基于BI M的市中心新型产业用地开发成本控制方法

2023-08-17黄君

工程建设与设计 2023年14期

1 工程概况

项目所在地北侧紧邻地铁3 号线（在建），福保站拥有良好的景观资源，用地东侧建筑高度超过300 m，北侧与南侧建筑高度均在100 m 以下[1]。在深入此项目的地质勘察中发现，地块西侧的长平商务大厦与长富中心高度分别为180 m 和303 m，项目设计最大限高为120 m，在高度上很难与紧邻的两座塔楼抗衡，从而形成标志性特征。地块北侧的长保大厦占据两个地块且形态蜿蜒，因此，本案从高度与长度这两个标志性条件方面均不占优势，需在设计中基于多维角度综合考虑，使用地项目在建设与开发后形成自身特色[2]。建筑南侧与深圳河景观带之间的现有建筑平均高度约50 m，本案西侧地块（B105-0042）限高120 m，东侧地块（B105-0119）限高80 m，南侧景观视线良好。

综上所述，本案应考虑最大化的南向与东向的景观视野。为发挥该项目在地区更高的经济效益，应将项目建设中的成本控制工作作为首要工作。因此，本文将结合项目建设需求，引进BIM 技术，对市中心新型产地用地开发过程中的成本控制方法展开研究，以此种方式优化项目建设用地，避免建设施工出现超出目标成本的问题。

2 基于BI M技术的市中心新型用地开发建模

在项目投资初期即可通过BIM 软件完成建模，汇总工程量数据，完成施工成本的初步估算。引进BIM 技术进行市中心新型用地开发建模[3]，建模过程如图1 所示。

图1 基于BI M技术的市中心新型用地开发建模

建模过程中，以项目初期的方案图作为参照，辅助BIM建模Revit 软件，将项目开发设计过程中的构件信息以文件夹的方式录入模板中，建立3D-BIM 模型。在此基础上，将集成基础信息的3D-BIM 模型导入鲁班平台，将相关信息与项目信息进行关联，完成基于BIM 技术的市中心新型用地开发建模。

3 市中心新型用地开发成本信息可视化

完成上述设计后，将市中心新型用地开发成本信息与3D-BIM 模型进行关联，按照流水区域划分、预算成本集成等方式，实现成本信息在3D-BIM 模型中的传输与共享[4]。

在此基础上，将工程构件信息录入模型中，编辑节点信息，对设计结构中的节点进行碰撞检查。

按照流水区域的划分标准，通过不断检查完成模型项目碰撞节点信息的补充，以此来完成结构中节点碰撞的检查。通过3D-BIM 模型中的冲突检测功能，可为工作人员提供便利，防止因构件设计不合理而出现返工，确保工程进度。此外，将碰撞检查结果按照标准录入模型，实现对模型中信息的全面更新，以此实现市中心新型用地开发成本信息的可视化设计。

4 基于施工进度模拟的成本综合控制

对模型中每个结构、构件赋予对应的时间参数，通过此种方式生成针对市中心新型产业用地开发项目的4D-BIM 进度控制模型[5]，其控制函数为：

式中，K 为4D-BIM 进度控制函数；Eb为时间参数；a 为时序更新系数；b 为时间戳。随着时间的变化，其模型的参数实时更新，进而实现施工进度控制模型的生成。录入预设的工程进度信息，模拟在不同工况下的工程建设与开发施工进度，将进度信息与时间戳进行匹配，以此实现对市中心新型产业用地开发项目的施工进度模拟，此过程如式（2）所示：

式中，L 为施工进度函数；F¯为工程量；L¯为施工耗时；αi为工况i 时的期望输出值。随着时间的变化，其工程量、构件信息及工况不同导致的期望输出值均会发生变化，对其进行运算完成对项目施工进度的模拟。将不同环节中的进度信息与建筑清单定额进行挂接处理，对模型中的节点信息赋予成本标识。此时4D-BIM 进度控制模型将被转换成为5D-BIM 成本控制模型，通过对录入进度信息的更新，对施工中的实时成本进行监控。此过程如式（3）所示：

式中，x′为施工中监控的实时成本；zi为单价波动系数，当材料单价波动系数变化时，施工中监控的实时成本也会发生变化。如果在监测过程中发现现阶段支出成本出现超额现象，可根据进度与工程实施情况进行成本支出的调整，如果在监测过程中未发现阶段支出成本超额现象，可直接按照设计方案进行项目成本支出即可。通过上述方式，实现基于施工进度模拟的成本综合控制，完成基于BIM 的市中心新型产业用地开发成本控制方法设计。

5 实例应用分析

完成基于BIM 的市中心新型产业用地开发成本控制方法设计后，以深港开放创新中心项目为例，应用本文设计的方法对该项目进行成本控制，通过此种方式，检验本文方法在实施应用中的可行性。

本文研究的工程项目由深港科技创新合作区开发，首批地块为B105～0119。本项目紧贴未来深圳河沿岸景观带，建议为该项目打造一条贯穿东西两个地块的步行轴线与视线通廊，为使用者提供最大化高品质的办公与休闲体验感。为确保项目的顺利实施，在开展相关研究前，对项目概况进行综合分析。该工程位于红花路与瑞香路交叉口的两侧，0042 地块西邻紫荆道，0119 地块东临桃花路、南临市花路。其中，0042 地块涵盖深港开放创新中心1 栋建筑（包括A、B、C 座），高度（室外地坪至屋面结构板）为108.5 m。 0119 地块涵盖深港开放创新中心1 栋建筑（包括D、E、F、G、H 座），高度约为65 m，地上共14 层，占地面积约为55 000 m2，地下2 层，占地面积约为28 978.37 m2。 0119 地块配建变电站，地上4 层，建筑面积为3 500 m2。0042 地块位于红花路与紫荆道交叉口东南侧，建设用地10 832.51 m2；0119 地块位于红花路与瑞香道交叉口东南侧，建设用地面积为15 335.53 m2；两块地毗邻深圳河，遥望香港落马洲口岸，且处于鸟类迁徙廊道上。对项目开发设计中的经济技术指标进行分析，见表1。

表1 市中心新型产业用地开发项目经济技术指标

完成对建设项目基本情况的分析后，按照本文设计的方法，对该项目进行成本控制。

在项目决策阶段，利用通过BIM 模型完成初步的投资估算。先使用BIM 技术，建立市中心新型用地开发项目模型。通过模型自带的工程量汇总功能，迅速汇总整个建筑的面积信息，根据这些面积数据完成初步投资的估算，以0119 地块为例，各部分施工成本汇总见表2。

表2 0119 地块项目预测施工成本汇总

在建设项目设计阶段，使用BIM 技术对项目所在场地的环境、室内通风条件、光照条件、采光性能等进行综合分析，完善BIM 模型的设计。在建筑钢结构的设计阶段，还可使用BIM 模型进行构件与主体结构之间的碰撞与干涉检查，通过此方式可检测预埋钢筋与开发结构之间是否存在冲突，在最大程度上避免因构建或管线设计不合理而返工引起的成本增长和工期拖延问题，实现市中心新型用地开发成本信息的可视化和控制。此外，通过对建设项目施工进度的模拟，对用地项目开发与建设过程中的成本进行综合控制。完成设计后，随机抽查主体结构碰撞情况，统计实验结果如图2 所示。

从图2 试验结果可以看出，该项目抽查结果中只有一个区域存在1 个碰撞点，需要返工的项目较少，不会影响到项目整体成本支出。

在此基础上，对项目施工过程中的预期成本支出与基于BIM 技术支撑下的实际成本支出进行对比，将其作为此次试验的结果，统计结果如图3 所示。