LCC-analyser vid utformning av vägkonstruktionerJonas Wennström

VTI Väg- och banteknik

KTH Stål- och brobyggnad

Agenda

• Inledande om LCC och andra livscykelmetoder• Mål med vägförvaltningen• LCC vid investeringsskedena• LCC-analyser för vägkonstruktionen• LCC Väg-verktyget• Typer av beslut som verktyget kan ge stöd till• Fortsatt utveckling

Inledning om LCC

• Life cycle cost, LCC, är totala kostnaderna för en produkt/anläggning under hela dess livscykel

• Uppskatta vad en anläggning totalt kommer kosta för ägaren/brukarna under hela livscykeln

• Framtida kostnader diskonteras till ett nuvärde

• Life cycle costing, LCC/LCCA, är metoden för att på ett systematiskt analysera livscykelkostnaderna (LCC)

• Optimera utformningen av hela anläggningen eller enskilda komponenter för att minimera totalkostnaden

ISO 15686-5

Inledning om LCC (forts.)

• Whole life costing, WLC, är totala kostnaderna och inkomsterna för en produkt/anläggning under hela dess livscykel för ägaren, användaren och tredje part

• Livscykelanalys (LCA) är metoden för sammanställa och utvärdera ett produktsystems miljökonsekvenser under dess livscykel

ISO 15686-5 och ISO 14044

Mål med förvaltningen av vägnätet

• Mål för drift och underhåll (DoU)• DoU ska utföras så att trafiken kommer fram med

rätt leveranskvalitet• Tillgängligt• Robusthet• Trafik/trafikantinformation• Bekvämlighet• Säkerhet• Användarbarhet

Nationell plan för transportsystemet 2010−2021

Förvaltning sker med begränsade resurser

• Kräver avvägningar som i sin tur kräver beslutsunderlag

Funktionsmål Hänsynsmål

Budgetmål

LCA?

LCC?

Budgetplanering

MKB?

CBA?

WLC?

1 Samhällsekonomiska bedömningar. Analyser görs både på nät- och objektnivå.

2 Schabloner för drift och underhållskostnader för olika lösningar för objektet fördelat per komponent (vinter, väg-/banöverbyggnad, utrustning, broar, tunnlar,

3 Modeller för drift- och underhållskostnader som möjliggör en beskrivning av konsekvenser ur ett LCC-perspektiv.

4 Regelverk och dimensioneringsmetoder som optimerar byggdelstyper, t.ex. brodelar, lagertjocklekar i vägöverbyggnader

1. 2. 3. 4.

LCC från planeringsnivå till detaljnivå

LCC för vägkonstruktion

Terrass?

Obundna lager?

Bundna lager?

Trafikteknisk standard?

Vägräcken?

Väglinje och profil?

Princip för en LCC-modell för vägar

Indata

Utdata

Modeller

Konstruktion Trafik Klimat Kalkylföruts.

Nedbrytningsmekanismer

Drift- och underhållsbehov

Åtgärdseffekter

Trafikanteffekter

Väghållarkostnader Trafikantkostnader Samhällskostnader

Arbetsgång vid LCC-analyser

Förutsättningar

Utformning Tillståndsutveckling& åtgärdsstrategier

Känslighet- ochriskanalyser

Jämför

Resultat

LCC-analysprocedur

Åtgärdsbehov, LCC & effekter

Kvalitativa tolkningar och bedömningar

Baserat bland annat på Christensen (2005) “A method-based survey of life cycle costing literature pertinent to infrastructure

design and renewal”

Ta fram ny utformning och förfina analys

LCC-verktyg för väg inom Trafikverket

• LCC Vännen för vägobjekt

- Beläggning

- Bro

- Tunnel

- Vägutrustning, sidoområde mm.• LCC Bro• LCC Väg

- Verktyg för att ge stöd till analyser av vägkonstruktionen

- Utvecklat i Excel

LCC Väg-verktyget

• Bygger på princip om att alltid ge föreslagna värden enligt förutsättningarna och regelverk

• Egna val för lageruppbyggnad med tjocklekar och material

- Undergrund

- Obundna lager

- Bundna lager

Tillståndutveckling & åtgärder

• Tillståndsutvecklingsmodeller för funktionella egenskaper

- Spår (slitage + permanenta deformationer)

- Ojämnheter (IRI)

- MPD

- Sprickor• Olika åtgärdsstrategier (tillståndsbaserat, periodiska)

Tillståndutveckling & åtgärder (forts.)

Resultat: LCC

Vad kan verktyget ge stöd till?

• Konsekvenser av trafikteknisk standard (vägtyp, hastigheter, linjeföring, körfältsbredder, geometri)

• Val av konstruktionslösning (betong mot asfalt)• Strukturell uppbyggnad• Storlek på olika nedbrytningsmekanismer• Underhållsstandarder och underhållstrategier• Funktionsupphandlingar vid utformning av funktionskrav

Fortsatt utveckling

• Kalibreringar och valideringar av tillståndsutvecklingsmodeller

• Valideringar av kostnadsdata och modeller• Demofallstudier