1.8 Life Cycle Costing

Zweck
Life Cycle Costing (LCC) ist eine wichtige ökonomische Analyse, die bei der Auswahl von Alternativen verwendet wird, die sich sowohl auf anstehende als auch auf zukünftige Kosten auswirken. Es vergleicht anfängliche Investitionsoptionen und identifiziert die kostengünstigsten Alternativen für einen Zeitraum von zwanzig Jahren. In Bezug auf Energieeinsparungsmaßnahmen bei der Gebäudeplanung ist der Prozess gesetzlich vorgeschrieben und im Code of Federal Regulations (CFR), Titel 10, Teil 436, Unterabschnitt A: Programmregeln des Federal Energy Management Program, definiert.

Die A / E muss sich an lokale Versorgungsunternehmen wenden, um die verfügbaren nachfrageseitigen Managementprogramme und die Kostenunterstützung dieser Unternehmen für Planer und Eigentümer zu ermitteln.

Anwendungen
Grundlegende Anwendungen von LCC werden in den einzelnen Kapiteln behandelt und können innerhalb der Anforderungen eines A-E-Entwurfsprogrammierumfangs weiter definiert werden. Im Allgemeinen wird erwartet, dass LCC die Auswahl aller Gebäudesysteme unterstützt, die sich auf den Energieverbrauch auswirken: Wärmehülle, passive Solarfunktionen, Fenster, HLK, Warmwasser, Gebäudeautomation und Beleuchtung. LCC kann jedoch auch auf Gebäudemerkmale angewendet werden oder Kosten in Bezug auf die Produktivität der Insassen, die Systemwartung, die Umweltauswirkungen und andere Probleme verursachen, die sich im Laufe der Zeit auf die Kosten auswirken. Es ist sehr wichtig, die Bedeutung des integrierten Gebäudesystemdesigns für die Gesamteffizienz des Designs zu erkennen.

Methodik
Es gibt viele etablierte Richtlinien und computerbasierte Tools, die Barwert-LCC-Analysen effektiv unterstützen. Das National Institute of Standards and Technology (NIST) hat das Life Cycle Costing Manual für das Federal Energy Management Program (NIST Handbook 135) erstellt und veröffentlicht jährlich Energiepreisindizes für das reale Wachstum und Diskontfaktoren für die Lebenszykluskostenanalyse. Als Begleitprodukt hat NIST auch das BLCC-Computerprogramm (Building Life Cycle Cost) zur Durchführung von LCC-Analysen eingerichtet. Die neuesten Versionen des BLCC-Programms strukturieren nicht nur die Analyse, sondern enthalten auch aktuelle Energiepreisindizes und Diskontierungsfaktorreferenzen. Diese NIST-Materialien definieren alle erforderlichen LCC-Methoden, die in GSA-Designanwendungen verwendet werden.

Es wird empfohlen, dass die A/E erhalten die BLCC software und update von NIST.

Verfahren und Ansatz
Der effektivste Ansatz für LCC besteht darin, es angemessen in den Entwurfsprozess zu integrieren.

Der Gebäudeentwurf entwickelt sich von allgemeinen Konzepten zu detaillierten Analysen. LCC muss den gleichen Ansatz verfolgen, der den Fokus auf den aktuellen Detaillierungsgrad der Studie legt.

Für die effektive Entwicklung des Projekts ist es äußerst wichtig, dass während der Konzeptionsphase im Allgemeinen Verpflichtungen zu den Gebäudesystemen eingegangen und eingehalten werden.

Die Gebäudesysteme sollten in den ersten Phasen der Entwurfsentwicklungsphase auf ihre Angemessenheit hin analysiert werden. Zu diesem Zeitpunkt muss eine Richtungsbestimmung für die Systeme vorgenommen werden, und alle weiteren LCC-Studien konzentrierten sich auf Details innerhalb jedes Systems.

Charles Evans Whittaker U.S. Gerichtsgebäude,
Kansas City, MO

Alle LCC-Bemühungen sollten in der Entwurfsentwicklungsphase des Projekts abgeschlossen sein.

Die folgenden Verfahren sind in der Regel erforderlich, wenn LCC-Analysen für die Gebäudeplanung durchgeführt werden. Sie sind hier aufgelistet, um allgemeine Bedenken und häufig gestellte Fragen zu beantworten.

  • Bei der Definition von Alternativen zur Lebenszykluskostenberechnung muss während des gesamten Analysezeitraums ein akzeptables Niveau der gesamten Gebäudetechnik gewährleistet sein.
  • Designalternativen müssen mit einer Baseline-Referenzalternative verglichen werden, die die niedrigsten Erstkosten der in Betracht gezogenen Alternativen darstellt. Das Basismodell muss ein tragfähiges System bieten, das modernste Designmerkmale verwendet und alle Projektanforderungen erfüllt. Wenn bestehende Bedingungen Teil des Basisplans sind, muss die Analyse nicht nur die beabsichtigte Projektarbeit umfassen, sondern auch die zusätzlichen Kosten, die erforderlich sind, um die Einhaltung des Codes und einen zuverlässigen Betrieb während des Analysezeitraums zu erreichen.
  • Der Analysezeitraum sollte so gewählt werden, dass alle Kosten vollständig dargestellt werden. Bei der Optimierung des Designs eines einzelnen Systems müssen alle verglichenen Alternativen über den gleichen Analysezeitraum betrachtet werden. Wenn möglich, sollte der Analysezeitraum das kleinste ganzzahlige Vielfache der Lebensdauern der wichtigsten an der Analyse beteiligten Systeme sein. Standzeiten von HLK-Anlagen finden Sie im ASHRAE Applications Manual. In jedem Fall sollte der Analysezeitraum 25 Jahre nicht überschreiten, es sei denn, die GSA weist etwas anderes an.
  • Kosten, die unabhängig von der gewählten Alternative bereits angefallen sind oder anfallen müssen, können als “versenkt” gelten und von der Analyse ausgeschlossen werden. Kosten, die während des Zeitraums von der Entwurfsentscheidung bis zur Bauvergabe anfallen müssen, sollten als versenkt gelten.
  • Baseline- und alternative Erstkosten sind in der Regel diejenigen, die für das Bauvergabedatum geschätzt werden. Die Lebenszykluskostenanalyse kann davon ausgehen, dass das Vergabedatum als Nullzeitpunkt für den Analysezeitraum angesehen werden kann, wobei alle anderen Ereigniszeiten auf das Bauvergabedatum bezogen sind. Der Einfachheit halber kann das Jahr der Entwurfsentscheidung auch als Nullzeitpunkt betrachtet werden, und es kann davon ausgegangen werden, dass der Baupreis in diesem Jahr erfolgen wird.
  • Bergungswerte für Alternativen sind in der Regel Null. In den Fällen, in denen Ausschusswerte Entscheidungen beeinflussen könnten, wird der Barwert jedoch als zukünftiger Wert (Ausschusswert) berechnet, der ab dem Jahr des Auftretens auf die Gegenwart abgezinst wird. Die Formel für
    dies ist in der LCC-Formeln Tabelle 1-1 gezeigt.

Tabelle 1-1 LCC-Formeln
Art der Kosten Kostenbeispiele Barwertbeziehungen
Versenkt
  • Designgebühren
  • Mittel unwiderruflich gebunden
Nicht anwendbar Kosten sind nicht enthalten
in der Analyse
Zuerst
  • Investitionskosten
  • Baukosten
  • Kaufpreis
 Barwertverhältnis der ersten Kosten Für die Investitionskosten
, die zu Beginn des
-Analysezeitraums beginnen
Bergungswert Schrottwert der Ausrüstung
am Ende ihrer Lebensdauer
Barwertverhältnis der Bergungswertkosten Der Barwert entspricht dem
zukünftigen Wert am Ende von
der Lebensdauer, diskontiert
um n Betriebsjahre
Zukünftige Investitionen
  • Einmalige Investitionen
    nach Beginn des Analysezeitraums
  • Nichtjährliche Wartung
    oder Reparatur
  • Wesentliche Änderungen an
    Erstinvestitionsarbeiten
 Barwertverhältnis der zukünftigen Investitionskosten
Wobei FV die Zeit pro-
Nennbetrag, der
Investitionswert bis zum Ende
der Lebensdauer Bergungswert trennt.
Diskontieren Sie den zukünftigen Wert
(Der heutige Wert ist bei
Kurs e bis Jahr n eskaliert) zurück auf die
Gegenwart.
Restwert Ausrüstung mit einer Lebensdauer
, die über den Analysezeitraum
hinausgeht
Barwertverhältnis der Restwertkosten Der Restwert entspricht dem
zukünftigen Wert am Ende des Analysezeitraums
, dis-
bis zur Gegenwart gezählt.
Jährlich wiederkehrende feste Fester Zahlungsservice
Verträge mit Inflation
Anpassungen Vorbeugende Wartung
Barwertverhältnis der jährlich wiederkehrenden Fixkosten Jährlich wiederkehrende Kosten,
in Bezug auf den heutigen Wert,
die mit
der gleichen Rate wie die allgemeine
Inflation im Preis steigen. Die UPWn
-Faktoren liegen innerhalb des
NIST BLCC-Programms.
Jährlich wiederkehrend
Eskalierend
  • Service oder Wartung
    die eine Erhöhung der
    Arbeitsmengen beinhalten
  • Häufiger Ersatz
    das eskaliert mit einer Rate
    anders als die Inflation
 Barwertverhältnis der jährlich wiederkehrenden eskalierenden Kosten Der Barwert solcher
Kosten wird von
unter Verwendung einer modifizierten Version
der UPW-Formel (UPW *)
berechnet, die eine Kosteneskalation
ermöglicht.
Energie Kraftstoffbezogene Kosten wie Kraftstoff
Öl, Erdgas oder Strom
Barwertverhältnis der Energiekosten Energiebezogene UPW * -Faktoren
finden Sie im NIST
BLCC-Programm.
Eskalationsraten In Bezug auf Haushalt
Eskalation auf reales Wachstum
Eskalation
 Barwertverhältnis der Eskalationsraten Kosten Erforderlich, um Haushalt
Eskalation in reales Wachstum umzuwandeln
Eskalation.
Definitionen FV = zukünftiger Wert
PV = gegenwärtiger Wert
TV = heutiger Wert
d = realer Abzinsungssatz
e = reale Wachstumseskalationsrate (die differentielle Eskalationsrate, die nach Beseitigung des Einflusses der allgemeinen Inflation besteht)
n = Anzahl der Jahre bis zum Auftreten oder gegebenenfalls des Analysezeitraums
E = Haushaltseskalation
I = Inflationsrate
UPW = Einheitlicher Present-Worth-Faktor für feste wiederkehrende Kosten
UPW* = Modifizierter einheitlicher Present-Worth-Faktor für eskalierende wiederkehrende Kosten

  • Zukünftige einmalige Kosten, wie z. B. Wiederbeschaffungskosten, werden ermittelt, indem ein bekannter heutiger Wert (unter Verwendung der realen Wachstumsrate) auf seinen zukünftigen Wert in dem Jahr, in dem er auftritt, eskaliert und dann auf seinen gegenwärtigen Wert diskontiert wird (unter Verwendung eines realen Abzinsungssatzes). Die Formel hierfür ist in der LCC-Formeln Tabelle 1-1 gezeigt.
  • In Fällen, in denen eine Alternative eine Lebensdauer über den Analysezeitraum hinaus hat, ist die zugehörige Restlebensdauer zu berücksichtigen. Bei dieser Berechnung wird der zukünftige Restwert am Ende des Analysezeitraums ermittelt und der Betrag dann wieder auf die Gegenwart diskontiert. Der zukünftige Restwert kann angenähert werden, indem der zukünftige Investitionswert (abzüglich des zukünftigen Bergungswerts am Ende seiner Lebensdauer) mit dem Anteil der im Analysezeitraum verbleibenden Zeit im Vergleich zu seiner Lebensdauer multipliziert wird.
  • Zu den jährlich wiederkehrenden Fixkosten gehören Kosten, bei denen Erhöhungen kein wirkliches Wachstum haben, z. B. Kosten, die mit der allgemeinen Inflationsrate steigen. Sie können durch die Formel dargestellt werden, die in der LCC-Formel-Tabelle 1-1 gezeigt ist. In dieser Tabelle finden Sie auch die Formel für wiederkehrende Kosten, bei denen wiederkehrende Kosten eskalieren. Bei beiden Formeln werden bekannte Kosten (im heutigen Wert) mit einem einheitlichen Gegenwartswert multipliziert.
  • Treibstoffkosten stellen einen Sonderfall wiederkehrender eskalierender Kosten dar. Aus den NIST-Daten liegen einheitliche aktuelle Werte vor, die bestimmte Kraftstoffarten nach Sektor / Standort für einen definierten Analysezeitraum korrelieren.Der Einfachheit halber kann davon ausgegangen werden, dass die Nachfrageentgelte mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Verbrauchsentgelte eskalieren.
  • Investitionen und Ersatzmaßnahmen im Laufe der Zeit können sich auf wiederkehrende Kosten auswirken. Der Einfachheit halber kann, sofern nicht anders angegeben, davon ausgegangen werden, dass fluktuierende wiederkehrende Kosteneinsparungen proportional zu den zu Beginn des Analysezeitraums erzielten Einsparungen sind.
  • Berechnen Sie das Verhältnis von Einsparungen zu Investitionen (SIR) für Vergleiche unterschiedlicher Alternativen, z. B. für den Vergleich einer HLK-Alternative mit einer Beleuchtungsalternative. Berechnen Sie die Nettoeinsparungen für Vergleiche ähnlicher Alternativen, z. B. die Optimierung der Dämmdicke in einer Wand.
  • Eine Sensitivitätsanalyse ist erforderlich, wenn Annahmen als fragwürdig angesehen werden können. Dies erfordert lediglich die Durchführung mehrerer LCC-Analysen unter Verwendung von Extremen der betreffenden Kostenparameter.
  • Aufgrund möglicher Fehlermargen bei der Kostenschätzung können Alternativen mit einer Lebenszykluskostendifferenz von weniger als 10 Prozent von der GSA als nicht schlüssig beurteilt werden.
  • Um energiebezogene Kostenauswirkungen für Alternativen zu definieren, die durch Wetter und / oder unterschiedliche Lasten / Zeitpläne beeinflusst werden, ist das Modellierungsprogramm für den Energieverbrauch DOE2 oder eine andere zugelassene Software zu verwenden.

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