建筑給排水工程施工組織優化研究

摘要：施工組織設計融合了施工技術與施工管理，它是在項目施工前，依據現有的合同邊界、法律框架以及現場施工現狀，在項目實施過程中，通過有計劃的組織與協調，編制施工組織設計方案以指導施工，實現項目的投資成本、質量技術、建設周期與預定目標的一致。以北京市某新建公共建筑項目給排水工程施工組織設計為例，在分析建筑給排水工程的質量技術、投資成本以及建造周期的施工組織編制內容基礎上，研究數字化建造技術在建筑給排水工程中的應用效果。研究成果表明：給排水工程的質量、成本和周期控制精確，取得了良好的優化效果。

關鍵詞：進度計劃；施工組織；成本計算；給排水工程；質量控制

0" "引言

現代建筑的體量、規模和投資額度常常都非常龐大，同時激烈的市場競爭也使建筑工程施工企業不僅需要在技術進行革新，在施工管理模式上也應不斷追求創新 [1-2]。在傳統的建筑工程施工管理模式上，往往注重于先進施工技術的管理，而對于施工模式和施工管理方法上的創新較缺乏，導致管理模式落后于施工技術[3]。

施工組織設計是在項目施工前，依據現有的合同邊界、法律框架以及現場施工現狀，在項目的實施過程中，通過有計劃的組織與協調，編制施工組織設計方案以指導施工，實現項目的投資成本、質量技術、建設周期與預定目標的一致[4]。目前，針對建筑主體結構的方案編制較多，而對給排水專業的施工組織設計和優化研究較少。鑒于此，本文以北京市某新建公共建筑項目給排水工程施工組織設計為例，在分析建筑給排水工程的質量技術、投資成本以及建造周期的施工組織編制內容基礎上，研究數字化建造技術在建筑給排水工程中的應用效果。

1" "建筑給排水工程施工組織計劃的內容

施工組織設計是在建筑工程施工前，根據合同中的工期、質量等要求，對建筑工程項目本身獨有特點和實際情況，按照一定的工作原理和方法，對施工中的人員安排、材料和設備供應、資金投入等各項經濟技術指標進行科學計算和合理安排，并編制出一套具有綜合性、邏輯性和合理性的方案。

施工組織設計可以充分調動管理人員的管理積極性，完善項目工程質量管理體系，實現專業間的管理互助[5]。施工組織設計方案是項目工程實現全過程管理的重要文件，編制科學合理的建筑給排水施工組織設計方案，是最為前置的工作內容，其編制一般程序如圖1所示。

在施工質量方面，各個專業的質量負責人基于本專業的特點，有針對性地編寫具有施工指導意義的施工管理質量計劃以及施工管理措施，定期召開質量管控會議，對施工全過程進行檢查、分析、評估以及改正[6]。在建筑給排水工程開工前，項目組成員需要對建設的重點和難點進行分析，制定切實可行的施工組織方案。經過內部總工的技術審核審定后，展開試點工作，根據建設效果報建設單位和監理單位驗收。

在施工進度方面，施工承包商需在保證成本不增加的情況下，按合同工期開展施工。當進度計劃與材料供應、施工成本、施工質量相悖時，需要及時制定調整方案，全面系統地分析施工進度與成本、質量以及物質計劃之間的相互關系，合理布置施工工序，抓好關鍵施工節點的管理和進度控制措施。同時采用甘特圖、橫道圖或者網絡圖等進度管理手段，對比分析實際進度情況與計劃進度情況的誤差，找出兩者的偏差原因，進而調整和新編施工進度計劃 [7]。

施工階段是造價控制階段最多的階段，為此需針對工程造價實行動態管控，以避免實際造價與基礎概算、預算誤差較大[8]。動態控制的主要內容是結合建筑給排水工程項目具體情況，定期完成工程造價動態分析報告的編制[9]。

2" "基于數字化建造的施工組織設計優化

數字化和信息化是未來建筑工程施工建造的主流方向之一，BIM技術是數字化建造應用的典型代表。BIM技術可在建筑工程全壽命周期提供信息化服務[10]，如圖2所示。BIM技術在建設過程中與綠色施工、信息化施工、裝配化施工相關聯，既有利于資源節約，發揮出資源的精細化調配的作用，同時又能夠滿足建筑的高質量發展。

在實際工程中，BIM技術能夠極大地推動建筑業的良性發展，實現建筑工程項目全生命周期的信息共享。在建筑工程給排水施工組織設計上，BIM技術能夠完成給排水管網的數字化和虛擬模型建造，導入時間維度和成本信息，實現施工組織設計的5D建造模擬，解決了給排水工程施工中的管網排布、碰撞檢測、成本優化和工期控制等問題。本文結合實際的建筑給排水工程項目，將BIM技術應用于其施工組織設計優化，以驗證其可行性和應用效果。項目全生命周期的BIM解決方案如圖2所示。

3" "工程實例及施工組織優化成果分析

某新建公共建筑項目位于北京東2019-CM地塊，建筑功能定位為科技辦公大樓，建筑總面積為9250m2，地上建筑共計10層，設計的建筑空間包含辦公室、會議室、產品展示廳、商業零售、門廳、公共衛生間、餐廳、活動室以及網絡中心等，地下建筑為3層，地下1層為廚房、地下2層為車庫、地下3層為人防空間，項目總投資95000萬元。

在建筑工程主體結構移交完成后，按照施工圖設計對生活給水系統、室內消防系統、生活排水系統及雨水排水系統進行施工組織方案編制，其中室內消防系統包含消火栓給水系統和自動噴淋給水系統。

3.1" " 基于數字化建造的建筑給排水施工質量組織優化

建筑工程項目給排水工程施工組織設計涉及到的專業眾多，工藝流程復雜，施工節拍強，交叉專業的碰撞問題多等，由此使得施工質量的管理尤為重要。本項目給排水工程施工組織設計在優化前，管理人員、設計人員和施工技術人員間的溝通，主要是基于CAD圖紙、紙質資料和會議紀要，對圖紙中的錯、缺、漏等問題把控深度不足，容易引起施工質量缺陷。

給排水工程施工組織設計涉及到隱蔽工程，如消火栓給水系統和自動噴淋給水系統等，這些施工質量控制主要由質量負責人確定、現場施工人員施作、現場監理進行過程監督，最后由質檢人員檢驗檢測，并驗收歸檔。鑒于其管理流程和管理界面上存在相互交叉及混亂現象，引起質量管理成本增加，基于數字化建造技術，我們采用BIM平臺建立虛擬模型對施工質量管理進行優化。建筑給排水管道布置及碰撞檢查優化如圖3所示。

3.2" " 基于數字化建造的建筑給排水施工進度組織優化

一般而言，在傳統的建筑給排水施工進度管理模式中，現場施工是設置在施工圖設計階段之后，設計和施工之間的環節相互割離，信息溝通不暢。具體問題主要表現為：施工人員在施工前，需要花費大量的時間熟悉圖紙。施工進度編排易出現偏差，項目進度跟蹤能力差；出現偏差后修改工期困難，增加工程進度管理協調的會議頻次，決策效率低下。

建筑給排水施工進度管理始終是一個動態的過程。進度數據的數量巨大，工程進度的分析結果與管理者的工程經驗和管理水平具有很大關系。在編排和調整進度計劃過程中，如果對施工流程中的節點沒有考慮周全，極有可能引起施工節奏混亂，施工成本增加，同時導致工期延誤。

基于BIM虛擬數字模型，關聯Project進度計劃形成4D施工工序模擬，在工程施工進度管理優化后，可以實現施工設計、監理、供應商、建設單位等各個參建方之間的溝通協調，達到并行開展，共同推進施工進度的目的。利用施工進度管理方法（甘特圖和網絡圖）對施工的邏輯關系進行核實，分析施工方案的可行性，進度計劃的可實現性。進度管理指標偏差對比如表1所示。

3.3" " 基于數字化建造的建筑給排水施工成本組織優化

建筑給排水施工項目的成本控制涉及到投入物資和投入成本，統計和分析施工中的物資消耗，是一項費事費力的工程管理事項。建筑給排水施工的成本管理過程往往關系到眾多管理部門，部門之間的指令和信息傳達都需要關聯著進度與成本，質量與成本。

為了節省材料，同時滿足資源配置優化的目的，施工前需要對各個環節的物資需求進行編制，然后才能安排物資部門進行采購。而在輸出端，則需要建限額領料制度，嚴格控制領料的質量關，提高材料利用率，減少材料損耗。

本建筑給排水施工組織設計，采用BIM平臺建立虛擬模型進行成本優化。工程成本管理優化方法后，實現了項目成本的精細化管理，在資源用量上與清單文件實現了過程控制、成本核算，為管理人員瀏覽和對比預算成本與實際發生成本提供一個有效途徑。

4" "結語

施工組織設計貫穿于建筑工程的施工管理的全過程，給排水工程作為建筑工程的重要組成部分，其施工組織設計方案的編制難點在于其管線的眾多，依賴于主體工程的移交時間，施工安裝空間受到主體結構等因數的影響，因此導致其工期、成本和質量的控制難度較大。

本文以北京市某新建公共建筑項目給排水工程施工組織設計為例，在分析其質量技術、投資成本以及建造周期的施工組織編制內容基礎上，研究數字化建造技術在建筑給排水工程中的應用效果，對給排水施工組織設計中涉及到的質量控制、進度安排以及成本管理等相關內容進行優化，取得了良好的施工組織管理效果。

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