前置·集成·比選

蔡小剛 王濤 張書程 劉家聚 黃勇強

【摘要】目前裝配式建筑發展過程中，如何減少增量建造成本、增加項目利潤仍然是最值得關注的焦點之一，本文通過對北京塝項目的實例剖析，總結裝配式EPC項目設計管理中“前置、集成、比選”三大設計管理思路，探討從設計管理角度實現工程質量、進度及利潤的最優化，與解決成本與利潤痛點的關鍵途徑。

【關鍵詞】策劃優化前置;多專業集成;多方案比選

1、引言

在北京塝項目中，EPC總承包方作為統籌者和主導者，需要合理配置資源，充分發揮裝配式產業鏈優勢;通過以設計管理為主導，統籌各專業和環節之間溝通與銜接，提高工作效率，對工程采購、施工實行全過程的策劃管理，實現優質履約的同時取得了較好的經濟效益。本文即從該項目實例分析切入，總結相關思路，探討從設計管理角度實現工程質量、進度及利潤的最優化與解決成本與利潤痛點的關鍵途徑。

2、設計管理方向

該項目合同包涵蓋內容多，整體造價較低，設計管理的主要方向應是進行設計優化、限額設計，幫助業主共同使工程造價控制在可研價格及合同限價中。

3、設計管理

本項目裝配式設計管理主要思路有三點：前置、集成與多方案比選。

3.1策劃優化前置

3.1.1技術策劃

裝配式建筑與傳統建筑相比有個顯著特點：技術策劃前置。裝配式EPC項目的技術策劃需要進行前期方案策劃及經濟性分析，對規劃設計、部品生產和施工建造各個環節統籌安排，策劃好建筑、結構、內裝修、機電、經濟、構件生產等環節的密切銜接配合，同時對技術選型、技術經濟可行性和可建造性進行評估。

項目進場階段，技術人員即開始進行技術策劃工作。對原規劃設計、交付標準、結構體系、節點設計、機電預留預埋進行評估;根據工程要求及氣候特點，選擇外墻保溫體系;對外架、鋁模、施工電梯、塔吊及永久電梯等專業分包和PC構件深化設計的提資要求及時間進行詳細策劃。

3.1.2規劃設計

裝配式建筑應從規劃方案源頭抓起。在規劃方案階段就要統籌考慮，融合平面標準化設計、立面標準化設計、構件標準化設計、部品標準化設計多方面因素。

以該項目為例，原項目規劃方案中的住宅樓的平面設計過于復雜，凹凸轉折多，導致了建筑不規則的空間多，外部凹槽多，體型系數大，外墻保溫要求高。以上這些設計因素對采用裝配式建筑極為不利，通過與業主溝通，以及由我方無償提供滿足裝配式特點的規劃方案的措施，相關訴求得到了業主的大力支持。

針對原規劃方案，我們從設計端主要采取了以下措施進行優化：①減少平面布置的凹凸變化，使住宅平面規整有序;②將折線型布置變成直線型的布置，通過與核心筒有機組合，使平面布置更簡潔更合理;③通過住宅套型空間的有序整合，使住宅縱墻、橫墻盡量對位，為結構布置提供方便;④為了避免規整平面布局帶來的建筑形象呆板，結合功能需要，有些功能空間適當向外延伸或外挑，活躍和豐富了建筑立面形象。

3.1.3戶型設計

項目初期，業主原本要求戶型參照一期戶型現澆結構戶型設計，該戶型無法體現裝配式建筑的“少規格，多組合”原則。在我方主導下，組織業主單位及還建村民召開項目設計協調會議，推進由我方按照裝配式建筑原則重新設計戶型及交付標準，并經街道辦評審同意，實現從源頭上控制了建造成本。

（1）戶型設計優化原則

①優化后戶型簡潔規整，對稱性更好，對抗震更有利。

②構件尺寸標準化，優化后，不設置飄窗，降低構件制作及運輸的難度;不單獨設置空調板，空調板的功能合并到挑板陽臺，減少空調與主體梁交接的大樣的處理，減少施工吊裝次數。陽臺由挑梁陽臺優化為懸挑板陽臺，避免挑梁鋼筋過大過多，排筋困難，及增加施工難度。

③現戶型構件拆分最大構件重量為3.9t，原戶型構件拆分最大構件總量為5.8t，塔吊噸位選型可降低1.9t，減少塔吊租賃費用。

對于北京塝項目這類裝配式住宅類型工程，戶型平面設計對于建造成本控制及現場施工是決定性因素。因此從規劃設計階段就介入設計咨詢工作，對業主的規劃方案、戶型提出咨詢意見，對降低建造成本起了關鍵作用。但對建筑企業而言，仍需與設計院共同深入研究各個面積段的裝配式標準戶型，做好戶型組合接口設計，通過戶型的組合滿足市場的需求。

3.1.4外立面設計

裝配式建筑外立面要求簡化外立面線條和凹凸部分，線條和凹凸越多越復雜，越費人工和模板，用的裝飾材料、內保溫材料、施工模板的損耗也越多，成本也越高。故應避免外立面有太多的水平線條，這些水平線條對造價與工期起著較大的影響。

在本項目外立面設計優化中，第一、二層是現澆加強層，通過在二層頂設置水平線條，即達到了美觀的效果，又解決了現澆外墻與裝配式外墻粉刷厚度差問題。同時通過取消了17層的水平線條，減少了非標準構件的種類，降低節點施工難度。此外，門窗洞口經過優化后，成列布置，門窗規格統一，構件制作規格統一，施工吊裝更簡單。

因此，在裝配式住宅項目規劃方案階段，應當通過溝通，說明裝配式外立面構件生產與施工難點，取消一些混凝土水平、豎向線條，特別是戶型端部、陽臺等部位的封閉中空方形裝飾線條，建議多采用鋁合金、GRC、EPS等可裝配線條，可以極大地降低建造成本與施工難度。

3.2多專業集成

3.2.1交付標準制定

在規劃方案修改階段，我方主動配合，提出具體的交付標準給業主進行審批，以后作為規劃設計、施工圖設計的依據。交付標準對工程造價影響極大，其制定由技術、商務、生產口徑共同研究討論，綜合考慮各系統因素。

3.2.2外掛架與鋁模集成

將鋁模及外掛架等專業分包需求及深化設計統籌考慮，集成設計，避免碰撞影響。

3.3方案比選

結構設計優化的管理過程中，正如前文所述，結合項目可研造價及合同限價、合同模式等因素綜合考慮，確定設計優化創效方向。該項目即主要通過成本限額控制，提高效益。

3.3.1地下室基礎優化

根據地勘單位提供的地勘報告，判斷地下室基礎持力層位于第3層粉質黏土，地基承載力特征值fak=230kPa。按相關規范要求，地下室要采取抗浮措施，綜合考慮本工程采用抗浮錨桿的措施。采取以下二種基礎方案的進行對比：

方案一：

獨立基礎+防水板，獨立基礎尺寸3500×3500mm，獨立基礎高度800mm，基礎底面配筋C14@120，防水板厚300mm，下部配筋C12@180，上部配筋C14@180。（防水板下設置焦渣或聚苯板軟墊層，確保防水板不承擔或承擔較少的地基反力）。

方案二：

筏板基礎+下柱墩的方式，柱墩尺寸2000mmX2000mm，高度700，柱墩底面配筋C14@140，筏板厚度400mm，配筋雙層雙向C12@180。

考慮經濟指標與抗裂性能綜合對比后，選擇方案二。

3.3.2地下室柱網尺寸優化

在地下室面積不變的前提下，通過優化柱網，提高停車效率。地下室原大柱網方案停車位：740輛，優化后中柱網方案停車位：820輛。與業主及荊門市規劃局溝通，在滿足停車位的前提下，能夠減少地下室面積，去除地下室邊角無用的空間。

3.3.3地下室層高優化

本項目優化后，在滿足使用功能的情況下，將地下室層高從4.2m降低到3.9m，基礎埋置深度減少300mm，結構總重量減少，抗浮錨桿數量也可減少，優化了基礎工程，建造的材料用量減少，施工速度提高，施工周期縮短。同時土方開挖及基坑支護費用也相應減少。按地下室的面積，可以節約成本550萬元左右。

結語：

裝配式建筑行業的發展市場廣闊，目前全國各地發展成績初具規模。但同時我們也要認識到，裝配式建筑企業仍處在提升核心能力、突破管理瓶頸的關鍵轉折期。

搭建科學的設計管理體系，培育專業的設計管理人才，提煉成熟的設計管理經驗，將更加充分地發揮EPC模式中設計管理的核心作用，進一步為裝配式建筑項目的工程總承包管理創造更大價值！