文_趙 聰（廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，講師，碩士）

住房選址不當(dāng)是影響居民生活幸福感較突出的問題。應(yīng)用BIM技術(shù)輔助選址，可直觀反映平面圖中無法顯示的空間實(shí)際狀態(tài)。本文以柳州市為例，分析影響保障性住房選址的因素，構(gòu)建保障性住房的選址數(shù)據(jù)模型，尋求利用BIM技術(shù)解決問題的方法，實(shí)現(xiàn)建筑綠色宜居。

一、建筑選址的影響因素分析

在共建“一帶一路”倡議、中國（廣西）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)成立等政策利好的背景下，城市外來務(wù)工人員持續(xù)增加，如何讓中低收入人群安居樂業(yè)，是廣西住房保障工作尤其是選址規(guī)劃工作的一個(gè)重要內(nèi)容。

（一）工業(yè)用地改造因素

工業(yè)的發(fā)展為城市提供大量就業(yè)崗位，并產(chǎn)生相當(dāng)?shù)目?、貨運(yùn)量，城市發(fā)展過程中規(guī)劃主要交通路線時(shí)，必須考慮由此帶來的流向、流量等影響。城市新工業(yè)的布點(diǎn)和原工業(yè)布局的調(diào)整，都將為城市交通運(yùn)輸走向帶來變動(dòng)。增加工業(yè)用地規(guī)模，可以提升產(chǎn)能和工作崗位，為城市經(jīng)濟(jì)增長和就業(yè)帶來利好，同時(shí)可以吸納人口良性流入，為城市帶來活力，為高校學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)提供平臺(tái)，賦予產(chǎn)學(xué)研新可能。

在住房建設(shè)中，工業(yè)用地轉(zhuǎn)性屬于重要因素之一。隨著城市的發(fā)展，老企業(yè)的廠區(qū)逐漸被商品房“包圍”，考慮到城市未來發(fā)展方向和環(huán)境保護(hù)等因素，需要搬遷這些企業(yè)。在規(guī)劃搬遷后所騰空的地塊時(shí)，可使用BIM技術(shù)配合GIS，建立舊城區(qū)布局?jǐn)?shù)量模型，幫助決策者分析、規(guī)劃。

（二）出行方式選擇因素

城市半數(shù)以上人群的出行方式以公共交通為主，上班通勤便捷度成為居住者考量工作及居住地點(diǎn)的重要因素。廣西境內(nèi)多為夏熱冬暖地區(qū)，日平均溫度≥25℃的天數(shù)約為100～200天，居民習(xí)慣選擇電動(dòng)自行車作為出行工具。地鐵的修建緩解了城區(qū)部分上班族對(duì)通勤時(shí)間的焦慮，但目前地鐵網(wǎng)里程輻射面有限，部分中低收入人群居住地遠(yuǎn)離城市公共交通便利區(qū)域，共享單車、共享電動(dòng)車、共享機(jī)動(dòng)車的出現(xiàn)，可以解決居民上下班“最后一公里”的問題。故建筑規(guī)劃選址時(shí)需考慮公共交通便利度對(duì)人群通勤情況的影響。

（三）營建模式因素

保障性住房的選址通常相對(duì)偏遠(yuǎn)，附近公共交通設(shè)施和配套尚不完善，無法保證被保障對(duì)象的就業(yè)、出行和生活便利，這勢必導(dǎo)致群眾不愿入住保障性住房小區(qū)，或在入住后棄住，降低保障性住房使用率。除此之外，戶型設(shè)計(jì)和裝修效果等方面也可能達(dá)不到入住人的心理預(yù)期；申請(qǐng)者不能靈活選擇住房所在區(qū)位，只能被動(dòng)等待分配的結(jié)果，這些因素降低了居住者的滿意度和幸福感。集中新建保障性住房的模式雖降低了入住者租金開支，但又造成出行時(shí)間成本、經(jīng)濟(jì)成本的增加，由此可見這種營建模式已逐漸無法滿足居民的需求。

（四）就業(yè)崗位與環(huán)境因素

2022年，我國65歲及以上人口占比將達(dá)到14%左右，人口紅利的優(yōu)勢在縮小，人口老齡化趨勢所帶來的問題凸顯。在建筑選址時(shí)，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)比匹配周邊環(huán)境，模擬可視的配套路網(wǎng)交通建設(shè)、教育和醫(yī)療資源，直觀地展示周邊工作崗位需求企業(yè)分布等，降低上班族就業(yè)能力與就業(yè)期望的失配感，降低城市建設(shè)規(guī)劃中空間失配發(fā)生的可能性。

二、建筑選址數(shù)量模型的構(gòu)建與應(yīng)用

上述分析表明，影響建筑選址的因素主要體現(xiàn)在用地性質(zhì)轉(zhuǎn)換、出行方式、營建模式、就業(yè)機(jī)會(huì)、居住成本支出等方面。在建立保障性住房的選址模型時(shí)，應(yīng)綜合參考這些問題提供的量化數(shù)據(jù)。

（一）數(shù)量模型構(gòu)建的設(shè)定條件

在選址模型構(gòu)建之初，需結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況匹配住房政策定量分析的奧斯（Ohls）住房過濾模型中的設(shè)定條件，因地因情進(jìn)行調(diào)整修改，使模型符合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀。學(xué)者在前序研究中，按照家庭總收入水平不同，將其收入劃分為：高群體、中上群體、中群體、中低群體和低群體，共五個(gè)等級(jí)。

1.用函數(shù)關(guān)系來表達(dá)模型為：Ser(y)=H×Ct(y)

式中：

Ser(y)—y等級(jí)下，住房提供的配套服務(wù)水平；

Ct(y) —y等級(jí)下，住房的建造成本；

H—比值，為已知量。

2.研究以廣西為例，在此函數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上考慮房屋的居住面積、影響選址的因素、價(jià)格因素，調(diào)整后建立的模型為：

式中：

Q(y)—y等級(jí)下，保障性住房最低建造成本；

P(y)—y等級(jí)下，商品房最低銷售價(jià)格；

α—出行因素，0＜α≤1；

β—就業(yè)因素，0＜β≤1；

γ—配套因素，0＜γ≤1；

θ—30%家庭月收入與每月支付租金或還款額的比值，0＜θ≤1；

a1、a2、a3是賦值參數(shù)。

（二）城市適用參數(shù)的確定

a1、a2、a3的賦值需結(jié)合城市規(guī)模及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況確定。根據(jù)課題組成員提供的本市研究數(shù)據(jù)，柳州市作為全國中等城市，居民對(duì)住宅面積因素的敏感度小于等于價(jià)格因素。根據(jù)學(xué)者宋博通研究給定的范圍，取a1=1，取a2=0.0035，取a3=0.004。

H的測定。數(shù)據(jù)顯示，該市目前大概人口數(shù)量為3.36人/每戶，以中低收入等級(jí)人群為對(duì)象選取住房需求最低面積。此情況下的人均住房建筑面積約8平方米，那么家庭對(duì)住房的剛需面積為：8×3.36=26.72平方米。參考經(jīng)濟(jì)適用住房所在主要區(qū)平均地價(jià)約為1280元/平方米，框架結(jié)構(gòu)的建筑安裝成本約為1640元/平方米。交易稅費(fèi)和房地產(chǎn)開發(fā)稅費(fèi)約占成本的30%，利潤率按10%計(jì)算，則柳州市一套經(jīng)濟(jì)適用房價(jià)格為：

選址滿意度Ser(y)=1，α、β、γ、θ影響因素最優(yōu)值為1，參考課題組成員調(diào)查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前市內(nèi)最低售價(jià)為3988.05元/平方米；

根據(jù)：Ser(y)=[H×Ct(y)b1×Q(y)b2×P(y)b3]×α×β×γ×θ；

則：[H×29201×37960.0035×4175.60.004]×1×1×1×1=1；

H=1/3106。

選址數(shù)量模型：

Ser(y)=[1/3106]×[Ct(y)1×Q(y)0.0035×P(y)0.004]×α×β×γ×θ

同時(shí)，小區(qū)周圍提供的物資采買、教育資源、衛(wèi)生醫(yī)療、養(yǎng)老等方面的服務(wù)，也是較為重要的因素。但在建筑選址中，僅依靠經(jīng)驗(yàn)、輔助選址數(shù)據(jù)模型分析，前期調(diào)研工作比較龐大，問卷設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)果也有導(dǎo)向性。如果能借助BIM技術(shù)，以三維模型實(shí)現(xiàn)建筑周圍配套設(shè)施的展示，工作成效會(huì)翻倍提高。

三、BIM技術(shù)在規(guī)劃選址中的應(yīng)用

數(shù)量模型的選址研究，可以為規(guī)劃提供理性參考。但原有的平面圖紙不能體現(xiàn)實(shí)際建造效果、智能管理方式、綠色建造科技等方面。在數(shù)字建筑管理的當(dāng)下，將BIM技術(shù)這一建筑行業(yè)中代表性的信息技術(shù)應(yīng)用于選址研究，可以達(dá)到事半功倍的效果。

ZBQ綜合服務(wù)樓位于百靈路以東，桔鄉(xiāng)路以北，屬于自貿(mào)區(qū)圍網(wǎng)以外空地，規(guī)劃用地面積約25785平方米，設(shè)計(jì)為一棟21層辦公主樓及四層裙房。地下一層為機(jī)動(dòng)車停車庫與非機(jī)動(dòng)車停車庫，局部設(shè)置地下二層。課題組以ZBQ綜合服務(wù)樓項(xiàng)目展開用BIM技術(shù)選址的相關(guān)研究，基于選址規(guī)劃中的多專業(yè)三維模型呈現(xiàn)、方案精度提升、安全疏散、施工場地規(guī)劃等方面進(jìn)行BIM技術(shù)的支持應(yīng)用研究。

（一）組建項(xiàng)目BIM技術(shù)項(xiàng)目部

項(xiàng)目建設(shè)前期，因項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工周期緊張、管線和設(shè)備復(fù)雜、社會(huì)關(guān)注度高，項(xiàng)目組決定應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行前期選址規(guī)劃和施工管理，并制定了“BIM中心負(fù)責(zé)人”+“BIM項(xiàng)目負(fù)責(zé)人”雙帶頭制度的組織框架，依據(jù)項(xiàng)目建設(shè)管理需求，組建各工作組進(jìn)行分工。具體分工及組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 BIM項(xiàng)目管理組織結(jié)構(gòu)圖

（二）BIM設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)多專業(yè)模型三維表達(dá)

普通規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案是通過2D效果展示，需要具備專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備和足夠的空間想象能才能解讀平面、立體、剖面的表達(dá)。BIM技術(shù)的可視化工程，可以將二維的設(shè)計(jì)圖，用三維形式呈現(xiàn)。

項(xiàng)目應(yīng)用Revit軟件創(chuàng)建BSQ項(xiàng)目的BIM建筑模型（如圖2），建模過程中需要確保建筑物高度和構(gòu)件厚度的精準(zhǔn)，天花板厚度和垂直標(biāo)高等數(shù)值都必須要正確地導(dǎo)入BIM模型中，并以此為項(xiàng)目各參與方提供建筑空間參照。

圖2 項(xiàng)目BIM土建模型

ZBQ綜合服務(wù)樓項(xiàng)目中，通過創(chuàng)建BIM結(jié)構(gòu)模型（如圖3），確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)梁柱以及橫縱向鋼結(jié)構(gòu)的精確位置，便于設(shè)計(jì)的精確評(píng)估與論證。

圖3 項(xiàng)目BIM結(jié)構(gòu)模型

項(xiàng)目應(yīng)用MagiCAD for Revit平臺(tái)完成機(jī)電專業(yè)建模（如圖4），涵蓋給排水、消防、通風(fēng)空調(diào)專業(yè)，基于模型應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行管線碰撞檢查（如圖5），減少后期施工中的專業(yè)管線碰撞問題，以便減少返工，節(jié)約工期。同時(shí)可以通過進(jìn)行凈高分析，為節(jié)約空間和建造成本帶來可能。

圖4 項(xiàng)目BIM機(jī)電模型

圖5 項(xiàng)目BIM碰撞檢查效果

（三）BIM技術(shù)在場地規(guī)劃中的應(yīng)用

ZBQ綜合服務(wù)樓項(xiàng)目中，通過應(yīng)用BIM三維場地布置軟件，完成施工場地內(nèi)生活區(qū)、辦公區(qū)、施工作業(yè)區(qū)的規(guī)劃。同時(shí)可以針對(duì)基礎(chǔ)階段、主體階段、裝修階段進(jìn)行分階段的場地規(guī)劃模型創(chuàng)建和分析。結(jié)合周邊規(guī)劃道路、環(huán)境和已有建筑，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目多角度全方位展示的建造效果（如圖6）。在疫情管控時(shí)期，相比使用傳統(tǒng)圖紙討論規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案中遇到的問題，BIM模型的可視化特點(diǎn)，可更直觀地對(duì)問題進(jìn)行展示和分析，并通過線上會(huì)議的方式集合多專業(yè)人員協(xié)同討論建造重點(diǎn)和難點(diǎn)，減少大量人員碰面聚集討論，減低疫情管控難度和風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約管理成本。

圖6 BIM施工場地規(guī)劃模型

通過施工現(xiàn)場三維布置、漫游展示、可視化技術(shù)交底、5D協(xié)同平臺(tái)等應(yīng)用，可以在前期控制臨建工程量、優(yōu)化施工場地布局、規(guī)劃合理施工線路。同時(shí)可以在可視化狀態(tài)下快捷地進(jìn)行質(zhì)量安全檢查，并能夠利用BIM 5D平臺(tái)，時(shí)時(shí)監(jiān)測物資的使用和儲(chǔ)備情況。

（四）BIM技術(shù)在安全管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以針對(duì)施工工藝、節(jié)點(diǎn)等問題進(jìn)行真實(shí)情況模擬，方便技術(shù)人員與作業(yè)工人進(jìn)行交流和技術(shù)講解。通過虛擬漫游的逃生演示（如圖7），可以提升員工安全意識(shí)。通過虛擬施工，可以更好地觀測項(xiàng)目進(jìn)度，解決施工場地內(nèi)臨時(shí)建筑搭建和拆除的問題，展示人員作業(yè)高峰期施工場地管理狀態(tài)，這對(duì)設(shè)計(jì)方案的呈現(xiàn)和自身優(yōu)勢的凸顯有重大作用。

圖7 BIM技術(shù)逃生演示

（五）BIM技術(shù)使方案精確降低返工率

傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和能力依賴度較高，對(duì)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度和信息變更的反應(yīng)速度不能滿足當(dāng)下數(shù)字建筑和智慧城市建設(shè)的需要。利用BIM技術(shù)建立的模型數(shù)據(jù)島，可為各專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供數(shù)據(jù)交互服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各管理、參建單位的數(shù)據(jù)共享，提高管理效率，增強(qiáng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與施工的一致性。

ZBQ綜合服務(wù)樓項(xiàng)目體量大、功能多，各種管線錯(cuò)綜分布，傳統(tǒng)模式下的平面圖紙難以發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理上述問題，施工時(shí)會(huì)因出現(xiàn)管線碰撞，需要修改圖紙，造成工期延誤，成本增加。利用BIM技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段可以建立三維模型，并將多專業(yè)模型進(jìn)行整合，完成建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全匯聚，發(fā)現(xiàn)二維平面圖紙無法有效預(yù)判的管線碰撞問題，并通過室內(nèi)漫游，讓各方技術(shù)、設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問題，減少因平面精度低造成的矛盾，降低施工階段返工的概率，縮短工期，節(jié)約成本。

（六）BIM設(shè)計(jì)方案擁有更立體的視覺呈現(xiàn)

住房肩負(fù)讓人群安居樂業(yè)的重任，傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)者需要將出行、用地性質(zhì)、就業(yè)、配套等因素思慮周全。即使有了研究影響因素的選址模型，傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)與規(guī)劃也常存在各專業(yè)協(xié)調(diào)欠佳、信息處理不及時(shí)的問題，最終呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案容易與現(xiàn)場條件以及客戶需求不一致，增加設(shè)計(jì)耗費(fèi)的成本。基于BIM模型，技術(shù)人員可以對(duì)ZBQ綜合服務(wù)樓進(jìn)行不同選址的場地環(huán)境對(duì)比，將想法和規(guī)劃變得直觀、可視（如圖8）。BIM技術(shù)憑借三維多視角的模型優(yōu)勢，規(guī)劃方和施工方可以瀏覽到該項(xiàng)目建筑規(guī)劃空間的各個(gè)角落，有效減少雙方因想象產(chǎn)生的誤差和心理落差，提高溝通效率，易于達(dá)成共識(shí)。

圖8 BIM三維視覺呈現(xiàn)

BIM技術(shù)可以提供全專業(yè)全方位的ZBQ綜合服務(wù)樓模型，賦能規(guī)劃師通過可視化模型與其他經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)師、管理者，甚至是準(zhǔn)居住者共同研究討論選址、戶型設(shè)計(jì)、采光、通風(fēng)、裝修、交通網(wǎng)、商業(yè)配套等問題，并對(duì)建筑選址中的各種影響因素進(jìn)行分析，基于多方案比對(duì)、調(diào)整，選擇最優(yōu)方案。

同時(shí)，利用BIM技術(shù)進(jìn)行智能建造，可以更好地服務(wù)智慧城市建設(shè)，緊跟數(shù)字管理時(shí)代的需求。

四、結(jié)論

文章通過調(diào)研、分析，歸納影響建筑選址的重要因素，在學(xué)者們相關(guān)選址研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了包含當(dāng)下主要影響因素的建筑選址數(shù)量模型，利用建筑選址數(shù)量模型進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，分析、驗(yàn)證影響選址的因素，以此驗(yàn)證前序歸納的研究。以ZBQ綜合服務(wù)樓為研究實(shí)例，通過與傳統(tǒng)二維選址、設(shè)計(jì)效果的對(duì)比分析，總結(jié)了BIM技術(shù)利用中可視化、三維表達(dá)、數(shù)據(jù)匯集、精細(xì)展示等優(yōu)勢，助力智慧建造，凸顯BIM技術(shù)在建筑選址規(guī)劃中的重要作用。