基于EPC的裝配式建筑管理模式探析

吳兵

【摘要】隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，建造房屋可以像機(jī)器生產(chǎn)那樣，成批成套地制造，這就是裝配式建筑。裝配式建筑在建設(shè)效率、建設(shè)質(zhì)量以及建筑工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化方面的優(yōu)勢(shì)使其在全國(guó)范圍內(nèi)快速全面推廣。而目前大量出現(xiàn)的大型應(yīng)急工程對(duì)建設(shè)效率、建設(shè)質(zhì)量、設(shè)計(jì)施工的無(wú)縫銜接、誠(chéng)信配合，使EPC與裝配式實(shí)現(xiàn)了完美融合。但由于基于EPC的裝配式建筑發(fā)展時(shí)間短，在技術(shù)方面還存在一定的不足，施工中也存在很多問(wèn)題。基于此，本文著重從基礎(chǔ)概念入手，深入分析基于EPC的裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，有針對(duì)性地提出合理的管理策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】EPC模式；裝配式建筑；管理策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.056

在國(guó)家推行住宅產(chǎn)業(yè)化的背景下，從2010年開(kāi)始，逐漸推行裝配式建筑，覆蓋的范圍也由住宅領(lǐng)域逐漸普及到公共建筑領(lǐng)域。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸壯大，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，裝配式建筑被視為傳統(tǒng)建筑業(yè)與先進(jìn)制造業(yè)的良性互動(dòng)、建筑工業(yè)化和建筑信息化深度融合的產(chǎn)物。例如，2019年春節(jié)新冠疫情嚴(yán)重期間，雷神山、火神山醫(yī)院的建設(shè)所創(chuàng)造的中國(guó)速度，就充分體現(xiàn)了EPC模式下裝配式建筑的高效、優(yōu)質(zhì)、安全的優(yōu)勢(shì)。但是，基于EPC的裝配式建筑的管理模式，目前還存在著很多資源以及時(shí)間成本的消耗，這與傳統(tǒng)裝配式建筑項(xiàng)目管理流程安排中存在著的諸多問(wèn)題有著密不可分的關(guān)系。

1、基礎(chǔ)概念

在生產(chǎn)過(guò)程中批量化生產(chǎn)建筑工程施工預(yù)制件，并將之運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑的施工建筑類(lèi)型稱(chēng)為裝配式建筑。裝配式建筑的基本原理與現(xiàn)澆建筑的原理基本相同，在建造過(guò)程中，一些建筑物采用更加安全可靠的連接方式進(jìn)行組合，并且配合一些特殊的裝配方法，為了改善整個(gè)建筑物的抗震特性，有必要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)建筑物的節(jié)點(diǎn)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)可以很大程度地提高建筑物的施工效率，也可以在設(shè)計(jì)和施工之間形成統(tǒng)一性。在實(shí)際工程施工過(guò)程中，對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)制，確保施工期間其它施工環(huán)節(jié)仍然有足夠的時(shí)間和精力，這樣可以大大地提升施工效率，提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。然后，使用組裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，進(jìn)一步提高施工項(xiàng)目的建設(shè)效率，并增強(qiáng)施工建設(shè)各個(gè)階段之間的協(xié)調(diào)性。此外，裝配式建筑結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)化的建筑技術(shù)，可以將整個(gè)建筑業(yè)變得更加系統(tǒng)化。

2、優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 優(yōu)點(diǎn)

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比，在施工建設(shè)質(zhì)量以及施工速度方面都存在顯著的優(yōu)點(diǎn)。

第一，效率方面。裝配式施工方法主要是整體構(gòu)件吊裝，打破了傳統(tǒng)施工模式下，分步分項(xiàng)依次施工的模式，使得各工序可交叉進(jìn)行，不僅減少施工過(guò)程中人力的投入，降低了人力成本和施工成本，更有效提高了建設(shè)效率。第二，安全方面。裝配式建筑集中生產(chǎn)的特點(diǎn)，有效減少了現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的人員和施工流程，顯著降低工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的安全隱患，保證建筑施工能夠安全可靠地進(jìn)行。第三，質(zhì)量方面。裝配式建筑預(yù)制件均為機(jī)械化、數(shù)字化的流水線(xiàn)生產(chǎn)，避免了傳統(tǒng)施工中因人為因素造成的質(zhì)量不穩(wěn)定，保證了裝配式建筑的施工質(zhì)量以及施工水平，從而更有效地避免隔熱效果不良、隔音差、漏水等相關(guān)問(wèn)題。第四，施工方面，裝配式建筑主要通過(guò)集中生產(chǎn)的方式進(jìn)行構(gòu)件制造，現(xiàn)場(chǎng)施工流程減少，這樣就解決了傳統(tǒng)模式下現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)天氣條件等的依賴(lài)，打破了時(shí)空的限制。第五，環(huán)保方面，裝配式建筑結(jié)構(gòu)環(huán)保效益也比較明顯，可以避免施工過(guò)程中存在的揚(yáng)塵現(xiàn)象和噪聲現(xiàn)象，減少對(duì)周?chē)用窈徒煌ǖ挠绊懀岣呓ㄔO(shè)工程的社會(huì)效益。

2.2 缺點(diǎn)

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑模式相比，也存在一些弊端。

第一，施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)程度增加。雖然裝配式結(jié)構(gòu)施工減少了模板的搭設(shè)作業(yè)、混凝土澆筑作業(yè)，卻增加了大量的預(yù)制構(gòu)件吊運(yùn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)。同時(shí)，由于大量作業(yè)工人是從傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑工地現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換而來(lái)，對(duì)新的施工方式、環(huán)境不熟悉，導(dǎo)致裝配式建筑施工風(fēng)險(xiǎn)程度增大。第二，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的協(xié)調(diào)配合，要求更高。裝配式建筑施工中護(hù)吊具的選擇與構(gòu)件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)密切相關(guān)。施工前，施工單位就需要與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位做好溝通，選擇好吊具，并考慮外防護(hù)架體對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響，在設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)三者之間密切配合。第三，生產(chǎn)與施工在進(jìn)度上的協(xié)調(diào)非常重要，如果預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)過(guò)快會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)存放的問(wèn)題，供應(yīng)過(guò)慢則會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)窩工、施工不連續(xù)的問(wèn)題。

3、管理策略

3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)方面

裝配式建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，其在流程優(yōu)化方面需要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：第一，建議選用方案未定的EPC工程總承包模式，在確定裝配式建筑項(xiàng)目總承包單位之后再開(kāi)始方案的設(shè)計(jì)，這樣一來(lái)，總承包單位對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)會(huì)更全面，更具針對(duì)性，而且EPC工程總承包模式對(duì)于要求總承包單位對(duì)設(shè)計(jì)和建造負(fù)責(zé)也更加有利。第二，建議預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)單位應(yīng)該在初步設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就加入其中，與設(shè)計(jì)單位隨時(shí)保持溝通和聯(lián)系，就設(shè)計(jì)提出的對(duì)預(yù)制構(gòu)件方面的需求要全程了解和跟蹤，與實(shí)際單位實(shí)現(xiàn)密切的配合。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)單位的早期介入可以使其更加充分的了解設(shè)計(jì)單位對(duì)預(yù)制構(gòu)件的需求，這樣便可以在很大程度上有效避免異型構(gòu)建的出現(xiàn)。第三，建議在裝配式建筑項(xiàng)目剛開(kāi)始進(jìn)行的階段加入方案設(shè)計(jì)評(píng)審環(huán)節(jié)，由多方主體來(lái)共同參與和討論裝配式建筑技術(shù)方案的合理性，各自從專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)分析技術(shù)方案的漏洞，在初始階段就達(dá)成對(duì)裝配式建筑技術(shù)方案的統(tǒng)一，其對(duì)于后續(xù)各項(xiàng)工作的開(kāi)展是非常有幫助的。第四，建議設(shè)計(jì)單位需要在施工圖紙當(dāng)中編制裝配式建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)篇，對(duì)裝配率、建筑面積、施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型以及預(yù)制構(gòu)件種類(lèi)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)說(shuō)明。第五，建議落實(shí)施工圖設(shè)計(jì)與裝配式建筑相關(guān)要求的同步審查，拓展該審查階段的審查內(nèi)容和審查范圍，建設(shè)單位應(yīng)該將與施工圖以及與裝配式建筑相關(guān)的要求統(tǒng)一報(bào)送到相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，提高審查效率，縮減時(shí)間成本。

3.2 安全方面

裝配式構(gòu)件的施工過(guò)程與傳統(tǒng)建筑模式存在較大的差別，也存在較大的施工安全隱患，因此在施工過(guò)程中應(yīng)扎實(shí)做好安全管控工作。第一，做好施工前的準(zhǔn)備工作。在施工之前應(yīng)制定合理的施工方案，人員、機(jī)械、設(shè)備必須要齊備，并對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行清理，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)的清潔程度。在裝配式建筑施工完成以后，要做好防水處理，防止出現(xiàn)不合格的問(wèn)題。第二，抓好作業(yè)人員安全管理。與傳統(tǒng)建筑施工作業(yè)相比，裝配式建筑時(shí)會(huì)采用大量的預(yù)制構(gòu)件，而預(yù)制構(gòu)件拼接、安裝等工序?qū)Σ僮鞴と藖?lái)說(shuō)是一項(xiàng)全新的作業(yè)，因此應(yīng)該做好技能培訓(xùn)，讓其了解施工的安全技術(shù)，按照工藝規(guī)定執(zhí)行操作。第三，做好臨時(shí)支架管理。臨時(shí)支撐在裝配式建筑的施工中主要是用來(lái)臨時(shí)固定施工的結(jié)構(gòu)，如各類(lèi)支架等。在使用支架時(shí)，應(yīng)先對(duì)支架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行精確計(jì)算，形成施工方案，在施工中必須要先進(jìn)行驗(yàn)收。在首次使用支架時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行試壓操作，去除非彈性形變，明確支架的承重能力。第四，抓好構(gòu)件運(yùn)輸管理。眾所周知，預(yù)制構(gòu)件是一種集成類(lèi)的建筑材料，其體積大、不便運(yùn)輸。安全監(jiān)督人員應(yīng)該科學(xué)管理安全構(gòu)件的運(yùn)輸問(wèn)題，避免造成構(gòu)件損傷，選擇合適的交通工具，固定牢固并選擇合理的限高、限寬、限載的交通路線(xiàn)。

3.3 成本控制方面

裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑主要差異在于預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸及安裝環(huán)節(jié)，而建筑材料成本節(jié)約空間有限，裝配式建筑要取得價(jià)格優(yōu)勢(shì)，可以從設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、安裝以及相關(guān)法律法規(guī)方面進(jìn)行優(yōu)化與制定。第一，設(shè)計(jì)階段，可以對(duì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高構(gòu)件的重復(fù)使用率及制作效率，這樣就不需要對(duì)工廠(chǎng)模板進(jìn)行重復(fù)調(diào)整，大大提高構(gòu)件制作效率，減少模具的種類(lèi)，提高周轉(zhuǎn)次數(shù)，減少返工浪費(fèi)，從而大幅度降低成本。第二，運(yùn)輸階段，盡量將構(gòu)件平放或者豎放，提高構(gòu)件的運(yùn)輸效率；現(xiàn)場(chǎng)堆放順序應(yīng)與施工吊裝順序相符，提高構(gòu)件吊裝效率。第三，安裝階段。通過(guò)分段流水施工方法實(shí)現(xiàn)多工序同時(shí)進(jìn)行，減少現(xiàn)場(chǎng)待工停工次數(shù)，提高施工效率，降低安裝成本。第四，采用EPC建設(shè)模式。裝配式建筑的復(fù)雜性、與傳統(tǒng)建筑對(duì)比的特殊性，特別是設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工任務(wù)的重復(fù)交叉，適合于設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工高度融合的EPC工程總承包模式。裝配式建筑與EPC模式的結(jié)合，有效地利用了EPC模式的管理經(jīng)驗(yàn)和資源優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮了EPC模式整體策劃、統(tǒng)籌安排、協(xié)調(diào)運(yùn)行的管理優(yōu)勢(shì)，使設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工真正實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接、協(xié)調(diào)作業(yè)，可以有效控制建設(shè)成本。

3.4 管理效率方面

隨著裝配式建筑的項(xiàng)目參與方增多，項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多且信息變化頻繁，極易因傳遞不暢形成信息孤島，同時(shí)部件的工廠(chǎng)化生產(chǎn)又給現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用提供了有利條件，在裝配式建筑項(xiàng)目管理中引入信息技術(shù)手段會(huì)大幅提高管理效率。例如：第一，通過(guò)創(chuàng)建5D建筑信息模型和運(yùn)用無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)，參建各方可以在項(xiàng)目開(kāi)工前進(jìn)行“虛擬建造”，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷和實(shí)際建造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)對(duì)部件設(shè)計(jì)和施工順序進(jìn)行優(yōu)化完善，真正做到事前控制。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，參建各方根據(jù)授權(quán)在同一個(gè)建筑信息模型中進(jìn)行可視化項(xiàng)目管理，實(shí)時(shí)采集上傳設(shè)計(jì)修改數(shù)據(jù)和制造安裝現(xiàn)場(chǎng)信息，完全消除了信息傳遞的時(shí)滯性，使參建各方實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同管理，部件生產(chǎn)企業(yè)能夠根據(jù)修改的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度計(jì)劃來(lái)安排車(chē)間組織生產(chǎn)，項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)部件的供應(yīng)情況及時(shí)提交安裝工作面，保證工序的合理搭接。第二，通過(guò)全過(guò)程一體化BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)階段和施工階段的運(yùn)用對(duì)設(shè)計(jì)、施工等重要環(huán)節(jié)進(jìn)行信息集成化管理；通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行智慧化管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)制、搭接、裝配、維護(hù)等環(huán)節(jié)的各種問(wèn)題采取有效措施予以解決，項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后，就會(huì)形成一套完整的真實(shí)項(xiàng)目信息模型和完善的信息資料存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的統(tǒng)一控制和管理，使項(xiàng)目管理目標(biāo)更容易達(dá)成。

3.5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面

裝配式建筑的發(fā)展需要相關(guān)政策的支持，想要對(duì)相應(yīng)的政策進(jìn)行不斷的改善和優(yōu)化，就需要對(duì)裝配式建筑工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化，從根源上對(duì)裝配式建筑工程的技術(shù)水平進(jìn)行提升，讓裝配式建筑可以得到更為系統(tǒng)且全面的發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)注重施工方法的研發(fā)，讓技術(shù)得到統(tǒng)一規(guī)范，要在原有的技術(shù)上進(jìn)行繼續(xù)研發(fā)。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)裝配式建筑工程所用的預(yù)制構(gòu)件還沒(méi)有一個(gè)較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在管理有很大難度，通過(guò)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，井與我國(guó)的裝配式建筑實(shí)際需求進(jìn)行結(jié)合，可以提升預(yù)制構(gòu)件的要求。

結(jié)語(yǔ)：

目前，政府層面正逐步加強(qiáng)政策引導(dǎo)，推廣裝配式建筑與EPC工程總承包模式相融合，并出臺(tái)一系列激勵(lì)政策，行業(yè)和企業(yè)積極響應(yīng)，共同培育裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地等，有實(shí)力的裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工和構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)正在努力向EPC工程總承包企業(yè)轉(zhuǎn)型。但是，基于EPC的裝配式建筑模式下，仍需創(chuàng)新項(xiàng)目管理方式，研究并提高EPC模式下裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工全過(guò)程的管控措施，提高信息化管理水平，提高項(xiàng)目管理的效率和效益。

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