基于裝配式建筑EPC信息化管理技術項目應用

李小龍 黃鑫

1.中恒建設集團有限公司 江西 南昌 330103；

2.朗建城市設計研究院有限公司南昌分公司 江西 南昌 330096

1 裝配式建筑概況

1.1 裝配式建筑的發展

盡管當前的政策對裝配式施工有很大的好處，但是在技術發展上，裝配式建筑仍然存在著很多問題。其關鍵問題有：一是我國大多數的構件制造企業的現代化程度比較低，大多數的構件制造廠的生產工藝比較滯后，機械化程度比較低下。二是缺乏信息化。當前，在我國的裝配工程中，信息技術的融合與運用還不充分，其建設的效率低下，效益并不明顯，因此，高效能的裝配工程建設離不開信息化技術的支撐。在建設領域，我們的建設工作仍需進一步加強管理。同發達國家的企業信息化程度比較，中國的建筑企業信息化程度只有0.3%。據統計，我國建筑業信息化率每提高0.1%，建筑業市場可增加200億美元[1]。

1.2 EPC系統的信息技術應用優勢

施工物料成本在施工費用中占有很大比重，對工程所要求的物資進行分析，對供應商所提供旳物料進行控制。規模化精確的采購存貨費用和緊急情況下的生產費用逐漸減少，很好地控制了企業的采購費用。EPC信息化管理能夠最大限度地利用技術的優點，從經濟效率角度合理選用建材，增加就地取材的比重。在施工過程中，如果建筑符合有關的性能需求，那么就可以節約有限的資源。按照精益設計的理念來進行，可以使設計更改的次數降到最低，從而避免重復工作。把多余開支減少到最小化。在此步驟中，原材料的購買方案得以創建。再舉一個例子，當構件再加工時，可以確立裝配式方案，并且可以將線性結構替換為可以相互穿插或重疊的裝配結構，保證各部門之間的深入整合。減少了資源的消耗，減少了工程建設的時間。

隨著工業化進程的不斷深化，裝配式建筑結構也隨之出現。裝配式建筑是指在預制件車間內加工構件，具有較高的自動化水平和現場操作能力，施工周期短，造價低，符合新時期的綠色、低碳、環保的施工要求，已逐漸被建筑業所青睞。裝配式建筑項目的管理要求對整個施工過程進行全面的規劃和管理，而EPC總承包可以實現項目的設計、生產和施工的全程化規劃和管理。應用BIM技術，可以提高建筑施工的施工質量和施工效率，能夠動態、全面地分析總包項目各環節要素，以保證項目從設計、生產到施工各環節的有機銜接，實現施工過程的全程化管理，降低施工風險，保障施工安全，對施工進度進行嚴格的管理，提高施工質量和效率，確保項目的經濟效益。

2 EPC總承包工程在裝配施工中的應用

2.1 招投標管理

在工程造價、施工技術復雜性等方面，施工單位必須具有相應的資格，由施工單位招標或分包方式確定工程項目的總承包。在EPC總承包中，以總承包方式簽訂合同，開發商依據招標的方式對其進行造價計算，并依據工程建設的實際工程量與施工進度支付相關款項。EPC總包的施工管理中，有許多不確定的危險因素，比如建設單位是否按合同和施工進度付款，以及設計方案的變化等。在建設項目前期，工程監理單位要站在項目建設的整體視野上進行前期工作，對項目管理目標、進度、質量標準等進行全面的分析，以對項目的技術、成本和風險進行全面的評價，為工程建設順利進行打下堅實的基礎[2]。

2.2 設計管理

工程施工中，施工單位應加強與設計方、監理方的溝通，全面把握施工的各個環節，做到科學化、標準化、信息化，以動態的方式進行項目的規劃和目標的選定，進行前期的準備和調查，對地基的數據進行剖析，運用BIM技術進行建筑的建模，與EPC的管理方式相融合，實現設計，組織和采購的一體化，實現工程建設過程中的信息化系統高效的銜接，確保預制構件和預制管線的高效、標準化生產。在工程項目的建設目標、成本控制和進度計劃等方面，都要反映在工程項目的規劃中。因此，在規劃設計時，要根據工程施工的需要，與技術規劃相配合，保證工程平面和立體設計的標準化，在產品的制造、采購、施工等各環節的銜接上，對加工、運輸、裝配等環節進行科學的規劃，按構件拆分工藝、材料設備應用進行構件種類的確定，在圖紙的設計方面，根據部件的分解需求、部件的運輸特性，進行了性能的計算，在構件的加工方面，設計者要與制造企業進行方案對接，確定預埋件的埋入位置、埋入深度和預埋件的具體要求。

2.3 生產管理

在裝配式建筑項目中，預制件的制造是其基本的工作，為了保證其高效實施，必須通過與其相關的工藝技術協作，使其達到設計標準，使工程建設的需要和工程安裝工作得到保證。首先，建立構件制造的質量管理體系，識別產品標志，制定產品的制造標準；其次，建立基于構件制造工藝要求的產品制造協調機制，并根據構件制造工藝要求制定可操作的技術計劃。構件制造者必須與設計單位合作，構件制造廠將構件制造模具的尺寸與制造尺寸相結合，由模具設計單位根據模具尺寸、吊車、起重機等數據來決定構件的接頭位置，構件的鋼筋配筋、構造和預制件的設計，以保證預制件的位置合理。復合構件與裝配式工程協調配合，完成構件的脫模、吊裝和運輸，對堆放、裝配、施工等進行應力分析，以決定作業計劃，并在施工過程中，應注意裝配順序、支架拆除順序等因素。采用信息化技術，制造預制構件，內裝和周邊產品。在裝配車間進行加工時，要強化產品的前期工作，比如：制定工藝方案，做好技術交流和產品的質量檢查。在采用自動化技術如鋼筋制造、裝配等方面，通過優化配套模具設計、模具拆裝、混凝土澆筑自動化等工藝，提高預制件的制造精度，保證在以后的工程，能夠達到構件的精確對接。

2.4 建設項目的實施

在EPC總包中，從設計—建造—完工的整個過程中，應對其進行全面的管理。施工組織的管理是指工程設計、采購和施工的銜接，因為EPC工程的各個環節都會影響到工程的順利進行，因此在工程實施過程中，各個環節的銜接是工程建設的關鍵。各個環節的管理要有明確內容所有者、職責表和管理計劃（包括協同面的具體的經營內容、界面協作的機制）。另外，由于裝配式建筑在建設過程中涉及的人員和利益主體眾多，且部件繁多，難以進行有效的協同，在工程建設中，要按照工程的進度和工程的具體情況，合理地組織交叉作業，并明確工作的交叉點，制訂協同施工的分包單元，提高施工的品質。

3 EPC在裝配式建筑業中所遇到的問題

3.1 缺乏有效的管理體制

造成裝配式工程造價高昂的一個重要因素，在于其技術及建造系統的落后，不管是連接設計、生產，以及連接的過程，若沒有充分考慮到總體利益，則難以達到高效的協同，這并不能突出裝配式型的優點，同時也要指出，在EPC的資質管理、結業證書等與EPC模式相關的機制方面，還有很多問題沒有得到有效的解決。

3.2 組織體系管理不健全

過去由于不同行業之間存在著不同功能的交叉或重疊，使得裝配式建筑從最初的規劃到建設的管理脫離，或者是多個管理者共同參與，很難徹底地解決。究其根源，在于預制構件的制造和管理不夠協調、分工不明確、功能重疊、組織管理不夠規范等。當然，要完全發揮建筑的整體優點是很困難的[3]。

4 基于裝配式建筑EPC信息化管理技術項目應用案例

本文以某EPC模式教學樓為例，深入介紹EPC信息化管理技術的應用要點。

4.1 前期規劃

在最初的招標階段，業主方按照工程的特定需求，明確地向投標人提出了包括圖紙的高度在內的BIM模式，并提供了全部的工程技術數據。BIM模式使業主和評審小組能夠從三個方面對工程的全部設計數據進行評審。既能增強工程設計的直觀性，又能使業主和投標小組對工程項目的可操作性有較大的了解，使項目的評估更加精確。BIM模型是一種基于用戶需求的BIM模型，并對其進行了專門的數據處理和相關的計算，從而實現了對成本的直接評價。

4.2 信息化設計

BIM是建筑智能化與信息化的重要組成部分，通過對BIM進行輕量化、無損處理，導入到智能建筑的智能建筑中，實現多個領域的數據傳輸。在這個學校工程中，模型可以在不同的設計、施工等不同的時期上載模型。對以前的開發平臺進行管理，對多個工程進行多種版本的管理，對不同的模式進行對比，對設計更改進行高效的文檔化。同時，通過對BIM進行了多種設計軟件的聯機整合，結合了該工程的BIM模型，通過專家的講解，實現了該工程的一體化BIM建模。每一臺設備都可以利用網站的形式，從工程BIM中抽取出工程所需的構件，構成該工程的標準化構件庫，列出平臺部件和部件倉庫。由于技術參數、施工圖、詳圖等與具體項目的具體結構有關，故能實現對項目的構件進行規范裝配。

4.3 生產施工

及時提供BIM的設計數據，也就是在設計階段完成的構件和構件加工信息，這將有利于提高工程建設的效率。產品的相關數據可以在云上傳送至產品管理平臺，產品的相關數據會自動產生對應的條形碼，供采購商使用。同時，該公司還可以獲得產品的制造數據和設計細節，并在此基礎上實現了BIM技術的應用。該管理體系可按工程進度決定構件到達的具體日期，方便按生產需求將數據歸類、整理、傳送至相應生產線、進度及生產計劃。在這種方式下，可以有效地提高構件的制造效率，從而保證構件在預定的期限內交貨。通過對工程施工中使用的條形碼技術，使工程施工人員能夠與BIM進行簡單的聯系，從而達到對工程施工的安全、穩定的要求。在生產的同時，通過遠程監測，可以實時監測每個車間和流水線的生產狀況，工地員工可以在任何時候都能看到，同時，還能對工地上的員工進行安全檢查。智能化的檢測系統，能夠將任何問題都及時報告，并進行實時的監測，保證不會有任何的問題和危險。通過對廠房的異常現象進行分析，并將其在屏幕上的信息進行交互，實現對現場監控的及時反饋，從而間接地提升了企業工作的安全性。采用智能監測方式可以有效地解決大型視頻監測和人力資源短缺的問題。工程中所采用構件的質量控制，包括設計、產品調度、質量控制、后勤及接收。施工期將原料及設備配件運送至工地，以達到工程施工的目的。在工程前期，以坪山區三所中學的工地和分包商為基本數據，將其納入智能建筑系統，并保存人力名單、黑名單、分包商等信息。通過門禁設備和位置系統的辨識，可以對人員的數量和人員進行實時遠程監測，并可以進行現場的實名登記和實際考勤記錄，人員流動統計分析軌跡，日常出入等違規記錄和退出數據等。該系統能及時顯示各個員工的進出情況，并可以了解員工的上下班情況、安全培訓、工資支付、勞動合約等情況。

4.4 后期維護

采用航空攝影技術，實時顯示了現場的各種模式，使影像的發展更加直觀、真實、有效。智能施工平臺是一種以BIM輕型建模為基礎的智能施工平臺，通過在線ProjectVR全天候的電子版用戶指南，可以查看項目設計、生產、施工等各個環節的信息，從中抽取有用信息，為以后的工程維修和安全檢查工作打下基礎。

5 結束語

總之，隨著科技水平的提高，建筑業正在逐步走向智能化和現代化。EPC信息技術是一種非常普遍、非常有意義的技術。EPC項目的各個部分能夠使信息相互連接，從而給智能化施工提供了一種嶄新的發展和活力。特別是在裝配式建筑的應用過程中，能夠充分發揮預制構件數字化的優勢，將建筑整體信息與施工過程協同起來，更好地為實現我國裝配式建筑EPC信息化模式提升創造良好的條件。