住宅工程精益建造應(yīng)用研究
——以南京綠洲保障房項目為例

雷亮

（中國建筑第二工程局有限公司華東分公司）

1 引言

隨著房地產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的迅速增加，中國建筑業(yè)市場的規(guī)模不斷擴大，建筑業(yè)成為拉動中國國民經(jīng)濟快速增長的重要力量。但同時，我們還要看到建筑業(yè)總體效益差，產(chǎn)品質(zhì)量水平、生產(chǎn)效率、企業(yè)管理、項目管理水平較低的特點，需要引入新的建筑項目管理理論，結(jié)合信息化手段，提高建筑項目的整體質(zhì)量。

2 相關(guān)概念介紹

2.1 精益建造的含義

精益建造是綜合生產(chǎn)管理理論、建筑管理理論以及建筑生產(chǎn)的特殊性，面向建筑產(chǎn)品的全生命周期，持續(xù)減少和消除浪費，最大限度滿足顧客要求的系統(tǒng)性方法。與傳統(tǒng)的建筑管理理論相比，精益建造更強調(diào)面向建筑產(chǎn)品的全生命周期，持續(xù)減少和消除浪費，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念[1]。

2.2 精益建造的原則、特點和意義

應(yīng)用精益建造方法，通過設(shè)計優(yōu)化，減少多余工序，提高工程品質(zhì)；通過工藝優(yōu)化，提高一次成優(yōu)率，減少質(zhì)量缺陷；通過措施優(yōu)化，提高施工措施安全可靠性，減少多余措施投入；通過工序合理穿插，控制關(guān)鍵工期節(jié)點，減少工作面閑置；通過系統(tǒng)性合約規(guī)劃，整合優(yōu)質(zhì)資源，消除無效成本；通過全過程質(zhì)量管控，降低質(zhì)量風(fēng)險；通過推動項目安全、環(huán)境標準化管理，提高資源周轉(zhuǎn)利用效率。最終，達到“零浪費、零庫存、零缺陷、零事故、零返工、零窩工”的目標[2]。

3 住宅工程精益建造應(yīng)用研究

3.1 項目簡介

綠洲保障房A地塊項目位于南京市雨花臺區(qū)板橋片區(qū)，西鄰新湖大道、北鄰工農(nóng)河路、南鄰規(guī)劃道路、東鄰源泉路，規(guī)劃用地性質(zhì)為R2二類居住用地，用地面積約70631㎡，容積率≤2.80，建筑密度≤20%，綠地率≥30%，建筑高度≤100m。在該項目規(guī)劃設(shè)計方案中，總建筑面積約26.05萬㎡。其中，地上建筑面積約19.76萬㎡，主要功能為高層住宅和沿街商業(yè)、配套設(shè)施等；地下建筑面積約為6.29萬㎡，主要為地下停車場及相關(guān)配套設(shè)施。

3.2 精益建造體系架構(gòu)

3.2.1 準確界定用戶層

在精益建造體系架構(gòu)中，用戶層為業(yè)主、管理人員、設(shè)計人員和預(yù)制單位、運輸單位、施工單位等。依照他們在項目中的工作責(zé)任內(nèi)容，設(shè)定信息數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，確保職能不同，權(quán)限范圍也不同。不同的用戶可以在項目的模型數(shù)據(jù)系統(tǒng)中查找信息、錄入信息、優(yōu)化信息、交換信息、分享信息，使項目的施工管理更精細。

3.2.2 科學(xué)設(shè)計應(yīng)用層

將大數(shù)據(jù)、BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑施工精細化管理相結(jié)合，通過施工中各環(huán)節(jié)、各階段的不斷實踐，強化信息技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用。比如，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)、BIM數(shù)據(jù)模型搭建等。

3.2.3 引導(dǎo)智慧管理發(fā)揮效能

在精益建造系統(tǒng)中，信息技術(shù)的加入形成了人與物之間的感知格局，系統(tǒng)中每個角色的工作內(nèi)容和流程都相互關(guān)聯(lián)，可以分享和交換，并基于BIM數(shù)據(jù)模型優(yōu)化方案，把控施工進度和質(zhì)量。在此過程中，所有行為的數(shù)據(jù)信息都會被保留，便于后期追溯。應(yīng)用精益建造，可提升施工管理能力，在智慧管理發(fā)揮作用的同時，經(jīng)濟效益也會不斷體現(xiàn)。

3.2.4 驅(qū)動管理數(shù)據(jù)層

通過精益建造理論，將所有建筑項目數(shù)據(jù)進行集中保存和處理，將數(shù)據(jù)信息應(yīng)用在建筑項目的規(guī)劃、設(shè)計、預(yù)制件、施工、運維全過程之中。

3.3 精益建造的具體實踐和應(yīng)用

3.3.1 設(shè)計

精益建造體現(xiàn)在建筑設(shè)計中，主要有“設(shè)計優(yōu)化”、“工藝優(yōu)化”、“措施優(yōu)化”三方面實踐。具體包括建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、機電專業(yè)的設(shè)計優(yōu)化；預(yù)制構(gòu)件、建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、機電專業(yè)的工藝優(yōu)化；保證施工安全可行、減少臨時施工措施投入、消除資源浪費的措施優(yōu)化。

傳統(tǒng)的木模現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，能將變更內(nèi)容及時反映到施工中。但是，本項目屬于鋁模＋裝配式住宅，從預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)到裝配式鋁合金模板的成型，都不允許設(shè)計變更的出現(xiàn)，一處變更可能會引起預(yù)制構(gòu)件模具、現(xiàn)場構(gòu)件模板、交接處節(jié)點處理等一系列變化，造成時間耗費和經(jīng)濟損失。因此，在收到設(shè)計圖紙后，建設(shè)方要及時與設(shè)計方進行溝通，進行深化設(shè)計，并將爬架、鋁模、預(yù)制構(gòu)件等專業(yè)內(nèi)容同步碰撞、查漏補缺。具體包括總包深化設(shè)計、預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計、鋁膜深化設(shè)計。

1）總包深化設(shè)計

以精準、便于施工、降本增效為原則，從精益建造角度出發(fā)，將豎向構(gòu)件、水平構(gòu)件、墻身節(jié)點、外保溫、內(nèi)墻面、樓層頂、地面、踢腳線等部位進行深化設(shè)計，各方確認后形成總包深化圖。減少施工盲點，提前解決各工序交叉產(chǎn)生的問題。

2）預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計

預(yù)制構(gòu)件深化設(shè)計的重點是與現(xiàn)場其他單位的交互結(jié)合。如爬架、鋁模的孔洞位置與預(yù)制構(gòu)件的關(guān)聯(lián)；預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的標高、尺寸、位置、施工便利性的碰撞等，提前通過各單位的溝通交流，共同深化設(shè)計，減少后期生產(chǎn)時的變更。

3）鋁模深化設(shè)計

鋁模深化設(shè)計著眼施工工序的重新排布，利用鋁模定型化高、周轉(zhuǎn)性強的特點，將二次結(jié)構(gòu)施工的部分深化至一次結(jié)構(gòu)鋁模現(xiàn)澆施工中，減少工序，節(jié)省工期。

本項目在設(shè)計措施優(yōu)化方面采用了三種方法。

1）永臨結(jié)合

正式建筑中的一部分（屬于永久性質(zhì)），同時在施工時也需要該項工作所具備的功能，為避免重復(fù)設(shè)置，將此項工作優(yōu)先完成，在施工階段發(fā)揮臨時使用功能，代替施工措施投入，達到減小消耗，綠色建造的作用。

2）施工措施優(yōu)化

施工措施方案優(yōu)化調(diào)整，在保證施工安全的前提下，優(yōu)化臨時資源投入，提高材料周轉(zhuǎn)，減少資源浪費。

3）實用工具應(yīng)用

收納操作簡便、提高工作效率的部分新型施工器具，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少質(zhì)量缺陷[3]。

3.3.2 質(zhì)量

通過全過程質(zhì)量管控，減少返工造成的浪費，提高一次成活率，降低質(zhì)量風(fēng)險，從而達到高品質(zhì)、高精度的建造要求。

實現(xiàn)質(zhì)量管理提升，一是要堅持樣板引路制度，以實體樣板為依托，明確工序施工要求和質(zhì)量標準；二是質(zhì)量風(fēng)險識別和防控，減少住宅項目滲漏、開裂等質(zhì)量通病的發(fā)生；三是開展實測實量，以高精度、高標準約束過程實施，發(fā)現(xiàn)問題及時改正，提高項目整體交付質(zhì)量水平。

3.3.3 安全

依靠BIM數(shù)據(jù)模型搭建的工地監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測施工現(xiàn)場的不安全行為、不安全狀態(tài)、環(huán)境狀況、資源消耗、噪聲和揚塵污染狀況等內(nèi)容，采集上傳至數(shù)據(jù)庫并發(fā)出預(yù)警警報，實現(xiàn)信息共享，精確控制風(fēng)險，強化工地管理質(zhì)量。

采用AI圖像分析系統(tǒng)對所有進場作業(yè)人員的行為進行動態(tài)跟蹤管理，發(fā)現(xiàn)不戴安全帽、違規(guī)翻越護欄、打架斗毆等行為時，立即抓拍，經(jīng)人臉識別后判斷責(zé)任歸屬，向責(zé)任人發(fā)出整改通知。監(jiān)測到人員倒地、奔跑等異常行為時，直接報警提醒管理人員到現(xiàn)場處理。

智能塔吊系統(tǒng)安裝在施工現(xiàn)場的所有塔吊上，負責(zé)監(jiān)測塔吊的不安全狀態(tài)。該系統(tǒng)的多種傳感器安裝在塔吊臂、塔身和傳動結(jié)構(gòu)上，黑匣子位于遠程服務(wù)器上，系統(tǒng)包括人臉識別考勤、無線通信模塊和可視系統(tǒng)。工程管理人員通過該系統(tǒng)對塔吊運行狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作，切實減少施工現(xiàn)場塔吊事故的發(fā)生，保障施工人員的生命安全。

3.3.4 環(huán)境

推動建筑項目的“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)約人力資源和環(huán)境保護”，做到環(huán)境保護設(shè)施的標準化，提高資源循環(huán)利用率、降低能耗，積極開展綠色施工。

利用移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對辦公、生活、建筑等場所的水資源和電能利用情況進行監(jiān)測和控制，實現(xiàn)建筑資源監(jiān)測和移動遠程控制。將自動化控制技術(shù)、遠程無線傳輸技術(shù)、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)整合在一起，建立水電節(jié)能臺賬，利用大數(shù)據(jù)分析用水、用電、故障報警、超負荷用電、線路狀態(tài)監(jiān)測、線路故障等數(shù)據(jù)報告，以及對臨時用水、消防用水、等進行實時監(jiān)測，方便綠色施工監(jiān)管[4]。

3.3.5 進度

計劃與工期的管理要以滿足合同工期節(jié)點要求為基礎(chǔ)，通過梳理工程做法及交付標準，合理安排工序流程和各專業(yè)進入條件，控制關(guān)鍵節(jié)點，減少工作面閑置，消除窩工、返工現(xiàn)象。

4 結(jié)語

本項目應(yīng)用了精益建造理論，落實了信息化數(shù)字手段，嚴格了建筑項目施工管理工作，提高了建筑建設(shè)質(zhì)量，保證了建筑施工安全，在綠色施工和可持續(xù)發(fā)展理念的支持下，達到了建筑與人、建筑與自然的和諧統(tǒng)一共生。