基于多階段決策的景觀建筑工程規(guī)劃實(shí)施方法

吳文清，王志鵬

1.卡迪夫大學(xué)地理與規(guī)劃學(xué)院,卡迪夫 CF10 3WA;2.安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，安徽合肥,230022

景觀建筑是根據(jù)地理環(huán)境構(gòu)建具有一定主題特色的建筑，除了在景區(qū)建設(shè)景觀建筑，在城市內(nèi)部也建設(shè)景觀建筑，為人們欣賞景觀提供便利[1]。工程規(guī)劃是景觀建筑工程施工的重要步驟之一，起到資金預(yù)算、進(jìn)度控制、質(zhì)量管理以及資源分配等多種作用[2]。然而在實(shí)際的景觀建筑工程的施工過程中，由于現(xiàn)場環(huán)境、投入資金等因素的變化，會影響原定的工程施工方案的正常運(yùn)行，需要結(jié)合當(dāng)前情況進(jìn)行工程調(diào)整。相關(guān)研究提出利用模糊德爾菲法構(gòu)建人文景觀發(fā)展評估模式，挖掘文化景觀發(fā)展主要問題所在[3]。利用智能決策支持系統(tǒng)(IDSS)選出適合城市項(xiàng)目的最佳城市規(guī)劃方案[4]。采用holonic方法對復(fù)雜的、大規(guī)模的城市系統(tǒng)進(jìn)行建模，每一級的智能體都將一種新的多目標(biāo)蟻群優(yōu)化算法(BKPACS)應(yīng)用于城市項(xiàng)目規(guī)劃問題。既有研究對規(guī)劃合理性的預(yù)判不夠準(zhǔn)確，容易導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化問題。基于此，本文引入多階段決策的概念，考慮到景觀建筑具備功能、美學(xué)和文化三個屬性，為了充分滿足其景觀、文化以及管理等需求，提出了基于多階段決策的景觀建筑工程實(shí)施方法，在整個決策過程中先后做出的多個不同的決策，根據(jù)不同階段規(guī)劃方案的決策調(diào)整，可以最大限度地改善人居環(huán)境，提升景觀建筑工程的綜合效益。

1 景觀建筑工程及其規(guī)劃實(shí)施

1.1 景觀建筑與景觀建筑工程

景觀建筑一般是指在風(fēng)景區(qū)、公園、廣場等景觀場所中出現(xiàn)的抑或本身具有景觀標(biāo)識作用的建筑，其具有景觀與建筑的雙重身份，具有與環(huán)境、文化結(jié)合緊密，生態(tài)節(jié)能，造型優(yōu)美，注重觀景與景觀和諧等多種特征[5]。景觀建筑工程已然成為城市建設(shè)不可或缺的部分，象征城市文明，不但為市民提供了必要的城市公共空間場所和設(shè)施，而且在塑造城市個性，傳承地域文化，展現(xiàn)城市獨(dú)特魅力方面具有非常重要的作用。景觀建筑工程最終的效益和效果將由其工程規(guī)劃及其實(shí)施所決定[6]。

1.2 景觀建筑工程規(guī)劃實(shí)施要點(diǎn)

景觀建筑工程規(guī)劃實(shí)施應(yīng)重點(diǎn)考慮景觀建筑應(yīng)與其所處環(huán)境資源之間存在風(fēng)格統(tǒng)一的關(guān)系，且周圍環(huán)境交通、景觀建筑以及其他景觀之間盡量能夠形成一個較為完整的景觀體系。與此同時為了達(dá)到特定的視覺效果，需要控制景觀建筑主體的占地空間，保證建筑與地域環(huán)境相融合。在此基礎(chǔ)上，分別從景觀建筑視覺形象、環(huán)境生態(tài)以及建筑功能三個方面確定并實(shí)施具體的規(guī)劃要素[7]。其中景觀建筑視覺形象是指從人的視覺需求出發(fā)，利用空間實(shí)體景物創(chuàng)造景觀環(huán)境形象，內(nèi)容包括景觀建筑建設(shè)位置、色彩、材質(zhì)、形狀等。景觀建筑環(huán)境的生態(tài)建設(shè)是盡量降低建筑工程對周圍動植物的負(fù)面影響，保證水體環(huán)境完整性，并強(qiáng)調(diào)其周圍生態(tài)綠化率和多樣性，實(shí)現(xiàn)景觀建筑的可持續(xù)性發(fā)展。從景觀建筑的“景觀功能”角度重點(diǎn)考慮建筑用水和用電，用水是對建筑進(jìn)行定期清洗，而用電則是在夜晚時段為游客提供照明條件。

2 景觀建筑工程多階段實(shí)施決策方法

2.1 景觀建筑工程階段劃分

景觀建筑工程實(shí)施可劃分為場地平整、主體建筑、園路廣場鋪裝及綠化種植、景觀小品及雕塑、景觀配套實(shí)施、竣工清理、竣工驗(yàn)收等階段。其中場地平整包含土方開挖，基礎(chǔ)墊層，基礎(chǔ)工程，回填土。主體建筑工程包含主體工程、屋面工程、腳手架工程、外墻抹灰、內(nèi)墻抹灰、地面工程、涂飾工程、門窗安裝、電氣管道工程。原路廣場鋪裝及綠化種植包括原路廣場基礎(chǔ)、排水、面層、喬木灌木種植、草皮種植等。景觀小品及雕塑主要包含構(gòu)筑物基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、表面涂飾。配套實(shí)施則包含亮化工程、音響工程、標(biāo)線及指示牌工程等。

2.2 基于多階段決策技術(shù)確定最優(yōu)施工分配方案

景觀建筑工程實(shí)施的各個階段之間存在遞進(jìn)關(guān)系，應(yīng)實(shí)時跟蹤景觀建筑工程各階段，進(jìn)而進(jìn)一步優(yōu)化規(guī)劃，調(diào)整施工方案。為了實(shí)時掌握工程的進(jìn)度情況，需要設(shè)置進(jìn)度管理時間間隔，并由管理人員在景觀建筑工程開工后定期收集實(shí)時工程數(shù)據(jù)，并判斷當(dāng)前工程進(jìn)度是否與規(guī)劃的進(jìn)度一致。對工程進(jìn)度控制而言，數(shù)據(jù)的及時性是非常重要的，數(shù)據(jù)的更新時間越短說明工程控制的動態(tài)性越強(qiáng)[8]。收集完進(jìn)度數(shù)據(jù)信息后，將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，輸入實(shí)時監(jiān)控軟件，形成與原計(jì)劃進(jìn)度的對比信息，一般可根據(jù)完成工作量、工日、人力消耗等因素對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行整理。利用實(shí)時監(jiān)測軟件進(jìn)行進(jìn)度跟蹤，可以直接了解目標(biāo)與實(shí)際橫道的施工情況，并查看當(dāng)前施工工作是否存在問題[9]。針對現(xiàn)階段已經(jīng)存在的問題采取相應(yīng)措施，并優(yōu)化規(guī)劃方案，調(diào)整施工進(jìn)度，降低工程產(chǎn)生連續(xù)偏差的可能性。

同時，為合理分配各分項(xiàng)工程造價(jià)，以保證工程的總造價(jià)與總損失期望值之和最低，可定義決策分配指標(biāo)為Φn，那么多階段最優(yōu)分配方案決策的過程可以量化表示為：

(1)

(1)式中,變量Wn為待分配指標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

(2)

其中計(jì)算結(jié)果Ln(Φn)和Cn(Φn)分別為景觀建筑工程的投入資金和損失期望值，N表示的是工程的階段數(shù)量，變量Dn為各個工程階段的失效損失，Cn0為Φn趨近于0時的實(shí)際工程資源消耗量，而αn為無量綱參數(shù)，反映了Cn(Φn)的變化趨勢。同時設(shè)置公式1表示數(shù)學(xué)模型的約束條件如下：

(3)

公式(3)中變量Φ0表示的是設(shè)置的待分配資源的設(shè)定值。按照上述步驟，利用多階段決策技術(shù)可以確定景觀建筑工程在資料收集、現(xiàn)場測量、擬定規(guī)劃等階段中以資金與設(shè)備為對象的分配結(jié)果[10]。

2.3 景觀建筑工程實(shí)施效益評價(jià)

本研究主要探討景觀建筑工程定性評價(jià)，并從以下三個方面加以展開：項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境效益評價(jià)、社會效益評價(jià)以及經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)。項(xiàng)目生態(tài)效益具體包括區(qū)域氣候的調(diào)節(jié)、固定太陽能及二氧化碳、創(chuàng)造物種生存繁育條件、土壤保護(hù)、水域環(huán)境保護(hù)、生物多樣性的維護(hù)等。社會效益的評定強(qiáng)調(diào)群眾的參與性，由于城市景觀建筑項(xiàng)目耗資大，占地面積大，與當(dāng)?shù)鼐用袢粘Ｉ铌P(guān)系緊密，建成后多會為廣大市民提供休閑、娛樂、集會場所，因此具有公眾參與特性。本研究將采用問卷調(diào)查的方式對群眾參與度進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，將公眾參與和滿意程度作為項(xiàng)目重要社會效益考量標(biāo)準(zhǔn)。景觀建筑工程通常易在強(qiáng)調(diào)其美觀的同時忽視其經(jīng)濟(jì)效益，本研究將對周邊樓市進(jìn)行調(diào)研，通過向黃山市自然資源局及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局收集項(xiàng)目決算相關(guān)數(shù)據(jù)，客觀評價(jià)在經(jīng)濟(jì)層面其對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響及作用。

3 案例實(shí)證

3.1 案例簡介

為驗(yàn)證基于多階段決策的景觀建筑工程實(shí)時規(guī)劃方法的效果，選擇黃山市屯溪區(qū)江南新城景觀建筑工程作為研究對象進(jìn)行實(shí)證分析。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍包括整個江南新城(440公頃)。江南新城位于屯溪區(qū)南部，以陽湖鎮(zhèn)為主，北至新安江、南和西至高速公路、東至珮朗河。與目前屯溪區(qū)江北城區(qū)一江之隔，是城區(qū)三個組成部分之一。該區(qū)有良好的交通條件，205國道經(jīng)過，徽杭高速公路入口在江南新城范圍內(nèi)。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如表1所示。

表1 江南新城景觀建筑工程施工項(xiàng)目表

在遵循城市上位規(guī)劃的前提下，經(jīng)調(diào)研、測繪、資料收集等工作，確定該項(xiàng)目規(guī)劃目標(biāo)。最終形成以濱江堤為主脈形成慢行主軸，沿線設(shè)置有趣味性的駐足點(diǎn)、興奮點(diǎn)。

3.2 多階段決策確定最優(yōu)施工資源分配方案

以該工程總體規(guī)劃及景觀工程施工技術(shù)規(guī)范將景觀建筑工程劃分為多個施工階段，并進(jìn)行合理的施工資源分配，具體如表2所示。

表2 景觀建筑工程階段劃分及施工資源分配

實(shí)施監(jiān)測該項(xiàng)目放線定位、土方工程、板材鋪裝、苗木種植、雕塑施工、燈光音響安裝等，確保景觀建筑工程的施工成效，優(yōu)化規(guī)劃，統(tǒng)籌施工資金分配，調(diào)整施工方案。以驛站餐飲區(qū)為例，場地工程平整結(jié)束后，通過實(shí)時測量確定優(yōu)化規(guī)劃，調(diào)整路網(wǎng)，在道路轉(zhuǎn)彎處增加綠地，將局部寬車行路分隔開來，增加綠化，減少車行路面帶來的生硬感。景觀結(jié)構(gòu)工程完成后，通過實(shí)時測量及統(tǒng)籌分配施工資源，決定優(yōu)化面層鋪裝用料。結(jié)合圓形游步道建設(shè)一個日晷地標(biāo)，在鋪面材料的選擇方面，主干道為瀝青路面，二級道路選擇小料石，燒結(jié)磚與石料混合的方式，而園路部分使用板巖碎拼和水洗石路面。鋪面材料，6米車行主干道主要選用瀝青路面，4米二級道路設(shè)計(jì)小料石，燒結(jié)磚與石料結(jié)合，園路部分主要為板巖碎拼和水洗石路面。第一次更新得出的實(shí)時工程規(guī)劃結(jié)果如圖1所示。

圖1 第一次更新的實(shí)時規(guī)劃結(jié)果

在景觀建筑主體規(guī)劃工作中，景觀建筑設(shè)有平臺、景亭、景墻等元素，通過施工過程中的實(shí)時監(jiān)測將平臺與地面高差提高380 mm，在平臺構(gòu)造方法上為了降低平臺荷載設(shè)置架空平臺以減輕荷載，1 600 mm高的對景墻，墻體采用鋼筋混凝土填充泡沫。同理得出生態(tài)規(guī)劃以及建筑色彩規(guī)劃等多個方面的實(shí)時規(guī)劃結(jié)果，實(shí)時規(guī)劃程序?qū)崟r更新運(yùn)行，直到景觀建筑工程竣工為止。

3.3 工程規(guī)劃實(shí)施效益評價(jià)

3.3.1 生態(tài)環(huán)境效益評價(jià)

該項(xiàng)目沿新安江流域，通過水利工程實(shí)施增加了該段新安江蓄水總量及蓄水面積。且一定程度上調(diào)節(jié)了該區(qū)域的小氣候，增加空氣濕度，降低城市“熱島”和“干島”效應(yīng)。綠化覆蓋率達(dá)69%以上，綠化種植主要以鄉(xiāng)土植物為主，構(gòu)建起鳥類、魚類、昆蟲類動物的棲息繁殖生態(tài)場所，使該區(qū)水陸復(fù)合型生態(tài)場所得以完善。

3.3.2 社會效益評價(jià)

人們對現(xiàn)代化城市居住環(huán)境在不斷地尋求一種自然又具現(xiàn)代化。而江南新城項(xiàng)目所營造的景觀空間給人以特殊的親切感和吸引力，給人們提供了一種回歸自然、感受生活的親切感，同時滿足了人們休閑、娛樂、交流、文化等一系列現(xiàn)代化聚居生活條件。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該場所每天吸引大量市民前來晨練、散步。被訪者中，喜歡廣場空間的占50%，其中70%為老人，因其常在硬質(zhì)空間開展廣場舞、太極拳等群體活動，他們對硬質(zhì)空間的關(guān)注度也最高；最青睞綠地空間的占25%，其中70%為青年；熱愛濱水空間的占25%，而大多為青年及小孩。江南新城項(xiàng)目給市民提供了一出輕松且富于自然情趣的場所供其交流活動，融洽了人際關(guān)系。不少市民還建議應(yīng)增加水邊娛樂項(xiàng)目，以豐富日常體育文化生活。

3.3.3 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

根據(jù)黃山市自然資源和規(guī)劃局及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局提供數(shù)據(jù)顯示，項(xiàng)目實(shí)施前，該片區(qū)土地出讓金價(jià)格約350萬元每畝(2017年)，項(xiàng)目實(shí)施后，價(jià)格提升至約850萬元每畝(2021年)；房價(jià)從均價(jià)8 000元每平方米(2017年)提升至13 000元每平方米(2021年)。從宏觀上說，江南新城景觀建筑工程改善了該片區(qū)的投資環(huán)境，拉動了市區(qū)內(nèi)新安江一帶的房地產(chǎn)市場，周邊的土地及房產(chǎn)價(jià)值提升，政府土地出讓金及市民房產(chǎn)均得到升值，在經(jīng)濟(jì)上既促進(jìn)了該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展也惠及了周邊居民。從微觀層面來說，工程由原先計(jì)劃投資的9 350萬元降低到8 600萬元，節(jié)省工程投資達(dá)8%。

4 結(jié)束語

本研究提出了基于多階段決策的景觀建筑工程規(guī)劃實(shí)施方法，并以黃山市屯溪區(qū)江南新城景觀建筑工程規(guī)劃實(shí)施為研究案例，分析說明基于多階段決策的景觀建筑工程實(shí)施使得項(xiàng)目最終使得該片區(qū)生態(tài)環(huán)境得以提升，并且產(chǎn)生了良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。希望未來在景觀建筑工程實(shí)施過程中，該方法得以合理應(yīng)用，確保景觀建筑工程項(xiàng)目建設(shè)的高質(zhì)量，為城市居民提供良好景觀生態(tài)環(huán)境，建設(shè)美麗城市。