建筑设计参数分析模型的工程造价估算分析

建筑设计参数分析模型的工程造价估算分析摘要:工程造价估算在现实生活中具有重要的意义和作用,是保证工程顺利按期完成的关键。应用解释结构模型。对建筑设计参数影响工程造价这一系统进行半定量分析并使其结构化．据此,对建筑设计参数划分层级,找出如建筑规模、层高、层数、平面形状、建筑总高度等对工程造价影响程度较大的设计参数,并深入分析参数变化对造价的影响．以小高层住宅建筑为例。结合多元回归分析法与实际工程造价资料,建立工程造价的快速估算模型．针对设计参数与造价关系,提出了应用“解释结构模型+多元回归分析模型”的系统研究方法。在实际生活中具有重要的意义和作用。

关键词:建筑设计工程造价估算分析

进行工程造价的估算工作,在现实生活中具有重要的意义和作用。对建设工程造价合理有效地预测与控制,是实现工程经济性目标的重要手段。而合理的造价预测,是基于对影响造价诸多因素的深入分析。其中,工程设计又是影响造价最主要的因素之一,在很大程度上决定了造价。但目前设计师在设计时往往并不能实时、同步地了解每一设计环节的造价信息,缺少设计参数与造价关系的分析理论;尤其是在设计方案的构思和优化过程中,很难较为快速又准确地估算造价,也就无法对造价有效地控制,难以保证工程的经济性。分析研究设计参数与造价之间的关系,有助于设计师在设计中充分地考虑工程经济性,及时测算造价,为方案决策提供依据。

在此研究领域,一些学者通过对一定数量住宅项目的造价资料分析研究,给出了其中影响工程造价的主要因素,如平面形状、电梯数、建设规模、建筑期望寿命、外墙／窗户面积比例、建设区域等,并建立估算模型,一定程度上提高了估算的准确率。或通过探讨建筑设计过程中影响工程造价的主要因素,包括层高、平面形状、建筑面积、建筑材料设备的选择等,提出建筑设计过程中大力推广限额设计、标准设计等控制造价的对策措施。目前的估算方法主要有多元回归分析法、神经网络模型和基于案例的比较分析法(CBR),并通过比较几种估算方法,提出CBR依赖于专家对拟建工程与已完工程相似性的判断,估算速度快,随着已完工程造价数据的不断增多,准确性可不断提高．他们还详细研究基于案例的比较分析方法,并通过AHP软件件分析了若干影响造价的特征参数的权重。学者利用灰色系统理论,研究工程造价快速估算方法,对估算过程中不同的特征参数赋予不同的权重,以提高估算的精度。其确定特征参数的原则是:越费时、费工、费料、费钱的,系数越大。以上几种估算方法虽都实现了估算功能,但在估算过程中,自变量(即影响造价的因素)选择多应用经验法或比例法,影响造价变化的自变量(也就是特征因素)的选择依据科学性不足,在设计阶段的许多关键设计参数对造价的影响并不能完全反映出来。科学严谨的进行工程造价的工作,对降低生产成本,节约资源,节省工期等,具有重要的促进作用和现实意义。

1 建筑设计参数分析模型的建立

在实际生活中,需要建立一定的模型,才能方便快捷地进行建筑设计参数分析模型的工程造价估算分析,以下加以详细解释和说明。

1.1 解释结构模型

所谓结构模型,就是应用有向连接图来描述系统各要素间的两两关系,以建立一个作为要素几何体的系统模型。ISM是一种最为常用的建立结构模型的方法,其特点是把复杂系统分解成若干子系统(或要素),利用人们的经验及通过计算机的帮助,将系统构造成一个多级递阶的结构模型.通常,应用ISM建立结构模型,需要设定问题、选择构成系统的要素、建立邻接矩阵和可达矩阵。

在研究建筑设计参数与造价之间的关系时,由于各参数之间相互制约、相互影响的关系是错综复杂的,且各参数的变化对最终的工程造价的影响程度也是不同的。应用ISM对设计参数影响工程造价这一系统进行分析研究,可以使错综复杂的设计参数影响造价的关系结构化,使对造价影响程度不同的设计参数处在其相应的层级上,从而找出影响程度较大的参数,并深入分析参数的变化对造价的影响。这样,在项目初期估算造价时,便可选取处在层级较高的设计参数,应用指标估算法或神经网络等方法来估算,大大提高估算的速度与准确度。

1.2 解释结构模型的建立及运算

构建和运用ISM模型对各设计参数分析的步骤如下:1)确立所研究的系统,梳理系统中各元素之间的关系。首先确立各设计参数与最终造价为所要研究的系统;2)绘制各元素之间的关系网络图。元素之间关系网络图中,逻辑关系的建立较为关键,所得的关系网络图也并不是唯一的。绘制各元素之间关系网络图的基础是对设计参数之间影响关系的分析,而这种分析又需要综合运用建筑学、结构工程学及建筑楼宇配套工程学等相关专业的理论与知识,需要较为丰富的工程实践经验;3)根据元素之间的关系网络图建立系统要素的邻接矩阵;4)根据邻接矩阵计算求得可达矩阵;5)对可达矩阵划分层级。矩阵中各元素列向量所含某元素的个数各不相同。根据各列元素含某元素的个数重新排列,含某元素最多的排在矩阵的最左边,依次排列;6)分各元素之间的层级关系及相互影响、制约关系。由此可得各元素之间的关系结构图,并将抽象的元素关系结构图,还原为系统中各元素之间的层级关系和相互影响、制约关系图。

2 解释结构模型分析的讨论

在诸多设计参数中,某些参数的变动会带来相应的其他设计参数的变动,进而明显地影响工程造价,而并不仅仅是因为某分部分项工程造价占总造价的比重有多大。如在墙体设计方面,外墙的造价往往占工程总造价的比重很大,但墙体的设计往往受到很多其他设计参数的影响与制约,所以,仅考虑以墙体作为主要的设计参数估算与控制造价

是远远不够的。根据ISM的分析,越是处在高层级的设计参数,对造价的影响就越大。建筑规模因素在设计参数系统中处在第一层级,在项目的决策阶段,往往可以根据项目的建筑规模来快速估算;随着方案设计的逐步展开,更多资料可以得到,如建筑的平面形状、结构形式、层数等元素,也可纳入到估算的体系中,这便可以获得更加准确的估算结果。现选取ISM模型中前四个层级的元素来建立估算模型,其中各设计参数进行了量化处理或量化表示。

3 基于ISM的多元线性回归估算分析

通过实践可以证明,应用ISM与多元回归分析相结合的方法建立快速估算模型,单方造价的估算误差控制在5％以内,而通常投资估算的误差可以允许达20％～30％。可见,通过ISM模型和多元回归分析,模型所得造价估算的偏差是有效的。在应用“ISM+多元回归分析模型”分析设计参数与造价关系出现较大误差时,需要注意,应该更加客观分析研究各设计参数之间的关系;在建立多元回归分析模型时,可以选择更多的设计参数作为自变量,同时收集更多的同类工程造价信息等。方便更准确有效地进行工程造价分析研究。得出更准确有效的数字。

回归分析的前提是各自变量彼此独立,而在工程设计中,无法保证各自变量独立。基于ISM模型对影响工程造价的建筑设计参数的研