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        基于BI M的市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)成本控制方法

        2023-08-17 10:32:46黃君
        工程建設(shè)與設(shè)計 2023年14期
        關(guān)鍵詞:成本信息模型

        1 工程概況

        項目所在地北側(cè)緊鄰地鐵3 號線(在建),福保站擁有良好的景觀資源,用地東側(cè)建筑高度超過300 m,北側(cè)與南側(cè)建筑高度均在100 m 以下[1]。 在深入此項目的地質(zhì)勘察中發(fā)現(xiàn),地塊西側(cè)的長平商務(wù)大廈與長富中心高度分別為180 m 和303 m,項目設(shè)計最大限高為120 m,在高度上很難與緊鄰的兩座塔樓抗衡,從而形成標(biāo)志性特征。 地塊北側(cè)的長保大廈占據(jù)兩個地塊且形態(tài)蜿蜒,因此,本案從高度與長度這兩個標(biāo)志性條件方面均不占優(yōu)勢,需在設(shè)計中基于多維角度綜合考慮,使用地項目在建設(shè)與開發(fā)后形成自身特色[2]。建筑南側(cè)與深圳河景觀帶之間的現(xiàn)有建筑平均高度約50 m, 本案西側(cè)地塊(B105-0042)限高120 m,東側(cè)地塊(B105-0119)限高80 m,南側(cè)景觀視線良好。

        綜上所述,本案應(yīng)考慮最大化的南向與東向的景觀視野。為發(fā)揮該項目在地區(qū)更高的經(jīng)濟效益, 應(yīng)將項目建設(shè)中的成本控制工作作為首要工作。 因此,本文將結(jié)合項目建設(shè)需求,引進BIM 技術(shù),對市中心新型產(chǎn)地用地開發(fā)過程中的成本控制方法展開研究,以此種方式優(yōu)化項目建設(shè)用地,避免建設(shè)施工出現(xiàn)超出目標(biāo)成本的問題。

        2 基于BI M技術(shù)的市中心新型用地開發(fā)建模

        在項目投資初期即可通過BIM 軟件完成建模,匯總工程量數(shù)據(jù),完成施工成本的初步估算。 引進BIM 技術(shù)進行市中心新型用地開發(fā)建模[3],建模過程如圖1 所示。

        圖1 基于BI M技術(shù)的市中心新型用地開發(fā)建模

        建模過程中, 以項目初期的方案圖作為參照, 輔助BIM建模Revit 軟件,將項目開發(fā)設(shè)計過程中的構(gòu)件信息以文件夾的方式錄入模板中,建立3D-BIM 模型。在此基礎(chǔ)上,將集成基礎(chǔ)信息的3D-BIM 模型導(dǎo)入魯班平臺,將相關(guān)信息與項目信息進行關(guān)聯(lián),完成基于BIM 技術(shù)的市中心新型用地開發(fā)建模。

        3 市中心新型用地開發(fā)成本信息可視化

        完成上述設(shè)計后, 將市中心新型用地開發(fā)成本信息與3D-BIM 模型進行關(guān)聯(lián),按照流水區(qū)域劃分、預(yù)算成本集成等方式,實現(xiàn)成本信息在3D-BIM 模型中的傳輸與共享[4]。

        在此基礎(chǔ)上, 將工程構(gòu)件信息錄入模型中, 編輯節(jié)點信息,對設(shè)計結(jié)構(gòu)中的節(jié)點進行碰撞檢查。

        按照流水區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn), 通過不斷檢查完成模型項目碰撞節(jié)點信息的補充,以此來完成結(jié)構(gòu)中節(jié)點碰撞的檢查。 通過3D-BIM 模型中的沖突檢測功能,可為工作人員提供便利,防止因構(gòu)件設(shè)計不合理而出現(xiàn)返工,確保工程進度。 此外,將碰撞檢查結(jié)果按照標(biāo)準(zhǔn)錄入模型, 實現(xiàn)對模型中信息的全面更新,以此實現(xiàn)市中心新型用地開發(fā)成本信息的可視化設(shè)計。

        4 基于施工進度模擬的成本綜合控制

        對模型中每個結(jié)構(gòu)、構(gòu)件賦予對應(yīng)的時間參數(shù),通過此種方式生成針對市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)項目的4D-BIM 進度控制模型[5],其控制函數(shù)為:

        式中,K 為4D-BIM 進度控制函數(shù);Eb為時間參數(shù);a 為時序更新系數(shù);b 為時間戳。隨著時間的變化,其模型的參數(shù)實時更新,進而實現(xiàn)施工進度控制模型的生成。 錄入預(yù)設(shè)的工程進度信息,模擬在不同工況下的工程建設(shè)與開發(fā)施工進度,將進度信息與時間戳進行匹配, 以此實現(xiàn)對市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)項目的施工進度模擬,此過程如式(2)所示:

        式中,L 為施工進度函數(shù);Fˉ為工程量;Lˉ為施工耗時;αi為工況i 時的期望輸出值。 隨著時間的變化,其工程量、構(gòu)件信息及工況不同導(dǎo)致的期望輸出值均會發(fā)生變化, 對其進行運算完成對項目施工進度的模擬。 將不同環(huán)節(jié)中的進度信息與建筑清單定額進行掛接處理,對模型中的節(jié)點信息賦予成本標(biāo)識。 此時4D-BIM 進度控制模型將被轉(zhuǎn)換成為5D-BIM 成本控制模型,通過對錄入進度信息的更新,對施工中的實時成本進行監(jiān)控。 此過程如式(3)所示:

        式中,x′為施工中監(jiān)控的實時成本;zi為單價波動系數(shù),當(dāng)材料單價波動系數(shù)變化時,施工中監(jiān)控的實時成本也會發(fā)生變化。如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段支出成本出現(xiàn)超額現(xiàn)象, 可根據(jù)進度與工程實施情況進行成本支出的調(diào)整, 如果在監(jiān)測過程中未發(fā)現(xiàn)階段支出成本超額現(xiàn)象, 可直接按照設(shè)計方案進行項目成本支出即可。 通過上述方式,實現(xiàn)基于施工進度模擬的成本綜合控制,完成基于BIM 的市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)成本控制方法設(shè)計。

        5 實例應(yīng)用分析

        完成基于BIM 的市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)成本控制方法設(shè)計后,以深港開放創(chuàng)新中心項目為例,應(yīng)用本文設(shè)計的方法對該項目進行成本控制,通過此種方式,檢驗本文方法在實施應(yīng)用中的可行性。

        本文研究的工程項目由深港科技創(chuàng)新合作區(qū)開發(fā), 首批地塊為B105~0119。 本項目緊貼未來深圳河沿岸景觀帶,建議為該項目打造一條貫穿東西兩個地塊的步行軸線與視線通廊,為使用者提供最大化高品質(zhì)的辦公與休閑體驗感。 為確保項目的順利實施,在開展相關(guān)研究前,對項目概況進行綜合分析。該工程位于紅花路與瑞香路交叉口的兩側(cè),0042 地塊西鄰紫荊道,0119 地塊東臨桃花路、南臨市花路。 其中,0042 地塊涵蓋深港開放創(chuàng)新中心1 棟建筑(包括A、B、C 座),高度(室外地坪至屋面結(jié)構(gòu)板)為108.5 m。 0119 地塊涵蓋深港開放創(chuàng)新中心1 棟建筑(包括D、E、F、G、H 座),高度約為65 m,地上共14 層,占地面積約為55 000 m2,地下2 層,占地面積約為28 978.37 m2。 0119 地塊配建變電站,地上4 層,建筑面積為3 500 m2。0042 地塊位于紅花路與紫荊道交叉口東南側(cè),建設(shè)用地10 832.51 m2;0119 地塊位于紅花路與瑞香道交叉口東南側(cè),建設(shè)用地面積為15 335.53 m2;兩塊地毗鄰深圳河,遙望香港落馬洲口岸,且處于鳥類遷徙廊道上。 對項目開發(fā)設(shè)計中的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)進行分析,見表1。

        表1 市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)項目經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)

        完成對建設(shè)項目基本情況的分析后, 按照本文設(shè)計的方法,對該項目進行成本控制。

        在項目決策階段,利用通過BIM 模型完成初步的投資估算。先使用BIM 技術(shù),建立市中心新型用地開發(fā)項目模型。通過模型自帶的工程量匯總功能, 迅速匯總整個建筑的面積信息,根據(jù)這些面積數(shù)據(jù)完成初步投資的估算,以0119 地塊為例,各部分施工成本匯總見表2。

        表2 0119 地塊項目預(yù)測施工成本匯總

        在建設(shè)項目設(shè)計階段,使用BIM 技術(shù)對項目所在場地的環(huán)境、室內(nèi)通風(fēng)條件、光照條件、采光性能等進行綜合分析,完善BIM 模型的設(shè)計。 在建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段, 還可使用BIM 模型進行構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間的碰撞與干涉檢查, 通過此方式可檢測預(yù)埋鋼筋與開發(fā)結(jié)構(gòu)之間是否存在沖突, 在最大程度上避免因構(gòu)建或管線設(shè)計不合理而返工引起的成本增長和工期拖延問題, 實現(xiàn)市中心新型用地開發(fā)成本信息的可視化和控制。 此外,通過對建設(shè)項目施工進度的模擬,對用地項目開發(fā)與建設(shè)過程中的成本進行綜合控制。 完成設(shè)計后,隨機抽查主體結(jié)構(gòu)碰撞情況,統(tǒng)計實驗結(jié)果如圖2 所示。

        從圖2 試驗結(jié)果可以看出, 該項目抽查結(jié)果中只有一個區(qū)域存在1 個碰撞點,需要返工的項目較少,不會影響到項目整體成本支出。

        在此基礎(chǔ)上, 對項目施工過程中的預(yù)期成本支出與基于BIM 技術(shù)支撐下的實際成本支出進行對比, 將其作為此次試驗的結(jié)果,統(tǒng)計結(jié)果如圖3 所示。

        圖3 市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)成本控制效果

        圖3 中, 實線表示市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)計劃支出成本;虛線表示市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)實際支出成本。

        根據(jù)上述結(jié)果可以看出, 市中心新型產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)實際支出成本小于計劃支出成本, 證明本文設(shè)計的方法在實際應(yīng)用中,可起到控制項目支出成本的良好效果。

        6 結(jié)語

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