初步設(shè)計(jì)階段照明工程量測算方法研究

林 驍 元

(上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200233)

工程項(xiàng)目一般具有建造周期長、投資總額高的特點(diǎn)，這也決定了它對建設(shè)工期要求盡量短，爭取早投產(chǎn)早見效。為了提高建設(shè)效益，在初步設(shè)計(jì)階段或者是可行性研究階段就需要造價咨詢機(jī)構(gòu)編制工程量清單進(jìn)行招標(biāo)確定施工單位。但是初步設(shè)計(jì)文件由于設(shè)計(jì)深度有限，無法從設(shè)計(jì)文件中獲取工程量，不能匹配基于施工圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的工程量清單計(jì)價規(guī)范。

為了突破基于施工圖設(shè)計(jì)才能編制工程量清單這一局限，實(shí)現(xiàn)初步設(shè)計(jì)階段編制工程量清單的創(chuàng)新，本文根據(jù)初步設(shè)計(jì)文件作為輸入，通過已搜集典型工程項(xiàng)目的照明工程量，以設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊、圖集為基礎(chǔ)，結(jié)合工程造價常用估算方法，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論，對初步設(shè)計(jì)階段照明工程量測算方法進(jìn)行初步的歸納分析與研究。

1 照明工程量測算模型

通過分析典型工程項(xiàng)目可知，照明工程量主要包括燈具、開關(guān)、配管、配線以及接線盒。依據(jù)《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定(2016年版)》中對于照明系統(tǒng)僅要求設(shè)計(jì)說明中反映照明種類及主要場所照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度值等指標(biāo)；光源、燈具及附件的選擇、照明燈具的安裝及控制方式；照明線路導(dǎo)體選擇及敷設(shè)方式，選用導(dǎo)線的材質(zhì)和類別等[1]。因此照明工程量的規(guī)格型號能從設(shè)計(jì)說明中獲取，其數(shù)量需要根據(jù)不同工程量的特點(diǎn)分別確定，如表1所示。

1.1 燈具、開關(guān)工程量

對已搜集典型工程項(xiàng)目的燈具、開關(guān)進(jìn)行分類匯總，得到不同場所燈具、開關(guān)的面積指標(biāo)。利用該面積指標(biāo)就可以得到不同場所不同面積的燈具、開關(guān)數(shù)量。

表1 照明工程量測算方法匯總表

1.2 配管工程量

配管工程量主要與燈具、場所面積相關(guān)，該問題可以理解為一種映射問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要特點(diǎn)之一就是可以高度逼近任意兩個不同維空間的非線性映射，其建立在簡單非線性函數(shù)復(fù)合的基礎(chǔ)上[2]，可以用來求解配管工程量。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多種多樣，本文以應(yīng)用最為廣泛的誤差逆?zhèn)鞑ト斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))作為模型。BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由輸入層、一層或多層隱含層和輸出層組成，各層之間采用全互連接，但同一層單元間不相互連接。一般而言，三層BP網(wǎng)絡(luò)可以逼近任何復(fù)雜的非線性函數(shù)。為此，采用三層BP網(wǎng)絡(luò)模型。輸入層結(jié)點(diǎn)的個數(shù)由工程特征的數(shù)量確定，此處為燈具數(shù)量與服務(wù)場所的面積。輸出層結(jié)點(diǎn)對應(yīng)于評價結(jié)果，即配管數(shù)量。隱含層結(jié)點(diǎn)的個數(shù)按柯爾莫哥洛夫定理取為2m+1(m為輸入層結(jié)點(diǎn)的個數(shù))。

1.3 配線、接線盒工程量

通過分析典型項(xiàng)目配管配線的比例關(guān)系可見，其有明顯的倍數(shù)關(guān)系，可以通過配管的工程量獲取配線工程量。

接線盒主要分為燈具接線盒、開關(guān)接線盒以及拉線盒，其中燈具接線盒和開關(guān)接線盒依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)與施工照明控制與燈具安裝》圖集[3]，基本上與燈具和開關(guān)一一對應(yīng)，則可以通過燈具和開關(guān)數(shù)量直接得出相應(yīng)接線盒的工程量。拉線盒依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)線路較長或彎曲較多，可能造成穿線困難，因此應(yīng)加裝拉線盒[4]。

2 實(shí)例分析

本文以某倉庫作為實(shí)例進(jìn)行照明工程量測算。

2.1 測算模型建立

將已搜集典型工程的照明工程量進(jìn)行梳理匯總，獲取不同場所燈具、開關(guān)的面積指標(biāo)。并將燈具數(shù)量、面積、配管數(shù)量作為樣本訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在matlab中搭建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入層結(jié)點(diǎn)為2個，輸出層結(jié)點(diǎn)為1個，隱含層結(jié)點(diǎn)為10個。將樣本作為輸入進(jìn)行訓(xùn)練，給定允許全局誤差為0.000 5，允許最大訓(xùn)練迭代次數(shù)為10 000次。經(jīng)1 721次達(dá)到全局誤差為0.000 499 92，如圖1所示，得到的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值及閾值見表2。

表2 訓(xùn)練后的權(quán)值及閾值

隱含層輸出層權(quán)值T閾值T權(quán)值閾值-16.063 17.454 98113.158 433.277 029-17.337 80.051 1712.622 23-12.42-5.051 02-13.795 1-11.103 815.400 97-14.865 29.619 2593.681 683-13.491 2-11.468 211.50110.021 42-14.766 34.276 4176.358 532-16.529 39.994 845-12.430 6-12.947 84.123 58311.700 6914.606 5-2.246 780.687 12

分析以往倉庫項(xiàng)目可知，配管中一般穿三根電線，故按3倍比例關(guān)系確定配線工程量。接線盒中燈具和開關(guān)接線盒與燈具和開關(guān)數(shù)量相同，拉線盒分析以往項(xiàng)目按每20 m配管增設(shè)一個拉線盒考慮。

2.2 照明工程量測算

現(xiàn)有一地上單層倉庫，總建筑面積1 615.56 m2，建筑總高度16.5 m，存儲物品的火災(zāi)危險性為丁類，建筑物耐火等級為二級，設(shè)計(jì)使用年限50年。

將該子項(xiàng)不同場所的建筑面積、參數(shù)作為輸入，利用建立的測算模型，得到初步設(shè)計(jì)階段各項(xiàng)照明工程量，并與施工圖數(shù)量進(jìn)行對比，如表3所示。模型測算的工程量與施工圖相比最大誤差仍在20%以內(nèi)，且在整個工程量中占比較小，說明模型測算工程量效果較好，具有實(shí)際的工程應(yīng)用價值。

表3 照明測算工程量對比表

3 結(jié)語

通過研究照明工程量的構(gòu)成及其影響因素，深入分析整理典型工程項(xiàng)目，總結(jié)造價指標(biāo)，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效處理多輸入多輸出非線性映射的優(yōu)點(diǎn)，針對初步設(shè)計(jì)階段照明工程量的測算建立了模型。將進(jìn)一步優(yōu)化模型，選取更多的訓(xùn)練樣本，減少誤差，更好地應(yīng)用于工程中。