EPC模式下裝配式建筑的成本控制研究

雷志華

（西安曲江華清文教有限公司，陜西 西安 710018）

目前，裝配式結構建筑在建筑市場內的應用范圍越來越廣，主要是由于此類結構的建筑在施工中具有污染程度低、工序簡單等優勢，但要做到對此類建筑在市場內的大規模推廣，還應在保證質量的前提下，做到對建筑成本的綜合控制[1]。因此，本文將基于總承包模式下，對裝配式結構建筑進行成本控制的研究。

1 裝配式建筑工程概況

本次研究以A項目為例，對該項目的概況信息進行描述，見表1。

表1 A項目概況

為保證此建筑的現場施工可以達到預期標準，要求現場施工作業方，根據施工現場作業環境與建設工程項目的質量要求，合理選擇預制構件的現場裝配技術，采取專項技術保障措施，將施工作業行為落到實處，保證所選用的施工技術可以有效強化施工效果，并進一步保障地基結構的安全性、穩定性與應用質量，避免在施工中由于技術落實不到位或施工行為不規范導致的安全隱患[2]。

同時，在掌握施工區域實際情況后，需要發揮專業工作人員在此過程中的價值，引進多種現代化技術輔助裝配施工，結合BIM等技術，模擬施工中可能出現的隱患，結合不同風險下工程的損失，制定工程施工備選方案、質量控制方案等[3]。當多項方案都在專業人員的指導下優化后，才能進行現場執行施工作業行為。

2 EPC模式下裝配式建筑的成本控制

2.1 基于BIM的裝配式建筑成本算量

針對EPC模式下的裝配式建筑項目，針對其進行成本控制的實質是實現對裝配式建筑在整個產業鏈當中成本的動態調整準確反映[4]。在成本控制過程中，需要實現對各個階段及參與者的融合，從多個層面上，以協同控制的方式實現對成本的管理[5]。在這一過程中，可選擇結合BIM技術，對裝配式建筑成本進行快速算量。圖1為基于BIM技術的裝配式建筑成本算量基本框架。

按照圖1框架中的內容，采用結合神經網絡和歷史大數據優化分析的方式，可實現算量結果精度的進一步提升，以此初步實現對裝配式建筑成本的控制。

圖1 基于BIM技術的裝配式建筑成本算量基本框架

在上述算量過程中，結合多個方案之間的比較和選擇，完成建模，并將后續成本控制所需的幾何造價信息導出。由于裝配式建筑的各個階段都存在影響成本的因素，因此，上述過程存在較大的變化可能性，并且具備明顯的多計算次數特征[6]。針對上述問題，在對裝配式建筑的面積、容積率等參數進行計算時，應當嚴格按照下述步驟完成：步驟一：對裝配式建筑設計草圖的信息化模型進行建立；步驟二：從建立的模型當中統計建筑施工的具體區域面積，將統計結果以表格的形式存儲，并生成表格文件；步驟三：建立施工圖模型；步驟四：對模型當中需要進行裝配式的建筑進行統計，同樣按照上述方式以表格的形式存儲，生成表格文件[7]。

2.2 基于神經網絡的裝配式建筑成本測算

在完成對裝配式建筑成本的算量后，結合神經網絡實現對裝配式建筑成本的測算。在測算前構建一個符合裝配式建筑成本控制邏輯的BP神經網絡，將GDP、CPI等參數作為裝配式建筑成本指標，在此過程中，設定裝配式結構建筑的設計面積為成本估價計算中的自變量，將建筑構件的裝配安裝費用作為估價中的因變量[8]。

由于上述選擇的兩項成本指標都存在時間上的滯后性，為解決此方面問題，將建筑結構中的歷年數據作為估算基礎數據，將CPI成本指標設置為年度數值，設定地區建筑行業GDP為經濟增長率主要評估指標。在完成對BP神經網絡結構的基本建立后，使用現有數據，對建筑結構參數進行歸一處理，完成處理后開始進行數據的迭代訓練。圖2為BP神經網絡迭代訓練優化流程。

圖2 BP神經網絡迭代訓練優化流程

設定神經網絡在迭代訓練過程中，存在m個有效樣本，則構件的適應度函數可表示為：

式中E為構件適應度數值；ki為訓練后的期望值；kˉi為預測輸出值。

在完成上述計算后，進行訓練個體適應度的計算，按照輸出順序進行個體的排序，根據此結果，進行個體選中概率的計算，其公式為：

式中P為被選中的個體概率；Ek為個體的自適應數值。

完成上述計算，根據最優個體得到最優解，再對其進行解碼得到閾值。將上述初步運算得到的結果進行歸一化處理，以此得到神經網絡的預測輸出，再進行反歸一化處理得到最終的成本測算結果。

2.3 EPC模式下的各階段成本控制

在上述測算數據基礎上，從設計階段開始，直到施工階段完畢的整個過程進行成本控制。在設計階段，針對裝配式建筑中的各個構件進行標準化和參數化處理，并在合理情況下減少構件的類型，在BIM當中建立構件信息庫。裝配式建筑成本與預制率之間存在正相關關系，即預制率越高，則成本越高；反之預制率越低，則成本越低。因此在設計階段，上述成本算量和測算過程中，可針對不同方案進行經濟分析，并優先選擇貢獻率較高而成本相對較低的方案，以此實現對設計階段的成本控制。在采購階段，可將上述算量和測算結果作為數據依據，同時結合各種價格信息，實現對材料價格走向的預判，并將市場價格波動對采購階段成本的影響降低到最低。在確定采購方案后，還應當結合具體施工進度，編制采購計劃，做到適時、適量采購。在施工階段，可結合EPC模式和裝配式建筑的特點，結合BIM技術對施工方案進行模擬，并確定施工現場的構件堆放位置以及運輸構件車輛的行駛路線，確定道路的寬度。在對各個構件進行組裝時，可通過BIM技術和RFID芯片的相互配合實現對構件的參數化管理，將構件吊裝中出現的預警信息反饋給現場，及時對安裝偏差進行調整，避免出現返工情況，以此實現對成本的有效控制。

3 成本控制效果檢驗

完成上述設計后，以A項目為例，對此項目的施工過程進行成本控制。

控制前，需要先進行此工程項目在不同階段的成本支出情況，通過與EPC承包方的交涉，統計此工程的成本支出項目，見表2。

表2 A工程成本支出項目

在此基礎上，考慮到此建筑的施工場地有限，現場平面管理難度大?，F場場地狹小，尤其是在進行地庫裝配施工時，基本沒有場地進行臨設搭設，四個方向開挖線全部在紅線附近。為解決此方面施工問題，可在前期規劃時，合理規劃周轉和轉運等問題，根據場地現有情況，分階段合理規劃施工場地。同時，合理規劃場地車輛、機械、人員的進出順序、防水和回填施工。在結構滿足要求的情況下，在地庫頂板上建立便道和各種加工棚、堆場，從而解決預制施工過程中的材料轉運問題。

完成施工準備工作后，由總承包方結合工程實際，設計針對此項目的成本控制方案，在裝配式建筑施工的各個階段，進行成本支出的合理調配。完成階段性施工后，統計并整理在此階段中的項目實際支出成本與預期支出成本。將此結果作為此次實驗的結果，見表3。

表3 裝配式建筑階段性施工成本控制效果

表3中的預期成本包括：預制構件生產費用+安裝費用+澆筑費用，實際支出成本：按照標準進行現場施工作業，完成施工后的實際支出。

根據上述統計結果可知，本文此次研究設計的控制方法，可以實現在施工中對各個階段施工成本的有效管控，將裝配構件施工實際支出成本控制在預期成本內。

4 結語

裝配式建筑是我國建筑行業未來發展與建設的必然趨勢，此類結構建筑不僅可以解決由于混凝土施工對環境造成的污染問題，還可以減少工程作業工序。但要實現對此種結構建筑在建筑領域內的推廣，還應在后續工作中，結合實際情況，對成本控制工作進行進一步優化。

通過本文的研究，明確了裝配式建筑結構在我國建筑行業未來發展中的地位，為確保項目施工可以達到預期的質量效果。應結合工程實際情況，優先選擇施工經驗豐富、以往工程效果優良的施工隊伍，并做好項目的成品保護工作?？紤]到項目參與作業班組多、人員復雜，且部分裝配式建筑施工包括精裝修工程，故成品保護工作非常重要。此外，對于工人進場的成品保護教育要落實到位，認真對待，在現場布置提示標語，達到時刻提醒的目的，最終實現對裝配式建筑施工的全面優化。