基于BI M的市中心新型產業用地開發成本控制方法

1 工程概況

項目所在地北側緊鄰地鐵3 號線（在建），福保站擁有良好的景觀資源，用地東側建筑高度超過300 m，北側與南側建筑高度均在100 m 以下[1]。 在深入此項目的地質勘察中發現，地塊西側的長平商務大廈與長富中心高度分別為180 m 和303 m，項目設計最大限高為120 m，在高度上很難與緊鄰的兩座塔樓抗衡，從而形成標志性特征。 地塊北側的長保大廈占據兩個地塊且形態蜿蜒，因此，本案從高度與長度這兩個標志性條件方面均不占優勢，需在設計中基于多維角度綜合考慮，使用地項目在建設與開發后形成自身特色[2]。建筑南側與深圳河景觀帶之間的現有建筑平均高度約50 m， 本案西側地塊（B105-0042）限高120 m，東側地塊（B105-0119）限高80 m，南側景觀視線良好。

綜上所述，本案應考慮最大化的南向與東向的景觀視野。為發揮該項目在地區更高的經濟效益， 應將項目建設中的成本控制工作作為首要工作。 因此，本文將結合項目建設需求，引進BIM 技術，對市中心新型產地用地開發過程中的成本控制方法展開研究，以此種方式優化項目建設用地，避免建設施工出現超出目標成本的問題。

2 基于BI M技術的市中心新型用地開發建模

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

圖1 基于BI M技術的市中心新型用地開發建模

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，將項目開發設計過程中的構件信息以文件夾的方式錄入模板中，建立3D-BIM 模型。在此基礎上，將集成基礎信息的3D-BIM 模型導入魯班平臺，將相關信息與項目信息進行關聯，完成基于BIM 技術的市中心新型用地開發建模。

3 市中心新型用地開發成本信息可視化

完成上述設計后， 將市中心新型用地開發成本信息與3D-BIM 模型進行關聯，按照流水區域劃分、預算成本集成等方式，實現成本信息在3D-BIM 模型中的傳輸與共享[4]。

在此基礎上， 將工程構件信息錄入模型中， 編輯節點信息，對設計結構中的節點進行碰撞檢查。

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

4 基于施工進度模擬的成本綜合控制

對模型中每個結構、構件賦予對應的時間參數，通過此種方式生成針對市中心新型產業用地開發項目的4D-BIM 進度控制模型[5]，其控制函數為：

式中，K 為4D-BIM 進度控制函數；Eb為時間參數；a 為時序更新系數；b 為時間戳。隨著時間的變化，其模型的參數實時更新，進而實現施工進度控制模型的生成。 錄入預設的工程進度信息，模擬在不同工況下的工程建設與開發施工進度，將進度信息與時間戳進行匹配， 以此實現對市中心新型產業用地開發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；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、構件信息及工況不同導致的期望輸出值均會發生變化， 對其進行運算完成對項目施工進度的模擬。 將不同環節中的進度信息與建筑清單定額進行掛接處理，對模型中的節點信息賦予成本標識。 此時4D-BIM 進度控制模型將被轉換成為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控。 此過程如式（3）所示：

式中，x′為施工中監控的實時成本；zi為單價波動系數，當材料單價波動系數變化時，施工中監控的實時成本也會發生變化。如果在監測過程中發現現階段支出成本出現超額現象， 可根據進度與工程實施情況進行成本支出的調整， 如果在監測過程中未發現階段支出成本超額現象， 可直接按照設計方案進行項目成本支出即可。 通過上述方式，實現基于施工進度模擬的成本綜合控制，完成基于BIM 的市中心新型產業用地開發成本控制方法設計。

5 實例應用分析

完成基于BIM 的市中心新型產業用地開發成本控制方法設計后，以深港開放創新中心項目為例，應用本文設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用中的可行性。

本文研究的工程項目由深港科技創新合作區開發， 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的辦公與休閑體驗感。 為確保項目的順利實施，在開展相關研究前，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，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新中心1 棟建筑（包括A、B、C 座），高度（室外地坪至屋面結構板）為108.5 m。 0119 地塊涵蓋深港開放創新中心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，建設用地10 832.51 m2；0119 地塊位于紅花路與瑞香道交叉口東南側，建設用地面積為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。 對項目開發設計中的經濟技術指標進行分析，見表1。

表1 市中心新型產業用地開發項目經濟技術指標

完成對建設項目基本情況的分析后， 按照本文設計的方法，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，建立市中心新型用地開發項目模型。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，根據這些面積數據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 地塊項目預測施工成本匯總

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

從圖2 試驗結果可以看出， 該項目抽查結果中只有一個區域存在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。

在此基礎上， 對項目施工過程中的預期成本支出與基于BIM 技術支撐下的實際成本支出進行對比， 將其作為此次試驗的結果，統計結果如圖3 所示。

圖3 市中心新型產業用地開發成本控制效果

圖3 中， 實線表示市中心新型產業用地開發計劃支出成本；虛線表示市中心新型產業用地開發實際支出成本。

根據上述結果可以看出， 市中心新型產業用地開發實際支出成本小于計劃支出成本， 證明本文設計的方法在實際應用中，可起到控制項目支出成本的良好效果。

6 結語