地下储粮仓全寿命周期经济性研究

发布时间：2016-08-04 09:56

第一章 绪论

1.1  研究背景 
粮食危机与能源危机、金融危机并称为严重影响当今世界和平与发展的三大危机，是世界各国政府亟待解决的重大问题。保障粮食安全对于促进我国经济发展、维护社会稳定具有十分重要的意义，也是一项长期、艰巨、复杂的任务。我国幅员辽阔，是粮食储运大国，每年仅国家与省级储备就有 1.85 亿吨，同时人口众多，又是粮食消费大国，每年约需粮食 5 亿吨[1]。因此，粮食的储存问题与国家安全和社会稳定息息相关。自 1995 年以来，我国粮食产量和储备量大幅度增加，国家投放国债 343 亿，建设了总储量为 5000 多万吨的粮仓[2]。这对于提高我国的粮食装备水平，降低储粮损耗发挥了重要作用。 然而，地上储粮仓的环境条件并不理想，突出表现在夏季仓温偏高，持续保持 35℃-40℃的高温，平均仓温可达 37.8℃，由此带来的粮食虚热滞后、生虫霉害、品质赖变等问题；针对这些问题，又必须对粮食进行化学药物熏蒸，造成了无法避免的粮食污染残留，影响人体健康；同时人工制冷对粮食谷物等进行的冷却处理，又浪费着大量的能源，违背了可持续发展的社会建设发展要求；另外，粮食是大众所需物品，其成本又必然不能太高；因此，必须采取一定的有效措施来降低粮食储存和运输的成本[3]。近几年，随着国民经济的快速发展，各地建设用地量也越来越大，耕地减少的速度逐渐加快，全国每年的建设用地量都在六百万亩左右，其中占用耕地达四百万亩左右。粮食仓库的建设，也占用着大量的土地资源，虽然现有的研究已将每亿斤储粮用地约 300 亩，降到了每亿斤用地约100 亩，但仍然要占用较多的土地。 国家发改委、财政部、粮食局在《粮食收储供应安全保障工程建设规划（2015-2020 年）》文件中指出，“十三五”期间，应加快成品粮应急低温储备库建设，严格落实地方粮食储备任务，进一步增加地方粮食储备规模，提高国家粮食储备总规模；新建成符合相关条件的仓储设施纳入集中新建仓容规模，建设形成适应粮食安全需要的收储能力；同时，仓容建设要与需求紧密结合，优化区域、结构布局，保证粮食存储安全[4]。为了响应国家号召，弥补现有地上储粮仓的不足之处，应充分利用地下空间，积极寻求粮仓建设的新思路。 
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1.2  研究目的与意义

通过研究发现，地下储粮仓作为粮食流通环节中的关键性设施，可实现绿色、环保、节能、节地的储粮理想条件，需要加以重视，并重点建设。而传统建设项目的经济性评价一般只对初始投资进行详细分析计算，而对建设项目建成后的运营和维护成本等考虑很粗略，这样就会割裂建设项目各个阶段之间的内部联系[10]。美国 Veterans Affairs(简称 VA)机构负责全国 172 家医疗中心共 2000 幢建筑的运营及维护，VA 机构采用 40 年分析周期和 5%的折旧率进行全寿命周期分析，发现后期的运营及维护等费用是建造费用的 7.7 倍[11]。这可以在极大程度上说明在建设项目全寿命周期成本中，不仅初期投资的建造施工成本值得重视以外，，我们还更应当注重后期维护及运营成本等分析，以追求投资效益的整体最大化。因此，在建设项目的规划设计中，决策者应当在满足结构安全性、适用性、耐久性的前提下，把建造成本与未来发生的成本同时重视起来，以追求全寿命周期成本最优[12]。 在粮仓项目建设中，施工建造阶段的费用是短期内的一次性大额支出，因此人们往往很重视项目建设阶段的初次投入，而全寿命周期不仅包括前期的建造阶段，还包括后期的运营阶段等。典型的寿命周期成本状态如图 1[13]。但经研究发现，若是能从粮仓的全寿命周期来通盘考虑，粮仓在长期的使用过程中，由于地下储粮仓低温、低湿、密闭、缺氧等天然优势条件，其运营阶段的费用会远远低于地上储粮仓。因此，将全寿命周期经济性评价应用于地下储粮仓中，全面考虑整个期间内粮仓项目发生的建造阶段、运营阶段、老化废除阶段一共所需支出的全寿命周期成本总和，即从建设项目整个寿命期间来衡量其总费用，这样可以使投资策划、方案评价、施工方案的确定更加科学合理，因此比传统的成本分析方法更加具有优越性。 

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第二章 全寿命周期理论及其在储粮仓中的应用

2.1  全寿命周期成本的含义 
全寿命周期成本是指，从指导人们自觉全面地从要研究对象的全寿命周期出发，综合考虑初始造价和运营与维护成本，从多个可行性方案中，按照 LCC 最小化的原则，实现更为科学合理的投资决策。 工程项目全寿命周期成本（Life Cycle Cost，LCC），即全生命周期成本，工程项目全寿命周期管理包括项目决策阶段的开发管理（Development Management，DM）、项目实施阶段的项目管理（Project Management，PM）和项目使用阶段的设施管理（Facility Management，FM），即 LCC=DM+PM+FM。工程项目全寿命周期管理的核心任务是为工程建设和工程使用增值[32]。 粮仓项目全寿命周期成本，是指该粮仓项目开始构思起，从建造、运营到老化废除等整个时间历程内发生的所有费用的总和。粮仓项目全寿命周期管理理念，突破了以往只着重强调初始建造成本而忽视未来运营成本和废除成本的观念，从工程项目整体性的全局观念出发，评估粮仓项目在其全寿命周期内所有成本的一系列技术，最终达到全寿命周期费用最小化的目的[33]。 
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2.2  常见的储粮仓仓型
粮仓根据使用性质，可以分为收纳仓、中转仓、生产仓和储粮仓四种类型。本文主要研究的是储粮仓的仓型。储粮仓是为保障社会急需、防灾荒及供国防需要的用于长期储备的一类粮仓，可以方便、迅速、及时地集散粮食，这种粮仓在交通沿线最为常见。 常见的储粮仓仓型有平房仓、浅圆仓、立筒仓、砖圆仓、球形仓和地下仓等。其中平房仓是国家储备粮库的主导仓型，占国家储备粮总仓容的80%（图2，图3）其次为浅圆仓（图4，图5），约占10%；立筒仓（图6）、砖圆仓（图7）、球形仓（图8）相对较少。还有就是初步研发的地下空间绿色储粮仓体系（图9，图10）。在对粮仓项目进行全寿命周期成本分析时，我们需要考虑整个寿命周期内所有成本以及效益，以追求并努力实现全寿命周期内总成本最小化的目标[37]。这一分析方法和传统的应用有所差别，其主要体现在以下两个特点：粮仓全寿命周期成本主体的多样性，主要体现在它是一个国家公益性项目，在整个粮仓项目的全寿命周期中，涉及到国家、政府、社会、投资者、规划设计单位、建设单位、材料设备供应方和项目咨询单位等[38]。粮仓项目从建造阶段到运营阶段和老化废除阶段，产生的成本都具有各自的特点，它们相互制约、相互联系、相互影响，共同构成了粮仓项目的全寿命周期成本[39]。因此粮仓项目的全寿命周期成本是一个联动的系统，如图12。根据全寿命成本方法的技术的手段来避免短期投资行为，采取经济合理的措施方案，杜绝“眼前少花钱，以后花大钱”，准确把握全寿命周期内各个阶段的各项成本，从而在成本控制上更有可行性。  
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第三章  地下储粮仓全寿命周期成本及效益分析....... 23 
3.1  地下储粮仓与地上储粮仓的成本对比分析............ 23 
3.2  地下储粮仓的全寿命周期效益分析...... 33 
3.2.1  地下储粮仓显性效益分析............ 34 
3.2.2  地下储粮仓隐性效益分析............ 35 
3.3  工程实例分析...... 35 
3.3.1  储粮仓仓型方案决策背景及依据......... 35 
3.3.2  全寿命周期理论在储粮仓工程中的应用...... 36 
3.3.3  结论............ 38 
3.4  地下储粮仓经济性影响因素分析.......... 39 
3.5  本章小结..... 41 
第四章  结论与展望.......... 42 
4.1  主要结论..... 42 
4.2  本文创新点.......... 44 
4.3  未来工作展望...... 44 

第三章 地下储粮仓全寿命周期成本及效益分析 

本章选取了同一粮食库区内的 3 个不同的仓型与地下储粮仓进行建造成本、运营成本、老化废除阶段所产生的回收残值进行构成和对比分析，基于地下储粮仓的特殊性对其进行全寿命周期效益分析，突出地下储粮仓独特的优势。并对不同仓型在不同折现率、不同寿命周期下进行实例分析，验证全寿命周期经济性评价的方法在地下储粮仓中应用的可能性和有效性。最后对仓型实例的方案比选结果进一步讨论和推广，分析在全国范围内不同地区下建造不同仓型的储粮仓的经济性影响因素。 

3.1 地下储粮仓与地上储粮仓的成本对比分析
由于不同功能及不同仓型的粮仓项目的建设成本差异较大，且粮仓项目选址的不同也会直接影响到粮仓项目建设内容的差别。因此，本文选取同一使用功能（均为散装储粮仓）且位于同一粮食库区的平房仓、浅圆仓、地下仓3种不同仓型，作为成本对比分析的研究对象。 本粮食库区位于我国中部地区某省会城市郊区，该库区为农产品现代粮食物流园区，占地面积 1000 余亩。园区规划建成后将成为集粮食仓储、加工、运输、交易、质检、物流配送、信息发布、综合服务为一体的大型现代化粮食物流园区。该项目对保障国家粮食安全，促进现代粮食流通产业发展，服务中原经济区建设具有重要意义。目前，粮食仓储库区已基本建成，主要包括平房仓、浅圆仓、地下仓 3 种不同仓型，各个仓型的方案概况如表 2。 
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结论

本文以全寿命周期成本理论和方法为依据，结合现有地下储粮仓项目的成本特点，介绍了地下储粮仓和地上储粮仓的主要区别，突出了地下储粮仓全寿命周期的特点；在阐述粮仓项目全寿命周期成本构成的基础上分析了地下储粮仓项目与同一地区的地上平房仓、浅圆仓全寿命周期成本构成对比，指出了地下储粮仓的显性效益和隐性效益，最后讨论了基于全寿命周期成本的粮仓仓型实例分析，并将方案比选的结果进行进一步的推广。具体来说，本文的主要结论有以下几点：  在储粮仓总建造成本中，不同的储粮仓仓型的工程费用均所占比重较大，平均占总成本的 79.9%。在储粮仓项目的工程费用中，建筑工程成本占大部分，平均占工程费用的 72.4%，即可知降低建筑成本是储粮仓项目成本控制的重中之重。同时工程费用中，生产辅助设施的成本比重较大，占工程费用的 78.6%。其中，仓储及加工设施所占比例最大，达到了 56.6%。这是由于仓储是集中反映储粮仓内粮食活动状况的综合场所，是粮食的中转站，是储粮仓项目仓储管理的最核心的环节。因此，选择合理的仓储设施布局并优化仓储设施区域布局，加快提高粮食仓储设施的建设，采用先进高效的仓储加工设施，是进行有效的仓储管理的必要手段。土地使用费占工程建设其他费用的 15.1%。其中，地上储粮仓占地较大，而地下储粮仓良好的利用了地下空间，其顶部仍能进行绿化、晒场、粮食加工厂以及商业开发等，能够立体的使用土地，节约了土地资源，提高了土地利用率，体现了良好的经济性。在储粮仓运营阶段，由于地下仓天然的低温、低湿、密闭、缺氧等优点，使地下储粮仓的吨粮运营成本均低于平房仓、浅圆仓的 20%以上，显现出了地下储粮仓独特的优势。 
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参考文献(略)

本文编号：84519