公共建築工事積算に資する調査・検討（０８）業務

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1 設備工事の概算手法 ( その 1)( 機械設備 ) 主席研究員 山崎雄司 1. はじめに機械設備のコスト管理について 官庁施設の設計段階におけるコスト管理ガイドライン では 概算工事費算定に使用する数量の算出は概略平面図からの拾い並びに類似施設の実績値より算出される資器材の数量を使用する と示されているが 設計の初期の段階ではシステムが確定していない等の理由により 妥当な概算価格を算定できず 過去の実績値 ( 円 / m2 ) を使用することが多かった 本研究は 可能な範囲でシステム変更 管種変更 単価の異なる地域への対応 改修工事における数量の把握に利用可能なコスト管理手法について 国土交通省発注の完成工事 ( 設計変更含む ) の内訳書の数量および複合単価 (H24) を用いて検討を行った 2. 概算手法としての必要事項概算手法を検討するうえで考慮しなければならない必要事項については以下のとおりと考える (1) 全体工事に占める金額割合が大きい項目を適切に捉える (2) 設計により金額が大きく変動する項目を適切に捉える (3) 効率的な算出を行える ( 数量及び単価は大くくりにする ) (4) 仕様変更への対応が可能である ( 例 : 配管 保温の種類 ) (5) システム間での比較が可能である ( 例 : ダクト方式 ファンコイルダクト併用方式 ) (6) 各設計段階で必要な精度がある (7) 特殊な工事 改修工事に準用が可能である (8) 検証が可能である 上記の事項を考慮のうえ 機械設備の概算算定方法についてまとめたものを表 1 に示す 表 1 機械設備における各設計段階の数量及び単価 ( 例 ) 主要機器 主要機器廻り コスト配分表作成段階 基本設計着手段階基本設計審査段階実施設計審査段階備考 数量企画設計図による基本設計図による実施設計図による 単価実績 or 超概略見積り実績 or 概略見積り 見積り ( 複数社が望ましい ) SIBC 統計分析に数量基本設計図による実施設計図によるよる 単価 実績 or 合成単価 合成単価 ( 対応する仕様ごと ) その他の機器数量 単価主要機器に対する比率代表機器単価 * 台数 ダクト 配管 ダクト 配管付属品 共通費 and 税 項目 数量 単価 数量 単価 SIBC 統計分析による SIBC 類似モデルによる SIBC 類似モデルによる 延べ面積あたりの換算数量 指標合成単価 ダクト 配管に対する比率 共通費積算基準 ( 率 )+ 積上げ 概算数量 ( 仕様ごとが望ましい ) 合成単価 ( 対応する仕様ごと ) ダクト 配管に対する比率 段階が進むに伴いその他機器より移行 検証等の必要に応じダクト 配管に移行 段階が進むに伴い主要機器に移行 経費率計算プログラム or 早見表による

2 3. 空気調和設備の概算手法機械設備工事は空調設備 ( 空気調和設備 換気設備 排煙設備 自動制御設備 ) と給排水衛生設備 ( 衛生器具設備 給水設備 排水設備 給湯設備 消火設備等 ) に区分される また 空気調和設備はさらに機器設備 ( 熱源機器 空気調和機器 ) ダクト設備 配管設備に区分される これらの工事費をどのように算出するかが 機械設備の概算算出の大きな課題である ここでは 空気調和設備の 概算算出担当者 が 基本設計審査段階 で算出する概算について 項目ごとに換算する手法について述べる 機械設備工事および空気調和設備の構成比率について6000 型の地方合同庁舎を例に図 1 図 2に示す 機械設備の工事構成割合( 例 ) 建物名称地方合同庁舎 (2006 年 ) 構造規模 RC-5-1 4,764m2熱源方式中央熱源方式 ( 油だき吸収冷温水機 ) 直接工事費約 200,000,000 円図 1 機械設備工事の構成割合 (1) 機器空気調和設備における機器類は工事費に占める割合が大きい ( 図 2 参照 ) また 空気調和設備以外でも換気 設備の送風機 給水設備のタンク類 ポンプ類 給湯設備の給湯器等の機器類に 熱源付属機器 :TO TOS PO CT 煙道 PCD PCH TE 図 2 空気調和設備の構成割合 ついても多くの割合を占めるため適切に把握することが必要となる これらの機器は 設備システム 付加仕様及び需給状況等によって大きく価格は変動することから 次のことを考慮する必要がある 1 機器類は 仕様が若干変化しても設置台数は大きく変わらないため 数量は設計数量とする 2 機器は付加仕様および需給状況等社会情勢による価格変動を考慮し 主要機器は設計の初期より見積りによる 3 熱源付属機器等のうち金額割合が小さいものは 主要機器に対する比率や過去の事例によってもよい (2) 機器廻り主要機器等と密接不可分な配管 基礎等の 機器廻り の構成比率を図 3に示す 機器廻り は一般に項目数は多いが機器本体に比べると価格割合は低い これらの項目は 過大な手間をかけずに効率的に算出する必要がある 図 3に示すように基礎 搬入据付 計器類 ダンパー 弁類 ダクト 配管などは 機器廻り の合成単価として計上することにより効率が図れることができる

3 図 3 機器本体 と 機器廻り の構成割合 仕様 数量及び価格は設計 VE 概算手法 ( 平成 12 年 ) による (3) 長方形ダクトダクト設備は 保温 ダンパー 制気口等から構成されるが 空調方式により数量は変化する また 工事費に占める割合は比較的大きい ( 図 2 参照 ) ことから ダクト設備の価格を適切に把握することが重要となる 長方形ダクトは ダクトの展開面積が積算数量の基準となるため 設計の初期の段階で詳細を把握することは困難である このため 基本設計審査時段階で利用できる数量および単価について 実績値を利用したダクト数量の換算手法と基準となる単価の設定方法 について検討を行う ( 換気ダクトも保温を除くことにより同様に扱うことができる ) 1) 換算方法と単価設定の条件計算対象とするダクトの換算係数および使用する単価として設定可能となる条件を以下に示す 換算および単価の条件 1 各板厚において実価格と換算値による価格が近似していること 2 換算が容易である 3 延べ面積 空調方式ごとに一定の比率が設定できる 4 工種の全数量をイメージしやすいことが望ましい 5 単価は ダクト施工に伴い一般に必要となる全ての項目を含む合成単価とし 材料 労務費の変動による板厚間の単価の比率の変化が少ないことが望ましい 6 換算の指標となる単価は板厚ごとの価格割合が大きい単価または近い値で 設定が容易で あることが望ましい 単価 ( 円 / m2 ) 保温 : 天井内 GW( アルミカ ラスクロス ) また 長方形ダクトの板厚 毎の合成単価の構成を図 4 による 11,340 13,600 5,210 板厚 ( mm ) 図 4 長方形ダクトの板厚別合成単価の構成

4 2) 換算方法によるコスト算出について a. 手法 1 長方形ダクトの合計金額から換算する手法 ここでは長方形ダクトの合計金額 ( 円 ) を特定の板厚の複合単価 ( 指標複合単価 ) を用いて換算ダクト数量を求め ダクト関係の概算を算出する手法について述べる 換算式 換算面積 = 長方形ダクトの合計金額 ( 円 )/( 指標複合単価 )( m2 ) 長方形ダクトの合計金額 :Σ( 面積 ( 複合単価 )) 指標複合単価 : 代表となるダクトの複合単価 0.5mmを使用 価格式 ダクト関連価格 = 換算面積 ( m2 ) 指標合成単価 ( 円 / m2 ) 指標合成単価 : 代表となる板厚の合成単価 ( 円 / m2 ) 0.5mm を使用長方形ダクトの複合単価による換算の可能性について0.5mmの複合単価及び合成単価を代表単価として過去の実績を用いて検証を行った結果を表 2に示す 計算例 1 実面積による価格の合計 Σ( 各板厚毎実面積 複合単価 )=686,560( 円 ) 2 換算面積 686,560 複合単価 (5,210( 円 / m2 ) = ( m2 ) 3ダクト関連価格 132 ( m2 ) 合成単価 (11,340( 円 / m2 )) =1,494,421( 円 ) 表 2 長方形ダクトの複合単価による換算の検証 (0.5mm の複合単価及び合成単価の場合 ) 建物規模モデル ( 実延べ床面積 ) 750 形 (712 m2 ) 1500 形 (1,204 m2 ) 3000 形 (4,258 m2 ) 6000 形 (5,329 m2 ) 形 (17,323 m2 ) 形 (31,046 m2 ) 1Σ( 実面積 複合単価 ) 686,560 1,767,580 4,041,460 7,144,750 28,678,020 29,591,070 2 換算面積 ( 5,210) ,371 5,504 5, 合成単価 (11,340) 1,494,421 3,847,455 8,796,963 15,551,831 62,422,854 64,410,274 4Σ( 実面積 合成単価 ) 1,483,460 3,761,700 8,185,340 15,094,840 60,357,120 57,720,080 5 比率 (3/4) 各モデルの5 比率 (3/4) の値が1に近い値であることから サンプルと同程度の構成比率であれば 概算額の算定として使用可能であると考察する 0.5mmの複合単価及び合成単価を代表単価とした場合の換算面積と延べ面積の関係を図 5 に示す 3,848 2,310 図 5 長方形ダクト延べ面積あたりの換算面積

5 ( 例 ) 延べ面積 10,000 m2の庁舎の長方形ダクト関連工事の直接工事費を求める 延べ面積あたりの換算ダクト面積( 空調方式ファンコイルユニット ダクト併用方式 ) 図 6の近似線の計算式 Y= Ⅹ より長方形ダクトの換算面積は約 2,310 m2 ダクト関連価格( 換算面積 指標合成単価 (0.5mm) より ) 2,310 m2 11,340 円 / m2 26,200,000 円 延べ面積あたりの換算ダクト面積( 空調方式ダクト方式 ) 図 6の近似線の計算式 Y= Ⅹ より 約 3,848 m2 3,848 m2 11,340 円 / m2 43,636,000 円 b. 手法 2 長方形ダクトの数量から換算する手法 数量だけが既知のデータでも 換算面積を算出し図 5 延べ面積当たりの換算面積 を作成することで概算額を算出することができる ここでは 板厚毎の数量を特定の板厚 ( 指標板厚 ) に換算する換算係数として ( 板厚 +Y)/( 指標板厚 +Y) を用いた手法について以下に述べる 換算式 換算面積 =Σ( 板厚ごとの面積 換算係数 ) ( m2 ) 換算係数 :( 板厚 + Y)/( 指標板厚 + Y) 価格式 ダクト関連価格 = 換算面積 ( m2 ) 指標合成単価 ( 円 / m2 ) 指標合成単価 : 代表となる板厚における合成単価 Yは指標合成単価と ( 板厚毎の合成単価 / 換算係数 ) の比が一定になるよう設定する定数で 指標板厚を価格割合が大きい板厚 (0.5mm) として試算した結果 Y=2が最も近似する数値となった 試算結果を図 6に示す ( 例 )Y=2を代入して換算した 0.5mmと1.0mm換算の単価比較 =11,340:13,600/((1.0+2)/(0.5+2))=11,340:11,333 1 : 1 使用割合が少ない 面積あたり ( 換算無し ) 図 6 長方形ダクトの板厚別合成単価比率 換算計算例 指標ダクトの板厚 0.5mmで0.8mm厚ダクトの面積を換算する場合の例換算面積算定実面積 13m2 13 ((0.8+2) (0.5+2))= =14.56( m2 ) ダクト関連価格指標合成単価 11,340 円 / m ( m2 ) 11,340=165,110 円

6 (4) スパイラルダクトスパイラルダクトを長方形ダクトに含めて算出する方法もあるが スパイラルダクト特有の用途もあるので長方形ダクトと区分して算出する ここでは 長辺ダクトと同様に実績値を利用したダクト数量の換算手法と基準となる価格の設定方法及び数量が明確になった段階での換算方法について検討する スパイラルダクトの合成単価の構成については図 7による 単価 ( 円 / m2 ) 保温 : 天井内 GW( アルミカ ラスクロス ) 5,200 2,970 図 7 スパイラルダクトの口径別合成単価の構成 口径 (φ) 1) 換算方法によるコスト算出について a. 手法 1 スパイラルダクトの合計金額から換算する手法 長方形ダクトと同様に ここではスパイラルダクトの合計金額 ( 円 ) を特定の口径の複合単価 ( 指標複合単価 ) を用いて換算ダクト数量を求め ダクト関係の概算を算出する手法について述べる 換算式 換算長さ=スパイラルダクトの合計金額 ( 円 )/( 指標複合単価 )(m) スパイラルダクトの合計金額 :Σ( 長さ ( 複合単価 )) 指標複合単価 : 代表となる口径の複合単価 100φを使用 価格式 ダクト関係価格 = 換算長さ (m) 指標合成単価 ( 円 /m) 指標複合単価 : 代表となる口径の合成単価 スパイラルダクトの複合単価による換算の可能性について100φの複合単価及び合成単価を代表単価として過去の実績を用いて検証を行った結果を表 3に示す 表 3 スパイラルダクトの複合単価による換算の検証 (100φの複合及び合成単価の場合) 建物規模モデル ( 実延べ床面積 ) 750 形 (712 m2 ) 1500 形 (1,204 m2 ) 3000 形 (4,258 m2 ) 6000 形 (5,329 m2 ) 形 (17,323 m2 ) 形 (31,046 m2 ) 1Σ( 実面積 複合単価 ) 596, ,210 7,868,830 5,564,630 7,171,500 39,922,750 2 換算面積 ( 2,970) ,649 1,874 2,415 13, 合成単価 (5,200) 869,748 1,120,906 13,777,076 9,742,787 12,556,162 69,898,418 4Σ( 実面積 合成単価 ) 875,120 1,127,900 13,699,794 9,821,335 12,649,400 72,456,464 5 比率 (3/4) 各モデルの5 比率 (3/4) の値が1に近い値であることから サンプルと同程度の構成比率であれば 概算額の算定として使用可能であると考察する 100φの複合単価及び合成単価を代表単価とした場合の換算面積と延べ面積の関係を図 8に示す

7 換算長さ (m) 指標価格 100φ 3,030 延べ面積 ( m2 ) 図 8 スパイラルダクト延べ面積あたりの換算長さ ( ファンコイルダクト併用方式 ) ( 例 ) 延べ面積 10,000 m2の庁舎のスパイラルダクト関連工事の直接工事費を求める 延べ面積あたりの換算長さ図または 近似線の計算式 Y=0.152 Ⅹ よりスパイラルダクトの換算長さは約 3,030 m ダクト関連価格( 換算長さ 指標合成単価 (100mmΦ) より ) 3,030 m 5,200 円 /m = 15,756,000 円 b. 手法 2 スパイラルダクトの数量から換算する手法 長方形ダクトと同様に 各口径のダクトの長さを特定の口径 ( 指標口径 ) に換算する換算係数として ( 口径 +Y)/( 指標口径 +Y) を用いた手法について述べる 換算式 換算長さ=Σ( 長さ 換算係数 ) (m) 換算係数 :(( ダクト口径 + Y)/( 指標口径 + Y)) 価格式 ダクト関係価格 = 換算長さ (m) 指標合成単価 ( 円 / m2 ) Yは指標合成単価と ( 口径毎の合成単価 / 換算係数 ) の比が一定になるよう設定する定数で 指標口径を100mmφとして試算した結果 Y=70が最も近似する数値となった 試算結果を図 9に示す 合成単価 ( 円 /m)/ 換算係数 100φ を 100 とした単価比率 ( 口径 +70) (Y=0) (Y=0) 参考 ( スパイラルダクトのみの価格 ) 口径 (φ) 図 9 スパイラルダクトの口径別合成単価比率

8 (5) 冷温水配管配管に関しては これまで トン単価 と言われる質量あたり単価が多く使用されてきたが 空調システムによる数量の把握 管種を変更する際の対応等を考慮し ダクトと同様に実績値を利用し たダ配管数量の換算手法と基準となる価格の設定方法及び数量が明確になった段階での換算方法について検討する 冷温水配管の口径別合成単価の構成について図 10に示す 図 10 冷温水配管の口径別合成単価の構成 (SGP 白 ) 1) 換算方法によるコスト算出について 保温 : 天井内 GW( アルミカ ラスクロス ) a. 手法 1 冷温水配管の合計金額から換算する手法 ダクトと同様に ここでは冷温水配管の合計金額 ( 円 ) を特定の口径の複合単価 ( 指標複合単価 ) により換算配管数量を求め 概算額を算出する手法について述べる 換算式 換算長さ= 冷温水配管の合計金額 ( 円 )/( 指標複合単価 )(m) 冷温水配管の合計金額 :Σ( 長さ ( 複合単価 )) 指標複合単価 : 代表となる口径の複合単価 50A を使用 価格式 冷温水配管の関係価格 = 換算長さ (m) 指標合成単価 ( 円 /m) 指標複合単価 : 代表となる口径の合成単価 冷温水配管の複合単価による換算の可能性について 50A の複合及び合成単価を用いて検証を行った結果 ( 表は省略 ) ダクトと同様に各モデルの5 比率 (3/4) の値が0.98~1.08と 1に近い値であり 利用可能であることが確認できた 50A 複合単価及び合成単価を代表単価とした場合の換算長さと延べ面積の関係を図 11に示す (A) 2,970 1,670 図 11 冷温水配管延べ面積当たりの換算長さ (SGP 白 )

9 概算算出例( 異なる空調方式 )+( 異なる管種 ) 管種 :SGP( 白 ) SUS ( 例 1) 延べ面積 10,000 m2空調方式ファンコイルユニット ダクト併用方式 延べ面積あたりの換算長さ: Y=0.297 Ⅹ 1 より 約 2,970 m 概算額: 換算長さ 指標合成単価 (50A) より 2,970 10,095 29,980,000 円 ( 例 2) 延べ面積 10,000 m2空調方式ダクト方式 パッケージエアコン併用方式 延べ面積あたりの換算長さ: Y=0.025 Ⅹ より 約 1,670 m 概算額: 1,670 m 10,095 円 / m 16,860,000 円 ( 例 3) 延べ面積 10,000 m2空調方式ファンコイルユニット ダクト併用方式 延べ面積あたりの換算長さ: Y=0.297 Ⅹ 1 より 約 2,970 m 概算額: 換算長さ 指標合成単価 (SUS50A) より 2,970 9,100 27,030,000 円 b. 手法 2 冷温水配管の数量から換算する手法 ダクトと同様に 各口径の配管の長さを特定の口径 ( 指標口径 ) に換算する換算係数として ( 口径 +Y)/( 指標口径 +Y) を用いた手法について述べる 換算式 換算長さ =Σ( 長さ 換算係数 ) (m) 換算係数 :(( 呼び径 + Y)/( 指標呼び径 + Y)) 価格式 冷温水配管関係価格 = 換算長さ (m) 指標合成単価 ( 円 / m2 ) Y は指標合成単価と ( 呼び径毎の合成単価 / 換算係数 ) の比が一定になるよう設定する定数 で 指標呼び径を 50A として試算した結果 Y=10 が最も近似する数値となった 換算は屋内一般配 管を標準とする 機械 室内の配管は 図 12 の 1 屋内一般配管と 2 機械室配管の比率 がおおよそ 1.1 倍であ ることから 換算係数 を ( 呼び径 +Y) 1.1/ ( 指標呼び径 + Y) と して換算を行う 試算 結果を図 12 に示す 合成単価 ( 円 /m)/ 換算係数 50A( 一般 ) を 100 とした単価比率 ( 呼び径 +10) での加工した合成単価 ( 円 /m)(150a 基準 ) 2 機械室 ( 呼び径 +10) で加工した合成単価 ( 円 /m)(150a 基準 ) 3 呼び径で加工した合成単価 ( 円 /m)(350a 基準 ) 4 ( 呼び径 +10) で加工した配管の複合単価 ( 円 /m)(150a 基準 ) 図 12 冷温水配管の呼び径別合成単価比率 (SGP 白 ) (Y=0) 呼び径 (A) (6) 共通費共通費は概算単価に包含されて計算されることが多いが 共通費は直接工事費及び工期により変わること 内訳書を用いた検証のしやすさを考慮し 共通費は直接工事費とは区分して計上することが望ましい 新営における機械設備工事の総合共通費率 (%) について表 4に示す また 全体直接工事費の違いによる内包される配管工事費に掛かる共通費率 (%) の違いにつて試算例を以下に示す

10 ( 総合共通比率算出例 ) 直接工事費 100,000,000 円 工期 12か月の工事の場合の総合共通費率の算出共通仮設費 (3.86%) 現場管理費(12.36%) 一般管理費等(9.13%) = % 表 4 新営機械設備工事の主な総合共通費率 (%) ( 積み上げ分を除く ) T: 工期 P: 直接工事費 ( 千円 ) ( か月 ) 10,000 50, , ,000 1,000, 新営の機械設備工事における総合共通費率 (%) 使用例を以下に示す 条件 機械設備 ( 新営 ) 工事全体直接工事費 A 工事 100,000,000 円 ( 配管の直接工事費 1,000,000 円を含む ) B 工事 10,000,000 円 ( 配管の直接工事費 1,000,000 円を含む ) 工期 12か月 (A 工事 B 工事共 ) 共通比率の比較 上記工事に含まれる配管の直接工事費 1,000,000 円に掛かる共通比率の比較 A 工事 B 工事 1,000, = 1,247,000 円 1,000, = 1,450,000 円 上記より内包される配管工事に掛かる共通比率は A 工事と B 工事で 1.274/1.450=1.16 倍の違 いがある このように 共通比率は 直接工事費および工期により変動することから 直接工事費と 共通費は区分して計上することが望ましい 4. まとめここで紹介した空気調和設備の機器 機器廻り ダクト 冷温水配管の換算方式による概算金額の算出方法 設計の初期段階から設計の各段階において換算方法の使い分けを行うことで充分使用できる事が可能である システムの違いへの対応については ここで紹介した空調システムの違いによる分析結果より 分析するサンプルを変更することで十分対応可能である 材料および仕様の違いによる対応方法は 冷温水配管の概算算出例で示したが 換算面積および長さに乗ずる合成単価を構成する部材の単価を変更することで対応可能であり 地域等による単価の違いも同様の手法で対応可能と考えられる 共通費については 直接工事費および工期により変動することから 直接工事費と共通費は区分して計上することとした 以上から ここで紹介した手法は 2. 換算手法としての必要事項 で設定した条件を ほぼ満足しているものと考える 今回は空気調和設備について紹介を行ったが 今後他の項目についても検証を進めていきたい