
Costs [thousands CZK]
210000000
200000000
50000
40000
190000000
2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 204430000
2049 2054 2059
Costs [thousands CZK]
60000
Continuous beam
20000
Integral structure
10000
50000
0
40000
0
20
40
30000
60
Time [years]
Repair
20000
RC slab
Prestressed structure
10000
Buried vault
0
0
www.cesti.cz
20
40
60
Time [years]
80
100
120
80
100
120
Analýza nákladů životního cyklu přináší zcela nový
ekonomický pohled na stavbu v etapě jejího
navrhování.
Posuzování stavebních investic z hlediska nákladů
životního cyklu je jednou z možností, jak zajistit
splnění kritérií 3E, tzn. jejich hospodárnost,
efektivnost a účelnost. To je důležité především pro
projekty financované z veřejných prostředků, které
musí jasně demonstrovat finanční efektivnost.
Děkuji Vám za pozornost
www.cesti.cz
28
Nutnost analýzy rizika
•
•
•
•
•
•
•
nejistota v datech - data používaná pro kalkulace LCC jsou založena na
odhadech, byť expertních,
nejistota v rozsahu projektu (především ve fázi předinvestiční),
nejistota v investičních parametrech – sazby, daně, inflace apod.,
nejistota v interních a externích parametrech stavby,
nejistota v podmínkách provozování stavby,
nejistota v délce životního cyklu stavby, jejích součástí a vybavení,
nejistota v nákladech na obnovu konstrukcí a vybavení.
www.cesti.cz