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
