Costs of facade systems execution

Type: paper published in a journal

Author

Leśniak, A.

Wieczorek, D.

Górka, M.

Title variant

Polish

Koszty wykonania systemów elewacyjnych

Publication date

2020

Published in

Archives of Civil Engineering

Vol.

Number

Abstract

English
Polish

Cost estimation in the pre-design phase both for the contractor as well as the investor is an important aspect from the point of view of budget planning for a construction project. Constantly growing commercial market, especially the one of public utility constructions, makes the contractor, at the stage of development the design concept, initially estimate the cost of the facade, e.g. office buildings, commercial buildings, etc., which are most often implemented in the form of aluminum-glass facades or ventilated elevations. The valuation of facade systems is of an individual calculation nature, which makes the process complicated, time-consuming, and requiring a high cost estimation work. The authors suggest using a model for estimating the cost of facade systems with the use of statistical methods based on multiple and stepwise regression. The data base used to form statistical models is the result of quantitative-qualitative research of the design and cost documentation of completed public facilities. Basing on the obtained information, the factors that shape the costs of construction façade systems were identified; which then constitute the input variables to the suggested cost estimation models.

Główne działania podejmowane w trakcie realizacji przedsięwzięć budowlanych to przede wszystkim czynności oparte na rzetelnym oszacowaniu kosztów, czasu i jakości robót budowlanych dla danego przedsięwzięcia. Ponadto, dodatkowe czynniki takie jak bezpieczeństwo realizacji prac budowlanych, stosowanie innowacyjnych rozwiązań, wzajemna współpraca pomiędzy uczestnikami przedsięwzięcia budowlanego, to składowe, które wpływają na jego sukces. Jednak jednym z kluczowych zagadnień właściwego funkcjonowania i prowadzenia danego przedsięwzięcia budowlanego są aspekty związane z prawidłową i rzetelną kalkulacją kosztów. Właściwa kalkulacja kosztów realizacji to nie tylko informacja zawierająca wielkość przewidywanego budżetu, ale także informacja o opłacalności danego przedsięwzięcia dla inwestora. Dlatego już na etapie przygotowania przedsięwzięcia dokonuje się oszacowania wskaźnikowego na podstawie badania opracowań przedprojektowych, w tym studium wykonalności. Celem artykułu jest próba oszacowania kosztów wykonania systemów elewacyjnych obiektów użyteczności publicznej z wykorzystaniem modeli matematycznych, a w szczególności regresji wielorakiej oraz regresji krokowej postępującej. Dane użyte do budowy funkcji regresji zostały opracowane przez autorów na podstawie analizy dokumentacji projektowych, wykonawczych i kosztorysowych obiektów użyteczności publicznej. Opracowano bazę danych zawierającą główne czynniki wpływające na kształtowanie się kosztów wykonania systemów elewacyjnych obiektów użyteczności publicznej. Systemy elewacyjne realizowane były w formie fasad aluminiowo-szklanych oraz elewacji wentylowanych. Wykonanie kalkulacji kosztów realizacji systemów fasadowych oraz elewacji wentylowanych jest zadaniem skomplikowanym i przede wszystkim czasochłonnym. Wymaga ponadto wysokiego nakładu pracy kosztorysanta. Na poziom skomplikowania wyceny mają wpływ dane konstrukcyjne, architektoniczne, systemowe, ale także parametry związane z produkcją, czy sposobem (technologią) montażu. Przedsiębiorstwa kalkulujące koszty wykonania fasad aluminiowo-szklanych oraz elewacji wentylowanych dokonują takich obliczeń zazwyczaj w formie kalkulacji indywidualnej. Wykonawca, sporządzając wycenę kosztów wykonania fasad, nie tylko kalkuluje ceny poszczególnych elementów elewacji, ale dodatkowo weryfikuje, czy założenia projektowe, są możliwe do wykonania nie tylko na placu budowy, ale także w zakładzie produkcyjnym. Na koszt wykonania elewacji obiektów użyteczności publicznej w formie fasad aluminiowo-szklanych oraz elewacji wentylowanych ma wiele czynników. Podstawowe to koszty robocizny, sprzętu i materiałów budowlanych. Koszt materiału dla fasad aluminiowo-szklanych to koszt kształtowników aluminiowych, tworzących szkielet konstrukcji oraz szkła jako wypełnienia. W zależności od rodzaju poszczególnych szyb w zespoleniu oraz ich charakterystyk technicznych, zmienia się cena takiego wypełnienia. Elewacje wentylowane to z kolei konstrukcje w formie np. rusztu aluminiowego dodatkowo wypełnionego wełną mineralną, z okładziną zewnętrzną w postaci paneli kompozytowych, blachy aluminiowej lub płyt włókno-cementowych. Największa część kosztów ponoszona na elewacje wentylowane to przede wszystkim rodzaj zastosowanej okładziny zewnętrznej. Autorzy pracy, w celu szybkiego szacowania kosztów wykonania systemów elewacyjnych wykorzystują regresję wieloraką oraz krokową. Do budowy modelu predykcji kosztów zaproponowano 16 czynników, które mają charakter zmiennych niezależnych modelu oraz jedną zmienną zależną (wyjściową), tj. koszt elewacji. Opracowana baza danych dla 61 przypadków obiektów użyteczności publicznej, posłużyła do budowy modelu. Przed przystąpieniem do modelowania regresyjnego, wszystkie zgromadzone przypadki zostały opisane przez cechy ogólne, parametry techniczne oraz czynniki mające wpływ na kalkulację ceny systemów elewacyjnych, które zostały następnie zakodowane w sposób znormalizowany. Dla regresji wielorakiej uzyskano wyniki, gdzie współczynnik determinacji R[^2] wynosi 0,9214, co oznacza, że kombinacja zmiennych objaśniających (X[1]…X[16]) wyjaśnia zmienną Y (koszt elewacji) w ok. 92,14%. Ponadto współczynnik R[^2] skorygowany jest wartością bardzo bliską nieskorygowanemu R[^2] (odpowiednio 0,8928 i 0,9599) co dodatkowo potwierdza, że model regresji bardzo dobrze pasuje do wyników obserwacji, gdyż większa część zmienności Y została wyjaśniona przez zmienne objaśniające. Ponadto, wynik regresji wielorakiej jest wynikiem istotnie statystycznym (statystyka F Fishera = 32,2423; p < 0,005). Zaproponowany model spełnia założenia metody najmniejszych kwadratów. Wyniki testu Durbina-Watsona potwierdzają, iż między resztami modelu nie występuje autokorelacja (DW = 1,5568). Natomiast dla regresji krokowej uzyskano wyniki, gdzie współczynnik determinacji kształtuje się na poziomie 0,9167. Tym samym w ok. 91,67% kombinacja zmiennych objaśniających wyjaśnia zmienną Y. Skorygowany współczynnik determinacji pozostaje natomiast na poziomie 0,9039 i wskazuje lepsze dopasowanie do wyników obserwacji niż w przypadku regresji wielorakiej. Wynik regresji krokowej postępującej jest również wynikiem istotnie statystycznym (statystyka F Fishera = 71,5225; p < 0,005) i spełnia założenia metody najmniejszych kwadratów. Wyniki testu Durbina-Watsona potwierdzają, iż między resztami modelu nie występuje autokorelacja (DW = 1,6472). Z przeprowadzonych badań uzyskano modele statystyczne, które charakteryzują się bardzo dobrym odwzorowaniem rzeczywistości. Współczynniki determinacji R[^2] kształtowały się na poziomie ok. 92%, co dodatkowo potwierdza, że zmienne niezależne (czyli zidentyfikowane czynniki determinujące koszty wykonania elewacji) dobrze opisują zmienną zależną, jaką jest koszt wykonania elewacji. Ponadto procentowy błąd pierwiastka średniokwadratowego MSE dla modelu regresji wielorakiej kształtuje się na poziomie ok. 29%, co jest akceptowalne przy oszacowaniu kosztów realizacji systemów fasadowych na etapie opracowania koncepcji projektowej zarówno dla wykonawcy, jak również inwestora. Otrzymane przez autorów modele można wykorzystać do szacowania kosztów wykonania systemów elewacyjnych w formie fasad aluminiowo-szklanych oraz elewacji wentylowanych. Stworzone modele usprawnią szacowanie kosztów wykonania elewacji, przez wykonawców, bez potrzeby wykonywania kalkulacji indywidualnych każdego obiektu.

Keywords