鋼結構企業發展鋼結構幕墻一體化業務的探索和實踐

仇天碩

上海市機械施工集團有限公司 上海 200072

1 當前現狀

隨著大型復雜鋼結構幕墻工程的應用越來越廣泛，依附在鋼結構體系上的幕墻的安裝精度和難度大幅超出常規的幕墻系統，這種組合系統與幕墻板塊、支承骨架、依附鋼結構等專業的施工質量和安裝精度均存在著很大的關系。面對空間關系復雜、結構傳力關聯、施工流程交錯、變形協調和精度控制要求高等特點[1]，傳統的鋼結構與幕墻各自為戰的施工技術及管理模式已經無法達到其高品質和高效率的建造要求。鋼結構、幕墻工程實施一體化模式，可以從系統、節點及構造處理上，最大限度地對幕墻系統進行優化，減小型材的用量，降低材料成本。并且可以通過整體信息化定位和一體化施工控制，將幕墻板塊的轉接件與鋼結構進行整體加工，降低施工難度、加速工程進度，最終最大程度地實現資源共享、降低項目成本。

雖然鋼結構和幕墻屬于關聯度極高的一對專業系統，但是在建筑設計和建筑施工領域，鋼結構工程和幕墻工程是2個相對獨立的工程專業，實行不同的資質管理，甚至分屬兩個不同的行業。可以說，這兩個工程領域長期處于政府分開管理、行業單獨設置、企業各自經營的分離狀態。因此，鋼結構和幕墻2種不同的工程，如果能夠成功實施一體化施工管理，對于施工管理和施工技術的進步，乃至產業發展、企業轉型都具有重要意義。

2 研究分析

2.1 優勢分析

目前國內從事鋼結構幕墻一體化工程的鋼結構企業較為稀缺，無論在一體化的施工技術上，還是在施工管控模式上，都有很大的空間。可以說，鋼結構企業實施鋼結構幕墻一體化業務模式，具有得天獨厚的優勢。

首先，從產業鏈延伸上講，鋼結構企業一般具有深化設計、加工制作和現場安裝等能力，尤其鋼結構安裝企業，能夠對幕墻板塊所依附的支承鋼結構安裝過程進行進度和精度控制，能夠將幕墻板塊的轉接件與鋼結構進行整體加工，從而為幕墻掛板提供最佳的條件。其次，從工程實踐上講，鋼結構企業可以立足于總系統、總集成的工程建設全局的高度，對幕墻結構體系、節點形式以及深化設計、材料采購、加工制作、施工工藝等進行研究。在上海中心大廈、國家會展中心（上海）等諸多知名鋼結構工程中，已經成功實踐了鋼結構幕墻一體化施工和管理。再次，從新技術應用上講，鋼結構企業可以將BIM（建筑信息模型）技術應用到鋼結構幕墻一體化施工管理中，借助BIM信息化、數據化、參數化的優勢，通過“模型和模擬”技術，將“工廠化制作、單元式拼裝”和“一體化施工策劃、一體化深化設計、一體化施工管理”的施工指導思想充分融入鋼結構幕墻工程的設計、加工、施工等各個環節，以最優成本實施鋼結構幕墻一體化。

2.2 瓶頸分析

目前來看，鋼結構企業實施鋼結構幕墻一體化，有利于工程進度、質量和安全的全面受控，有利于降低項目的實施風險，有利于業主利益的最大化，有利于企業品牌知名度的提高等，但是鋼結構企業在幕墻系統集成方面，還面臨著一系列困難和挑戰。

1）資金實力要求較高。鋼結構和幕墻行業均屬于資金密集型行業，尤其是鋼結構企業的資金回收平均周期為3 a，幕墻工程的資金回收周期則更長。對于鋼結構企業來說，如果不是通過與幕墻企業實施戰略聯盟、業務合作的方式承接幕墻工程，而是通過投資幕墻加工端來承接幕墻工程，這對其自身的資金籌措能力提出了更高的要求。

2）幕墻專業資質要求較高。目前建筑市場上外立面小于8 000 m2的幕墻圍護體系比較少見，且業主招標一般都需要幕墻工程專業承包一級資質和幕墻設計甲級資質，而大多數鋼結構企業往往不具備建筑幕墻施工資質，或者不具備高級別資質。因此鋼結構企業，若想爭取具有較高技術含量和較高利潤的中高端幕墻工程，首先要解決資質問題。

3）幕墻工程業務量要求較高。目前國內一些大型鋼結構企業，在幕墻施工領域中品牌效應和知名度逐步提升，但幕墻工程業務量不足。在一些幕墻工程招投標時，作為投標條件之一，業主往往要求投標方近3年從事過或完成過一定規模的類似工程。這意味著，投標方的工程業績是業主決策的重要依據，尤其在幕墻高端市場競爭中，工程業績更是決定性因素之一。

3 實踐應用

某鋼結構企業A公司自2007年開始涉足幕墻施工，通過鋼結構幕墻一體化施工管理方式，打破了鋼結構與幕墻之間的專業界線，有效解決了施工界面、施工流程、先后順序、施工方法、工藝創新、資源共享、一體化聯動等問題，并在多個項目中實踐了鋼結構幕墻一體化施工模式。在鋼結構幕墻一體化業務發展方面，A公司所采取的一些針對性舉措，對于行業內同類型企業具有較強的借鑒作用。

1）實施一體化施工策劃。通過對鋼結構幕墻一體化系統的結構體系、設計出圖、工程進度及質量標準等各方面因素進行綜合分析，通過資源整合（BIM設計、鋼結構深化設計、幕墻深化設計、鋼結構加工、幕墻加工、結構分析、信息化定位、工程管理等）組建專業團隊，確定技術路線、劃分工作界面、排設施工流程、確定工程總進度計劃[2]。

2）開展一體化深化設計。通過BIM技術強大的空間表現能力，進行“建模、合模、分析、修改、出圖”一體化深化設計，發現和解決鋼結構與幕墻結構存在的空間碰撞問題，并根據修正的空間模型生成準確的平面圖紙，從根本上彌補設計圖紙深度不足的問題，真正實現鋼結構、幕墻專業設計圖和深化圖之間的有機銜接[3]。

3）進行一體化加工制作。在加工進度上，重點控制材料下單、材料采購、材料加工、單元組裝的進度；在加工精度上，通過模型下單確保準確性，通過信息化模型預拼裝技術，重點控制散件和單元控制點位的精度，同時及時與現場實測數據進行聯動，做到提前消化和吸收安裝誤差；在加工質量上，選派駐廠人員對加工的關鍵工序進行嚴格檢查和把關，確保成品加工質量。

4）加強一體化施工管理。以確定主材品牌或部分甲供材料為抓手，落實協調、管控主材采購的順序、節奏及加工組裝的進度，解決施工界面、施工流程、先后順序、施工方法、工藝創新、資源共享、一體化聯動等問題，通過加強一體化施工管理，提高技術方案的實施能力、主材供應的統籌能力、多專業多界面的協調能力，從而保障鋼結構幕墻一體化項目的生產進度、實體質量、商務創效。

4 結語

鋼結構、幕墻不同的工程專業技術之間，通過交叉、整合、集成，產生新的工程技術以及新的業務模式。這種創新和突破，不再是一味地在原有的細分市場中去趕超對手，而是將視線越過競爭對手移向買方（業主）需求，合并細分市場，重建市場邊界，從而進入新的“藍海市場”。因此，鋼結構企業發展鋼結構幕墻一體化業務，不僅具有現實意義，更有長遠利益的考量。