基于工程造价控制导向下建筑方案优化设计

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:梁绿荫
[导读] 摘要:建筑方案传统设计中,无法通过前期设计环节获得大量数据开展概算工作,致使基于造价控制的方案优化工作效率较低、难度较大。
        深圳和华国际工程与设计有限公司  广东深圳  518000
        摘要:建筑方案传统设计中,无法通过前期设计环节获得大量数据开展概算工作,致使基于造价控制的方案优化工作效率较低、难度较大。所以,相关人员应该积极开展优化设计方法研究工作。对此,本文简单介绍基于Revit的算量模式、简单介绍基于造价控制导向的Revit方案优化设计、最后通过实证分析对基于Revit优化设计可行性、优势等进行验证。
        关键词:工程造价;优化设计;建筑方案
        工程造价控制主要通过管理、经济、工程技术等专业技能和知识,预测、核算、控制、计划和预测项目风险、利润、成本、资源的造价活动。建筑方案为科技在工程建设中应用提供纽带,属于项目有计划转化为施工实践的重要环节。开展工程项目建设工作时,能否实现投资节约、提升进度等,主要受到建筑方案质量所影响[1]。
        1.基于Revit的算量模式
        对于造价控制效果一般涵盖工程计价与工程计量两个环节,价格估算基础就是工程算量,所以算量模式准确性与选择具有较大影响。Revit算量模式涵盖以下几种:①通过Revit明细表开展计量工作。该方法主要通过Revit中自带统计功能与明细表提取,准确、快速开展自动化算量工作,将表格导出之后展开手工汇总。②选择造价软件与Revit结合方式开展工程计量及工作。在造价软件与Revit软件中构建程序接口,向造价软件中导入Revit模型数据,例如鲁班、广联达以及其他软件。③对Revit软件展开二次功能开发,用于工程计量工程。通过开放式数据库连接对BIM数据库展开访问,将集成对象选为BIM软件。例如,ISBIM、新点比目云等,可以在Revit系统中直接开发软件,将定额规则嵌入,对模型数据库直接进行访问,根据规则建立工程量报表[2]。
        本文主要采用第一种通过Revit明细表开展计量工作的方法,分类提取与整合模型构件,可以有效防止数据转换问题,同时也不需要进行二次建模,能够有效提高计算结果准确性与实时性。
        2.基于造价控制导向的Revit方案优化设计
        2.1造价估算和建模
        (1)Revit建模,需要保证建立规模与工程量计算要求相符,对建模细节以及阐述设置进行充分考虑能够有效保证工程量准确度。
        (2)提取构件工程量。完成建模工作之后,应该开展分类提取工作。若是明细表中缺少相关参数,应该根据统计逻辑,进行公式编写与提取。比如,对于窗明细表,相关阐述中并未标注窗洞大小,则应该将计算参数添加到窗明细表中,并以窗洞大小进行命名,见下表。
        表1 160户型窗明细表(部分数据)
       
        类型为面积,公式:宽×高,及能够实现新参数添加工作,同时建立窗明细表。见下图。
       
        图1 参数列表
        (3)分类与整合明细表。以上优化方法框架主要以前期方案中构件可以准确统计为基础,所以,若是想开展后续定向完善工作,应该定义与分类所导出的构建明细表,对其成本情况进行明确。可以根据等级次序对Revit模型构件进行分类。第一,主体结构;第二,外围护结构;第三,细部与装饰。见下表。
        表2 Revit模型构件的分类
       
        该方法主要优势就是前期设计环节中,若是建设单位具有限额设计需求时,能够根据自身需求与构件等级,替换或是修改某类构件,进而实现预算控制目标。
        (4)概预算。借助Revit模型建立工程量的明细表,将所需构件信息提出出来,之后根据相关设计标准,就能够设计环节中初步预算进行计算。同时若是对某构件位置与参数进行改造过程中,该构件参数能够自动更新,同时相关构件位置与参数也会出现联动[3]。
        2.2目标设定和评估
        以初步预算表、构建明细表为前提,能够对是否满足投资单位预期要求进行有效判断。如果不满足要求,可以根据市场情况、工程造价范围要求,对于设定的优化造价目标,通常能够通过预期造价优化百分比计算进行表示,进而借助BIM模型和预算表分析反向数据和选择设计策略。
        2.3生成方案与策略
        (1)选择设计策略。按照所设定的优化百分比,分析Revit计算的各个环节的价格构成,对各个部分的可调整性进行准确判断。通过对功能因素进行充分分析,若是方案难以进行根本变化,则禁止改变主体结构。所以,排除主体结构,需要对造价比重比较大的部分进行充分考虑,相对而言,该部分拥有良好可优化空间。之后对其造价构成着重进行分析,可以将构件数量、做法与材料作为切入点。比如,哪些部分能够减少数量、更换材料或是改变做法等。
        (2)生成方案。完成策略选择工作后,运用Revit模型以及预算表对造价构成展开充分分解,之后按照优化百分比对各个部分进行换算。借助量化工具,可以充分明确需要调整的比例值等信息,保证建筑人员获得明确的设计信息。以此为基础,根据方案中美观、结构以及功能等要求,对模型进行反推处理,能够快速生成优化方案。
        2.4综合与比选决策
        对于上述生成的多种优化方案,通常是以造价控制为主,建筑方案选择过程中应该对相关因素进行全面考虑。本方法建立的方案均具备可视化模型,能够对变化部位进行实时查询与确认,为施工企业、设计单位与业主开展优化方案在建筑造价、造型与功能等方面的影响进行有效评价,借助综合评价制定决策[4]。
        3.实证分析
        按照上述设计方法以某住宅区一个户型为基础,开展实证分析工作。
        3.1造价估算与Revi建模
        运用Revit软件构建模型,之后提取相关构建数据。对工程量信息展开分类与整合,同时根据相关计价标准,制定前期一些项目预算表。通过预算表可以对各个分项预算在造价中的比重进行计算。见下图。
       
        图2 分项工程预算图
        从表中能够发现,西部与装饰的占比较大,所以该部分造价的优化性较为突出。
        3.2优化目标和造价评估
        该户型单方工程的直接造价达到3040/㎡,投资方在进行深入研究之后确定需要将直接造价降低至2900元/㎡。
        3.3选择策略和设计优化
        按照投资单位优化目标要求,最终将单方造价降低至2900元/㎡,即应该下调5%总造价,之后需要对5%幅度分配方法进行考虑。通过上图能够发现细部与装饰项目占比较大,造价的优化性比较突出,可以作为首要选择。另外,可以适当调整外围护结构项目,比如门窗项目。优化设计关键手段涵盖:不对视觉效果造成影响基础上替换相关材料,或是降低一些项目工程量。通过分析可以选择以下方案。
        (1)策略一。针对门窗项目减少1%造价,细部与装饰项目减少4%。同时按照上图开展百分制换算工作,就是门窗项目中各个分项降低15%,实木装饰门降低5%,而金属推拉窗项目则降低10%。瓦屋项目降低8%,假椽条项目降低5%。
        (2)策略二。细部项目与装饰项目中降低5%。按照上图开展百分制换算,就是降低17%其他装饰项目,其中瓦屋面项目降低12%、假椽条降低5%。
        按照这些策略要求,能够快速生成相应模型,根据建筑结构要求与建筑功能修改模型,进而生成相关方案,见下图。
       
        图3 方案可视化比选
        3.4方案比选以及决策
        通过对设计方案展开评价和综合分析,可以发现:方案一中将一些装饰门窗剪掉,仅仅留下功能门窗,并且替换了屋顶构件,虽然有效优化造价,然而整体外观也发生变化,严重影响房间采光效果。对于方案二,并未改变房屋整体造型,仅仅替换了屋顶构件, 不仅实现优化目标,同时可以保证建筑舒适性与功能,与市场、设计等方面在外观方面的要求较为符合,所以采用方案二。
        5.结论
        通过上述实证分析能够发现,与传统方法相比,Revit方案优化方案操作性良好,同时具有以下优势。①前期决策具有良好科学性,设计人员以及投资企业可以获得三维模型,并且直观了解工程财务可行性,进而对成本与外观构造两方面因素进行综合考虑,确定最优方案。②优化可比性,可以为设计方案调整提供良好指导,进而帮助建筑相关人员对设计结果进行评价,有效提高方案对比便捷性。③造价管控准确性,对模型中数据进行实时提取,有效促进方案发生变更之后的成本估算准确性与工作效率。
        6.结语
        综上所述,对于基于工程造价控制的建筑方案优化设计目的,本文借助优选基于Revit算量模式优选工作,根据设计流程建立优化设计基本框架,同时借助具体案例分析工作证明该方法的高效性、精确性、直观性、实时性特点较为突出。需要注意,该方法框架还应该展开进一步优化与深化。例如,对于Revit建立的明细表,以精确角度为切入点,研究如何统计相交构件工程量,分析是否存在重复计算、扣减优先性缺乏一致性等,需要在后续工作中进行研究、验证。
        参考文献:
        [1]李尚丽.设计阶段工程造价管理与控制探讨[J].煤炭工程,2016,48(04):142-144.
        [2]邓毅,周煜智.工程造价控制导向下的建筑方案优化设计方法[J].建筑经济,2020,41(07):63-70.
        [3]王进.建筑工程造价模型的优化设计与仿真[J].微型电脑应用,2019,35(03):81-83.
        [4]王维敏.基于工程造价控制的现浇混凝土结构住宅结构优化设计[J].混凝土,2018,(10):156-159.
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