裝配式建筑全過程管理必要性論述*

劉 凱 祝康瑞 安永剛 王 敏 曾重慶

（中建八局科技建設有限公司，上海 200135）

裝配式建筑因其在節(jié)能環(huán)保、施工快捷、成本可控、安全耐久等方面突出的特點，已明確成為中國建筑業(yè)未來的發(fā)展方向。在全過程項目管理的應用中，從項目的前期決策，到工程徹底竣工，在此期間，調(diào)研，設計、建造、相關材料運輸、設備安裝和調(diào)試以及其他活動都是全過程管理過程的一部分[1]。為確保裝配式建筑順利落地，可通過全過程管理理論對裝配式建筑各階段相關數(shù)據(jù)獲取、收集、分析、整合與應用，以此促進裝配式建筑實施、發(fā)展與革新的科學性與實用性。

1 裝配式建筑概述

1.1 裝配式建筑概念

裝配式建筑指的是建筑上部結(jié)構(gòu)、外部圍護、設備與管線以及內(nèi)部裝修等主要部分采用預制部品（部件）集成的建筑。根據(jù)建筑材料的差異性，又將其分為裝配式木結(jié)構(gòu)體系、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系以及裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系。其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系不僅具有整體性好、操作簡單、節(jié)省工期、避免現(xiàn)場濕作業(yè)等優(yōu)點，而且可以大幅度提高工業(yè)化建造的施工水平，應用較為廣泛。

1.2 裝配式建筑分類

1.2.1 裝配式木結(jié)構(gòu)體系

木結(jié)構(gòu)技術經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展，具有其獨特的優(yōu)點，同時現(xiàn)代科學技術的不斷創(chuàng)新，給木結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來了前所未有的動力。目前在我國，受環(huán)境和區(qū)域條件的影響，裝配式木結(jié)構(gòu)體系發(fā)展并不平衡，且防火性能較差。

1.2.2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系

裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系因其材料強度高、質(zhì)量輕，目前已廣泛應用于一般工業(yè)和民用建筑。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中，柱、梁、樓板鋼桁架通過在鋼結(jié)構(gòu)工廠預制，現(xiàn)場采用高強度螺栓或焊接裝配，具有裝配式結(jié)構(gòu)的特點。鋼結(jié)構(gòu)承載力高，對撓度變形影響小，主要應用于大跨度結(jié)構(gòu)，且空間布局受到的限制較少，建筑布局更加靈活，便于以后分離使用。預制鋼結(jié)構(gòu)工廠可根據(jù)用戶要求或戶型設計要求提前預埋設備管道，實現(xiàn)智能化住宅，保證二次裝修時空間的完整性。此外，鋼結(jié)構(gòu)可回收性強，材料回收率高，能夠?qū)崿F(xiàn)局部建筑拆除后，在不同地方利用原材料重建工程，大幅節(jié)約建筑材料成本。

1.2.3 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系

現(xiàn)行裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系主要由裝配式框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)以及裝配式框架-剪力墻構(gòu)成。

1.3 裝配式建筑六化一體特征

裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)建筑相比，在建設流程上新增了預制構(gòu)件深化設計以及預制生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，同時裝配式建筑施工方法，在構(gòu)件深化設計、施工理念、現(xiàn)場安裝模式以及項目取得效益上有所差異[2]。與現(xiàn)澆建筑相比，裝配式具有“六化一體”的特征，所謂的六化一體主要是指：裝配式建筑集標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理以及工業(yè)化建筑于一體。

1.3.1 標準化設計

裝配式建筑通過協(xié)同各專業(yè)形成標準化設計體系。提高構(gòu)件生產(chǎn)效率和模板利用效率，減少構(gòu)件吊裝運輸出現(xiàn)的問題，避免施工現(xiàn)場安裝后鑿除、修補等情形出現(xiàn)，繼而減少裝配式建筑成本的不必要支出，加快其規(guī)模化發(fā)展速度。

1.3.2 工廠化生產(chǎn)

裝配式建筑和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑最大的區(qū)別在于，裝配式建筑在設計階段將建筑組成部分進行拆分，分割成預制柱、夾心保溫墻、疊合梁、疊合板等形式。拆分后形成的構(gòu)件圖紙交由構(gòu)件預制工廠進行批量生產(chǎn)，能夠在保證構(gòu)件質(zhì)量的基礎上大幅度減少施工現(xiàn)場濕作業(yè)，提高勞動生產(chǎn)效率。

1.3.3 裝配化施工

傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土施工技術對于各項建筑材料浪費嚴重，不利于工程項目管理中質(zhì)量和成本的控制。另一方面，通過現(xiàn)場構(gòu)件裝配，能夠減少工人作業(yè)，節(jié)約成本，減少施工過程中對外界環(huán)境的影響。

1.3.4 一體化裝修

所謂的一體化裝修是通過各專業(yè)間聯(lián)合設計，對拆分的預制構(gòu)件、部品進行一體化設計，對于管線的鋪設，采用管線分離技術或者預留洞口、線盒等措施，減少后期裝修對結(jié)構(gòu)主體的二次破壞。將復雜反復的裝修工作轉(zhuǎn)移到了工廠完成，為整個項目施工組織管理提供了便利。

1.3.5 信息化管理

裝配式建筑因其構(gòu)件預制的特殊性，使得其在項目實施的各個階段中管理更加困難和復雜。自裝配式建筑進行構(gòu)件拆分開始，對于深化設計、構(gòu)件編碼、預制廠生產(chǎn)、吊裝運輸、成品現(xiàn)場堆放和安裝都需要系統(tǒng)性的信息管理。利用BIM、RFID等手段不僅有利于控制施工進度，而且能夠整合和傳遞不同專業(yè)和階段的管理信息，貫穿整個項目建設過程，保證項目目標的實現(xiàn)，達到對裝配式建筑全過程管理的目的[3]。

1.3.6 工業(yè)化建筑

工業(yè)化建筑是指：建筑業(yè)從傳統(tǒng)的以手工操作的生產(chǎn)模式，逐步過渡到社會化的大規(guī)模生產(chǎn)模式。主要是以先進技術為指導，采用先進設備，生產(chǎn)建筑構(gòu)件、產(chǎn)品和設備，培育一系列技術服務體系和市場中介等行業(yè)發(fā)展，使建筑業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動逐步走上專業(yè)化和社會化的道路。

2 全過程管理概念

工程項目的全過程管理是指：一個項目從立項開始到交付使用的這段時期的管理。從宏觀來看，工程項目的全過程管理主要是由：項目建議書階段、可行性研究階段、設計階段、施工安裝階段、竣工驗收階段以及試運行交付使用階段構(gòu)成[4]。工程項目的全過程管理各個階段如圖1所示。

圖1 工程項目的全過程管理

第二次世界大戰(zhàn)以來，全球?qū)τ诠こ添椖抗芾淼难芯恐饾u展開，其優(yōu)勢愈發(fā)明顯。為適應未來發(fā)展的需要，自1980年以來，由傳統(tǒng)的項目管理逐漸發(fā)展演變?yōu)槿^程項目管理，再到目前為止最新的全壽命周期項目管理模式。在全過程項目管理的應用中，從項目的前期決策，到工程徹底竣工，驗收完成為止，在此期間，調(diào)研、設計、建造、相關材料運輸、設備安裝和調(diào)試以及其他活動，都是全過程管理過程的一部分。通過項目管理方法的全過程優(yōu)化，提高管理效率和效益，同時，使得建筑物在整個全過程管理中實現(xiàn)效益最大化，達到為建設工程項目增值的核心目的[5]。

綜上所述，全過程項目管理，將會使得裝配式建筑更加系統(tǒng)和科學性，改變了以往主要對于設計和施工兩個階段的管理現(xiàn)狀，進而發(fā)展為對整個生命周期的管理。全過程項目管理不僅提高了建筑業(yè)發(fā)展水平，而且深化了其在實際應用中的指導意義。工程項目管理發(fā)展歷程如圖2所示。

圖2 工程項目管理發(fā)展歷程

3 與傳統(tǒng)工程項目管理的區(qū)別

3.1 管理的對象不同

傳統(tǒng)工程項目管理的主要管理對象是項目實施階段，而忽略了對項目決策、設計、竣工驗收、交付使用的管理。全過程項目管理的主體是從建設項目開始到項目交付使用的系統(tǒng)性管理，屬于較為完善的管理。

3.2 管理的目的不同

傳統(tǒng)的項目管理只是單純地重視經(jīng)濟效益、前期投資規(guī)模和工程項目建設過程中的成本投入，施工進度等問題。雖很大程度上實現(xiàn)了前期低投資、低成本的目的，卻忽略了項目建設整個生命周期內(nèi)的社會效益、環(huán)境效益和成本效益。然而，全過程項目管理側(cè)重于總體成本效益、環(huán)境保護、能源消耗、技術質(zhì)量等總體優(yōu)化目標。

3.3 信息傳遞的不同

建設項目的實施過程中每個階段和每個參與者絕不是孤立的個體，必須相互協(xié)作互動。在傳統(tǒng)的工程項目管理模式中，所有參與者通過紙質(zhì)文件以點對點的方式共同工作，信息傳遞和利用效率較低。在全過程項目管理過程中，通過利用BIM、Big Date等工具將信息共享方式從點對點轉(zhuǎn)變?yōu)榧惺絀PD模式，不僅能夠使得信息傳遞的效率和準確性得以保證，而且還能提升項目實施過程中各階段、各參與方之間的協(xié)同程度。

4 裝配式建筑全過程管理的必要性

首先，相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，裝配式建筑需要進行構(gòu)件深化設計，構(gòu)件預制生產(chǎn)加工以及現(xiàn)場進行安裝接縫處理等技術特色。其次，在進行裝配式建筑預制構(gòu)件深化設計過程中，不僅需要考慮到構(gòu)件與建筑整體的協(xié)調(diào)性、受力特點，還要考慮構(gòu)件生產(chǎn)加工的方便性、現(xiàn)場吊裝能力的要求等方面。所以，為保證裝配式建筑項目順利實施，就應該對其進行全過程管理。

在項目的決策和設計階段，主要是關于各種設計信息和投資信息的生產(chǎn)和處理、傳輸和應用的過程。在施工和竣工階段，雖然重點是材料生產(chǎn)商、材料和機器的投入以及項目實體的產(chǎn)出，但同時也產(chǎn)生了新的信息材料和設備資料等。所以利用對裝配式建筑進行全過程管理的必要性主要有以下幾點：

4.1 有利于提高工程建設技術與管理水平

在傳統(tǒng)的建筑模式中，建筑本身及其施工過程的技術含量較低，表現(xiàn)在各專業(yè)標準規(guī)范制定滯后，結(jié)構(gòu)體系未能建立，新型節(jié)能環(huán)保材料研發(fā)落后。通過發(fā)展裝配式建筑，并對其進行全過程管理，能夠促進建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，解決科技成果轉(zhuǎn)化，提高建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的整體水平。此外，裝配式建筑的發(fā)展，將傳統(tǒng)分散的個體生產(chǎn)和服務轉(zhuǎn)變?yōu)榧械摹⒋笠?guī)模社會生產(chǎn)服務，客觀上提高了建筑行業(yè)的管理水平。

4.2 有利于提高工程建設效率

預制加工取代了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土作業(yè)模式，大幅提高生產(chǎn)效率。通過預制批量生產(chǎn)、機械化裝配和科學的組織管理，有助于提高工程建設效率和施工工人勞動生產(chǎn)率，加快工程建設現(xiàn)代化步伐。

4.3 有利于降低資源與能源的消耗,減少環(huán)境污染

通過科學管理手段，不僅對于木材、水和電的消耗大幅度減少，而且高效利用夾心保溫墻還能夠顯著降低建筑運行過程中的采暖成本。除了減少資源和能源的消耗外，還可以有效減少施工過程中施工粉塵、噪音、垃圾和污水等污染，消除現(xiàn)澆建筑高排放、高污染的弊端，為環(huán)境保護做出巨大貢獻。

4.4 有利于改善和提高建設工程質(zhì)量

建筑質(zhì)量決定了后期的運維管理和業(yè)主的使用價值。在生產(chǎn)過程中，將嚴格控制預制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)境條件的變化，消除不利條件的影響。在裝配式建筑預制構(gòu)件的生產(chǎn)過程中，會對每個細節(jié)要求都非常嚴格。在現(xiàn)場裝配過程中，嚴格的安裝定位精細化和控制措施不僅能夠保證建筑物整體質(zhì)量目標的實現(xiàn)，而且能夠避免傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，延長建筑的使用壽命。

5 結(jié)語

綜上所述，為確保裝配式建筑順利落地，通過對裝配式建筑實施全過程管理不僅能夠促進建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，解決科技成果轉(zhuǎn)化，提高建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的整體水平，而且可以將傳統(tǒng)分散的個體生產(chǎn)和服務轉(zhuǎn)變?yōu)榧械摹⒋笠?guī)模社會生產(chǎn)服務，客觀上提高了建筑行業(yè)的管理水平。同時有利于提高工程建設效率、降低資源與能源的消耗，減少環(huán)境污染以及改善和提高建設工程質(zhì)量，促進裝配式建筑實施、發(fā)展與革新的科學性與實用性。