Original model for estimating the whole life costs of buildings and its verification

• Autorzy: Plebankiewicz E. , Zima K. , Wieczorek D.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2019-0026

Warianty tytułu

PL

Autorski model szacowania całości kosztów życia budynków i jego weryfikacja

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The model for estimating the whole life costs of the building life cycle that allows the quantification of the risk addition lets the investor to compare buildings at the initial stage of planning a construction project in terms of the following economic criteria: life cycle costs (LCC), whole life costs (WLC), life cycle equivalent annual costs (LCEAC) and cost addition for risk (ΔRLCC). The subsequent stages of the model development have been described in numerous publications of the authors, while the aim of this paper is to check the accuracy of the model in the case of changing the parameters that may affect the results of calculations. The scope of the study includes: comparison of the results generated by the model with the solutions obtained in the life cycle net present value method (LCNPV) for time and financial input data, not burdened with the risk effect; the analysis of the variability of results due to changes in input data; analysis of the variability of results as a consequence of changing the sets of membership functions for input data and methods for defuzzification the result.

PL

Model szacowania całości kosztów życia budynków umożliwiający kwantyfikację dodatku kosztowego za ryzyko, pozwala inwestorowi porównać budynki na wstępnym etapie planowania przedsięwzięcia budowlanego pod względem następujących kryteriów ekonomicznych: kosztów cyklu życia budynku (LCC – gdy inwestor nie będzie mógł notować przychodów); całości kosztów życia budynku (WLC – gdy oprócz ponoszenia kosztów w fazach cyklu życia budynku, inwestor będzie mógł notować również przychody); ekwiwalentu rocznych kosztów cyklu życia budynku (LCEAC – gdy długości trwania fazy eksploatacji będą różne); dodatku kosztowego za ryzyko w cyklu życia budynku (ΔRLCC – wyrażonego jako różnica w jednostkach walutowych pomiędzy wielkością kosztu cyklu życia budynku, która uwzględnia wpływ ryzyka, a wielkością kosztu cyklu życia budynku, która nie uwzględnia tego wpływu). W modelu, teoria zbiorów rozmytych łączona jest z najbardziej powszechną, dynamiczną metodą służącą do analizy efektywności ekonomicznej przedsięwzięć budowlanych na podstawie zdyskontowanych przepływów pieniężnych. Jest to metoda wartości bieżącej netto, zwana pod akronimami NPW (ang. net present worth) lub NPV (ang. net present value), która w modelu ma zastosowanie w wersji rozmytej (ang. fuzzy NPW lub fuzzy NPV). Dane wejściowe do modelu dzielą się na następujące parametry: czasowe CG (o charakterze globalnym), tj. czas trwania cyklu życia budynku Ti, przy czym Ti równy jest szacowanemu okresowi użytkowania budynku (ESLB – ang. estimated service life of a building); czasowe CL (o charakterze lokalnym), czyli czasy tik, tim, po których naliczane zostają odpowiednio k-ty okresowy koszt operacyjny lub m-ty okresowy przychód; finansowe FG (o charakterze globalnym), w postaci stopy dyskonta (r), która jest niezbędna do obliczenia wartości bieżącej netto danej kwoty pieniężnej w oparciu o jej wartość określoną w czasie przyszłym; finansowe FK (rozumiane jako koszty mogące zaistnieć w cyklu życia budynku), wśród których wyróżnia się koszty o charakterze rocznym – roczne koszty operacyjne (CopA,ij) oraz okresowym – kolejno koszty początkowe (Cin,i), okresowe koszty operacyjne (CopNA,ik) i koszty wycofania (Cwd,i); finansowe FP (rozumiane jako przychody mogące zaistnieć w cyklu życia budynku), czyli przychody o charakterze rocznym – roczne (IopA,il) oraz okresowym – kolejno okresowe przychody uzyskiwane w fazie eksploatacji budynku (IopNA,im) i przychody osiągnięte w fazie wycofania (Iwd,i). Do parametryzacji wymienionych powyżej danych wejściowych w modelu użyto wypukłych i normalnych liczb rozmytych. Celem niniejszego artykułu jest natomiast sprawdzenie poprawności działania modelu szacowania całości kosztów życia budynków umożliwiającego kwantyfikację dodatku kosztowego za ryzyko na ewentualność zmiany parametrów mogących wpływać na wyniki obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

life cycle cost; whole life costs; annual cost equivalent; cost addition; risk; building

PL

cykl życia; całość kosztów życia; koszt cyklu życia; ryzyko; dodatek kosztowy; budynek

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 65, nr 2
• Strony: 163--179
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Plebankiewicz E.

• Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Institute of Construction Management, Cracow, Poland

autor

Zima K.

• Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Institute of Construction Management, Cracow, Poland

autor

Wieczorek D.

• Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Institute of Construction Management, Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. M. Apollo, A. Siemaszko, E. Miszewska-Urbańska, “The selected roof covering technologies in the aspect of their life cycle costs”, Open Engineering 8(1): 478-483, 2018.
• 2. L. F., Cabeza, L. Rincón, V. Vilariño, G. Pérez, A. Castell, “Life cycle assessment (LCA) and life cycle energy analysis (LCEA) of buildings and the building sector: A review”, Renewable and sustainable energy reviews 29: 394-416, 2014.
• 3. E. Di Giuseppe, M. Iannaccone, M. Telloni, M. D’Orazio, C. Di Perna, “Probabilistic life cycle costing of existing buildings retrofit interventions towards nZE target: Methodology and application example”, Energy and Buildings 144: 416-432, 2017.
• 4. B. Grzyl, M. Apollo, E. Miszewska-Urbańska, A. Kristowski, „Zarządzanie eksploatacją obiektu w ujęciu kosztów cyklu życia”, Acta Scientiarum Polonorum. Seria: Architectura 16(2): 85-89, 2017.
• 5. I. Hajnal, “Optimization of building operational cost in the preparation process of public investment project”, In M. Hajdu (Ed.), Elsevier B.V.: Proceedings of the CC 2015, Creative Construction Conference, Kraków, Poland, 309-316, 2015.
• 6. P. Ilg, Ch. Scope, S. Muench, E. Guenther, “Uncertainty in life cycle costing for long-range infrastructure. Part I: leveling the playing field to address uncertainties”, International Journal of Life Cycle Assessment, 22(2): 277-292, 2017.
• 7. ISO 15686-5:2008, “Buildings and constructed assets. Service life planning. Part 5: Life cycle costing”.
• 8. A. Lewandowska, A. Noskowiak, G. Pajchrowski, W. Strykowski, A. Witczak, „Środowiskowa ocena cyklu życia modelowych budynków drewnianych i murowanych jako przykład zastosowania techniki LCA”, Poznań: Wydawnictwo Instytutu Technologii Drewna, 2012.
• 9. M. Mirkovic, “The Impact of Failure Types in Construction Production Systems on Economic Risk Assessments in the Bidding Phase”, Hindawi Complexity: 5041803, 2018.
• 10. E. Plebankiewicz, K. Zima, D. Wieczorek, “Quantification of the risk addition in life cycle cost of a building object”, Technical Transactions 5: 35-45, 2017.
• 11. E. Plebankiewicz, K. Zima, D. Wieczorek, “Life Cycle Equivalent Annual Cost (LCEAC) as a Comparative Indicator in the Life Cycle Cost Analysis of Buildings with Different Lifetimes”, MATEC Web of Conferences: 196, 04079, 2018.
• 12. E. Plebankiewicz, D. Wieczorek, “Multidimensional sensitivity study of the fuzzy risk assessment module in the life cycle of building objects”, Open Engineering 8:490-499, 2018.
• 13. E. Plebankiewicz, K. Zima, D. Wieczorek, “Scenarios for Maintenance and Building Decommissioning in the Building's Life Cycle”, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 222: 012015, 2019.
• 14. R. Ruparathna, K. Hewage, R. Sadiq, “Economic evaluation of building energy retrofits: A fuzzy based approach”, Energy and Buildings 139: 395-406, 2017.
• 15. A. Sharma, A. Saxena, M. Sethi, V. Shree, “Life cycle assessment of buildings: a review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(1): 871-875, 2011.
• 16. J. D. Silvestre, J. De Brito, M. D. Pinheiro, “Environmental impacts and benefits of the end-of-life of building materials calculation rules, results and contribution to a “cradle to cradle” life cycle”, Journal of Cleaner Production 66: 37-45, 2014.
• 17. D. Wieczorek, “Fuzzy risk assessment in the life cycle of building object – selection of the right defuzzification method”, In AIP Conference Proceedings, AIP Publishing 1978(1): 240005, 2018.
• 18. D. Wieczorek, „Modelowanie kosztów cyklu życia budynków z uwzględnieniem czynników ryzyka”, Praca doktorska, Kraków: Politechnika Krakowska, 2018.
• 19. D. Wieczorek, E. Plebankiewicz, K. Zima, “Model estimation of the whole life cost of a building with respect to risk factors”, Technological and Economic Development of Economy 25(1): 20-38, 2019.
• 20. A. Zeliaś, B. Pawełek, S. Wanat, „Metody statystyczne: zadania i sprawdziany”, Warszawa: Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, 2002.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).