EPC模式下基于數(shù)字技術(shù)的裝配式建筑工程質(zhì)量管理研究

劉煉

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東公司）

1 引言

裝配式建筑具有綠色、環(huán)保、低碳的建造特點(diǎn)，能夠提高工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度把控和質(zhì)量管理，大大改善了傳統(tǒng)建造模式下建筑工地臟、亂、差的現(xiàn)象。

EPC是一種集設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建造于一體的工程總承包模式，在建筑工程項(xiàng)目中，應(yīng)用總承包管理模式，可以提高工程項(xiàng)目的管理水平，進(jìn)而提高建筑質(zhì)量。

當(dāng)前，應(yīng)用在建筑行業(yè)的數(shù)字技術(shù)，主要以BIM技術(shù)、IoT技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、RFID追蹤技術(shù)為主。這些信息化技術(shù)能夠幫助工程項(xiàng)目管理人員做到對(duì)項(xiàng)目全部信息數(shù)據(jù)的搜集和分析，能夠依托數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)判，助力施工管理的科學(xué)化、節(jié)約化。

在進(jìn)行裝配式建筑建造時(shí)，采用EPC的管理模式，借助數(shù)字技術(shù)，可以解決工程項(xiàng)目管理效率低、成本造價(jià)高、管理模式粗放、建造水平較低等問題，使裝配式建筑朝著集約化管理、高水平建造技藝、提質(zhì)增效、智慧化的方向發(fā)展。EPC模式下基于數(shù)字技術(shù)的裝配式建筑必將成為建筑業(yè)發(fā)展的主流方向。

2 EPC模式下基于數(shù)字技術(shù)的裝配式建筑工程質(zhì)量管理思路

2.1 總體要求

裝配式建筑工程質(zhì)量管理需遵循國(guó)務(wù)院《大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，采取EPC工程總承包模式，由工程總承包單位為項(xiàng)目整體質(zhì)量負(fù)責(zé)，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，促進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，達(dá)成系統(tǒng)化管理、精細(xì)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)鏈整合，持續(xù)提高工程質(zhì)量管理水平[1]。

2.2 質(zhì)量管理要點(diǎn)

1）基于EPC模式的優(yōu)點(diǎn)，打造質(zhì)量管理機(jī)制

相較于傳統(tǒng)工程承包模式，EPC總承包模式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

①突出設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的引導(dǎo)作用，為項(xiàng)目整體方案的持續(xù)優(yōu)化提供了基礎(chǔ)；

②規(guī)避了設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工過程中可能出現(xiàn)的沖突和脫節(jié)，促進(jìn)這三個(gè)工程階段的流暢銜接，便于工程質(zhì)量、成本和進(jìn)度的管理工作開展；

③工程質(zhì)量的責(zé)任主體明確，便于質(zhì)量問題的責(zé)任倒追落實(shí)。

基于以上優(yōu)點(diǎn)，在工程質(zhì)量管理過程中以深化設(shè)計(jì)為中心，分階段編制質(zhì)量管理措施，將質(zhì)量管理責(zé)任分解，落實(shí)各責(zé)任主體，利于動(dòng)態(tài)跟蹤和責(zé)任倒追，形成EPC裝配式建筑項(xiàng)目?jī)?yōu)良管理機(jī)制。

2）借助數(shù)字手段，提高質(zhì)量管理效率

通過應(yīng)用BIM技術(shù)等數(shù)字化手段替代傳統(tǒng)紙質(zhì)數(shù)據(jù)管理模式，解決信息存儲(chǔ)和傳遞的難題，避免了信息孤島的出現(xiàn)。尤其是在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件數(shù)量和種類繁多，構(gòu)件的位置和尺寸數(shù)據(jù)都需要很精確的表達(dá)，傳統(tǒng)的二維圖紙很難進(jìn)行管理。通過建立基于BIM技術(shù)的三維可視化信息參數(shù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同管理、質(zhì)量管理，大大有利于質(zhì)量管理效率的提升[2]。

3 EPC模式下基于數(shù)字技術(shù)的工程質(zhì)量管理體系建設(shè)

3.1 搭建基于BIM技術(shù)的工程質(zhì)量管理體系

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在模型工具的綜合運(yùn)用中，BIM模型中包含建筑中的各種數(shù)據(jù)信息，基于這些數(shù)據(jù)使用各專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)工程深化設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等階段的管理和應(yīng)用。同時(shí)，以IoT技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、RFID追蹤技術(shù)為輔助，結(jié)合EPC總承包模式的特點(diǎn)，有機(jī)整合總承包和各分包單位，搭建基于BIM的建筑工程質(zhì)量管理平臺(tái)，確保工程各階段的質(zhì)量管理措施落實(shí)。

3.1.1 工程質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

系統(tǒng)根據(jù)EPC設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)統(tǒng)一化管理的特點(diǎn)，打造包含各主要工程階段全生命周期的信息交互基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)階段初期開始規(guī)劃工程質(zhì)量控制預(yù)期的總體結(jié)構(gòu)，而后細(xì)分到項(xiàng)目的所有階段和各分包單位中，將分解后的質(zhì)量管理目標(biāo)和量化結(jié)果錄入質(zhì)量數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，為總包、分包、設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理等質(zhì)量管理參與方做決策提供最新的數(shù)據(jù)支持。比如在深化設(shè)計(jì)階段，對(duì)BIM模型進(jìn)行碰撞檢測(cè)、漫游等操作，提前發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和施工方案，實(shí)時(shí)的與其他階段和單位共享數(shù)據(jù)信息，保證工程管理信息有效的共享，達(dá)到事前質(zhì)量控制的效果[3]。

3.1.2 裝配式建筑質(zhì)量管理職能信息集成

裝配式建筑工程質(zhì)量跟蹤管理大致可分為10個(gè)重點(diǎn)：設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件出廠檢驗(yàn)標(biāo)識(shí)、構(gòu)件轉(zhuǎn)移堆放、構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)卸車堆放、構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)吊裝、構(gòu)件組裝連接、結(jié)構(gòu)實(shí)體抽樣檢驗(yàn)和主體工程結(jié)構(gòu)驗(yàn)收，與之相對(duì)應(yīng)的是工程質(zhì)量管理職能在不同階段的劃分。將各質(zhì)量管理職能及其質(zhì)量控制責(zé)任目標(biāo)數(shù)據(jù)上傳至質(zhì)量管理信息集成平臺(tái)，在集成平臺(tái)的BIM模型中形成各職能單元的質(zhì)量控制責(zé)任和計(jì)劃，為采購(gòu)和施工的質(zhì)量控制提供了實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和支持。

3.1.3 裝配式建筑供應(yīng)鏈質(zhì)控信息集成

將供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)集成到質(zhì)量管理信息平臺(tái)，可以有效解決工程各參與方因信息不對(duì)稱產(chǎn)生的孤島效應(yīng)。供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)由實(shí)體層、區(qū)塊鏈層、感知層和交互層組成。

①實(shí)體層包括了供應(yīng)鏈中所有的參與者，是物流、資金流和數(shù)據(jù)流統(tǒng)一協(xié)調(diào)的核心部分。

②區(qū)塊鏈層是由大量分布的、弱集中的事務(wù)塊組成的。每個(gè)加蓋時(shí)間戳的事務(wù)塊都是相對(duì)獨(dú)立的，經(jīng)過加密驗(yàn)證后可以作為數(shù)據(jù)庫(kù)中有效信息記錄的數(shù)據(jù)單元，保證包括質(zhì)量信息在內(nèi)的所有工程信息的公開和真實(shí)。

③感知層融合物聯(lián)網(wǎng)、二維碼、RFID和地理信息等技術(shù)，可以全程監(jiān)控取得預(yù)制構(gòu)件等產(chǎn)品的空間位置等信息，并實(shí)時(shí)向上一層區(qū)塊鏈層輸入。

④交互層主要為政府監(jiān)管部門、質(zhì)量管理信息集成平臺(tái)運(yùn)維人員以及裝配式建筑供應(yīng)鏈的參與者提供信息輸入輸出和共享服務(wù)[4]。

3.2 EPC+數(shù)字技術(shù)一體化管理模式的質(zhì)量管理策略

3.2.1 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制策略主要基于BIM技術(shù)的運(yùn)用，在項(xiàng)目初期提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的工程潛在問題。基于BIM模型可視化和數(shù)據(jù)集成的特點(diǎn)，使用其切剖面、漫游、測(cè)距和多專業(yè)集合碰撞檢測(cè)等功能，盡可能在設(shè)計(jì)階段通過碰撞檢測(cè)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并及時(shí)將相關(guān)信息導(dǎo)入質(zhì)量管理信息化集成平臺(tái)。在設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制過程中除了選拔高水平設(shè)計(jì)人員，采取相應(yīng)監(jiān)控措施，且相關(guān)臨檢、審計(jì)和碰撞測(cè)試也都要由經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)骨干牽頭作業(yè)，在深化設(shè)計(jì)階段就要保證工程質(zhì)量穩(wěn)定性。在深化設(shè)計(jì)階段就需要將項(xiàng)目中預(yù)制構(gòu)件的信息采集上傳到質(zhì)量管理信息化集成平臺(tái)，通過設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)和施工單位的可視化虛擬進(jìn)行協(xié)同，梳理出設(shè)計(jì)重點(diǎn)、優(yōu)化工作流程。

3.2.2 采購(gòu)階段

在采購(gòu)階段促進(jìn)總承包商與供應(yīng)商之間打造新型戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)和獎(jiǎng)懲機(jī)制力促裝配式建筑采購(gòu)階段的質(zhì)量管理最優(yōu)化。在技術(shù)保障方面繼續(xù)引進(jìn)BIM、物聯(lián)網(wǎng)、二維碼、RFID和地理信息等技術(shù)，發(fā)揮EPC裝配式建筑質(zhì)量管理信息化集成平臺(tái)的特點(diǎn)，對(duì)所有建材物料的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)集成管理，杜絕材料浪費(fèi)。

3.2.3 施工階段

在施工階段，基于BIM三維信息模型進(jìn)行4D施工進(jìn)度模擬和5D成本控制，對(duì)施工項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)行綜合管理。施工階段的質(zhì)量控制依托以BIM技術(shù)為主導(dǎo)的預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量管理信息集成平臺(tái)，引入德明環(huán)質(zhì)量控制方法，二者相互作用，達(dá)成最佳的質(zhì)量控制結(jié)果。借助BIM模型動(dòng)態(tài)更新提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)項(xiàng)目的實(shí)際質(zhì)量、實(shí)際進(jìn)度和實(shí)際成本進(jìn)行跟蹤、監(jiān)督和驗(yàn)證，對(duì)動(dòng)態(tài)驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量偏差、進(jìn)度偏差和成本偏差進(jìn)行綜合分析判斷，對(duì)出現(xiàn)的偏差進(jìn)行糾正[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，EPC模式+數(shù)字手段+裝配式建筑可以打造出體系完善、數(shù)據(jù)完備、管理精細(xì)、建造低碳的建筑工程項(xiàng)目，EPC模式下基于數(shù)字技術(shù)的裝配式建筑的工程質(zhì)量更易于把控，也更容易打造出精品項(xiàng)目。在工程質(zhì)量的管理中，采用先進(jìn)模式和信息化手段，既有助于業(yè)主方經(jīng)濟(jì)效益的提升，也利于社會(huì)效益的產(chǎn)生。