Pre-design cost modeling of facade systems using the GAM method

The cost estimation at the pre-project stage provides an important decision-making indicator for the future of the project. With a preliminary cost estimation, project participants can make financial decisions and cost control. The aim of this paper is to propose a model for estimating the costs of facade systems before the pre-design stage, using the GAM (Generalized Additive Model) method. The commonly used method for the valuation of facade systems is based on individual calculation. Such valuation process is complicated and time consuming. For this reason the search for a new forecasting method is justified. The database developed for modelling purposes includes 61 cases of real costs of system façade execution for public buildings. Each case is described by 16 parameters (namely, input variables). The average absolute percentage error (MAPE) was used to assess the model, which takes the value of 14,26% for the generalized model with a logarithmic binding function and 11.77% for the model with an identity binding function. On the basis of the studies and the results obtained, it can be concluded that the constructed model is useful and can improve the process of forecasting system façade costs at the pre-projection stage.

Prawidłowe realizowanie danego przedsięwzięcia budowlanego to połączenie wielu współzależnych działań, którego celem jest zaspokojenie potrzeb budowlanych zarówno inwestora jak i użytkownika obiektu budowlanego. Należy nie tylko zwracać uwagę na materiał użyty do budowy, nadbudowy czy remontu budynku zgodny z ideą zrównoważonego budownictwa, ale także na metodę i sposób realizacji. Każda realizacja powinna być dokładnie zaplanowana w czasie, przy założonym koszcie i jakości. Dlatego te trzy parametry są częstym tematem publikacji. Poszukiwane są metody optymalizacji harmonogramów oraz kosztów przedsięwzięcia budowlanego, wykorzystujące narzędzia matematyczne, jak regresja, sztuczne sieci neuronowe, wnioskowanie z przypadku, dodatkowo szacowane jest ryzyko poszczególnych etapów procesu budowlanego, aby zminimalizować niepewność i poziom niepowodzenia inwestycji. Prawidłowe i zrównoważone połączenie wszystkich aspektów decyduje o sukcesie inwestora oraz wykonawcy. Zarówno dla inwestora jak i wykonawcy oszacowanie kosztów realizacji jest istotnym elementem planowania każdego przedsięwzięcia budowlanego. Bardzo często już w fazie przedprojektowej uczestnicy przedsięwzięcia podejmują działania zmierzające do oszacowania kosztów planowanych do wykonania robót budowlanych. Wczesne oszacowania kosztów robót umożliwia podjęcie decyzji o realizacji przedsięwzięcia i zaplanowanie budżetu. Podstawą prognozy kosztów jest analiza projektu, koncepcyjnego a dokładność opracowań graficznych i opisowych wpływa na stopień szczegółowości kalkulacji kosztowych na etapie poprzedzającym podstawowe prace projektowe. Dopuszczalne jest, że w przyszłości koszty te mogą ulec zmianie z powodu przyjęcia innych szczegółowych rozwiązań projektowych, podniesienia jakości wykonania, czy nieprzewidywalnych warunków, które wykonawca może napotkać na budowie. W publikacji podjęto problem kalkulacji kosztów wykonania systemów elewacyjnych stosowanych w obiektach użyteczności publicznej. Wykonanie kalkulacji kosztów realizacji systemów fasadowych oraz elewacji wentylowanych jest zadaniem skomplikowanym i czasochłonnym. Autorzy podjęli próbę prognozowania kosztów realizacji systemów elewacyjnych z wykorzystaniem metody uogólnionych modeli addytywnych. Zadaniem uogólnionego modelu addytywnego jest maksymalizacja jakości przewidywań zmiennej zależnej Y z różnych dystrybucji, poprzez nieparametryczne funkcje zmiennych niezależnych. Do budowy modelu wykorzystano opracowaną bazę danych zawierającą wartości zidentyfikowanych przez autorów czynników (zmiennych niezależnych) wpływających na kształtowanie się kosztów wykonania systemów elewacyjnych (zmiennej zależnej).