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以EPC模式推进装配式建筑发展的研究

2022-03-05鲁斌

工程建设与设计 2022年2期
关键词:装配式构件环节

鲁斌

(中国水利水电第十一工程局有限公司,河南三门峡 472000)

1 引言

在建筑市场持续改革的背景下,国内建筑行业呈现出了极为迅猛的发展势头,若沿用以人力资源为主体的建设及管理方式,无论是资源成本还是施工成本,均难以得到控制,另外,分别开展设计、建设等工作还会影响建筑建设的连续性,导致整体质量受到影响。鉴于建设装式配建筑的工序十分复杂,要在保证建筑质量的前提下缩短建设工期并提高建筑的经济性,关键是要采取系统且科学的管理模式。作为国际社会通用组织方式,将EPC 模式与装配式建筑相结合是大势所趋。事实证明,这样做既能够使建设效率得到保证,又可达到降低建筑成本的目的,确保装配式建筑投入使用后,可为企业带来更为可观的经济效益。

2 装配式建筑概述

2.1 装配式建筑的特点

装配式建筑是指先在工厂对建筑所需配件、构件进行制作,再将相关产品运往现场,由施工人员利用现有连接方式对配件、构件进行安装所形成的建筑(见图1)[1]。2016 年,国内新建装配式建筑的总面积为1.14×108m2,而2020 年,国内新建装配建筑的总面积便增加至6.3×108m2,但在建设水平、装配率等方面,我国与发达国家仍有较大的差距,如何使装配建筑获得持续发展已成为社会各界关注的重点。

图1 装配建筑建设现场

2.2 建筑施工计算

对装配建筑进行核心指标有两个,分别是装配率和预制率。

建筑装配率计算公式:

式中,P 为建筑装配率;Q1为主体结构得分;Q2为内墙、围护得分;Q3为管线、装修得分;Q4为其他评价项总分;Qt为其评价项分值。对装配式建筑而言,在施工正式开始前对建造成本进行预估很有必要,要保证预估结果具有实际意义,关键是要明确项目预制率并对相关指标进行估算(见表1、表2)[2]。

表1 不同预制率对应单价增量

表2 某省装配式建筑估算指标

3 基于EPC模式建设装配式建筑的优势

3.1 控制建设成本

建材成本在建设成本中的占比极大,因此,降低采购成本非常重要。EPC 模式强调对项目从设计到装配的各道工序进行合理协调,在综合考虑建设所需采购成本的基础上,对项目所提出资源需求加以分析,要求施工方在前期设计阶段对负责建筑建设的供应商进行确定,结合建设方案明确各阶段所需采购建材类型和具体数量,促使无序的分次分批采购向规模化、精准化采购进行转变,随着材料商、分包商生产合理性的逐渐提高,库存成本、应急生产成本均会随之减少,采购成本也会得到有力控制。

EPC 模式可使技术主导优势得到充分发挥,根据性价比选择建材类型,加大当地材料占比。施工期间对造价成本进行控制,有助于以保证建筑满足相关性能要求为前提,对有限资源进行节约,在精益设计理念指导下,最大限度地减少设计变更次数,以免出现频繁返工的情况,导致资源被浪费。另外,EPC 模式的特点还体现在以下方面:由总承包方进行全面把控,确保参建方的目标均能够被集成到整体目标中,从降低整体成本的角度出发,对各方资源进行科学配置,将出现不必要支出的概率降至最低。

3.2 缩短建设工期

EPC 模式赋予了总承包商对各施工环节的设计权,在实际施工中,通过科学穿插不同环节的方式,使施工全过程得到充分融合。以前期设计为例,在该阶段可同步开展制订建材采购方案的工作。再例如,对构件进行加工的同时确定装配方案,利用可互相穿插或重复叠加的装配施工取代线性施工,可确保各环节得到深入结合,不仅能够避免浪费现象出现,还可缩短建设工期,使整体施工成本得到降低。此外,在自动化作业、机械化作业与精细策划的密切配合下,生产构件的效率可得到显著提高,此举能够降低装配施工的难度。由此可见,EPC 模式的应用使参与装配建筑建造的各部门均可严格按照管控体系所提出的要求进行生产,随着信息孤岛被打破,信息交流及沟通效率较低的问题迎刃而解,这对施工效率的提高具有重要作用。

4 装配式建筑行业EPC模式的应用现状

以往对装配式建筑进行建设,均要提前对设计方案和构件进行准备,为日后装配施工提供便利,避免出现工期延误等问题。

4.1 管理机制有待完善

装配式建筑成本和传统现浇建筑成本的比较见表3。

表3 建筑建设成本比较

导致装配式建筑成本居高不下的原因,主要是相关技术及建设体系不成熟,现阶段,仍有少数装配式建筑选择采用传统管理模式,即“业主主导,分块切割”,该模式并未将整体利益置于重要位置,无论是设计、生产构件的环节,还是后续施工环节,均无法做到有效协同,这并不利于装配式建筑优势的凸显[3]。除此之外,还要注意与EPC 模式相关的资质管理、竣工验收等机制均有尚未解决的问题,这要求政府联合施工方、其他参建企业,视情况对现有机制加以解决。

4.2 缺少系统组织管理

以往施工管理较易出现各部门职能重叠或交叉的问题,使装配式建筑在前期设计到施工管理的各个环节无法彻底避免环节脱节或多头管理的问题,施工效率难以得到保证。导致该问题出现的原因主要是装配式构件的生产尚未做到统一管理,各部门缺少合作意识,加之有职能交叉情况存在,致使组织管理无法表现出应有的针对性及系统性特征,装配式建筑所具有的集成优势自然难以得到应有发挥。

4.3 人才储备稍显不足

将EPC 模式用于装配式建筑建设,通常需要涉及从设计到装修的诸多环节,这也使得其对管理人员所提出的要求极为严格,只有对商务、专业知识和施工技术具有系统且全面的了解,同时,拥有丰富的实践经验,才能使管理工作充分发挥作用。现阶段,国内从事建筑建设相关人员的文化水平及专业素养参差不齐,多数从业人员既无法快速适应强调自动化、标准化、机械化的生产模式,又难以适应强调协同化、系统化以及组织化的全新管理体系,鉴于此,对复合人才进行培养势在必行。

4.4 信息化水平有待提高

在科技飞速发展的当下,将信息技术融入建筑施工,既能使建筑建设得到信息化、科学化管理,又可为施工效率的提高助力。现阶段,国内建筑行业尚未做到对先进技术及管理手段进行充分融合,装配式建筑建设所面临问题,主要是信息技术覆盖范围有限,致使施工管理无法表现出理想的信息化水平,若不尽快解决该问题,不仅会影响建筑质量和建设速度,还会使装配式建筑乃至整个行业陷入发展困境。

5 如何利用EPC模式推动装配式建筑的发展

2016 年至今,在政策影响下,装配式建筑始终处于快速发展的状态,将EPC 模式用于装配建筑施工,可以以装配施工所提出要求为依据,通过灵活组合的方式使施工效率得到大幅提高,其现实意义有目共睹。要使EPC 模式的功能得到充分发挥,关键要做到以下几点。

5.1 建立健全管理机制

对装配式建筑进行组织管理的关键是深度融合各个建设环节,打造将组织形式、管理结构涵盖在内的管理模式,赋予管理模式动态化及立体化特征。基于EPC 模式对装配式建筑进行建设时,下列内容需要引起重视:

首先,是对综合模式加以应用。EPC 对项目设计提出的要求可概括为2 点:(1)以项目管理方法为基础;(2)综合分析装配式建筑各个建设环节,确保EPC 模式能够贯穿项目施工始终。在前期设计阶段,充分发挥总承包商的作用,业主的职责主要是对关键节点加以把控,密切关注各环节的开展情况,通过对项目进行系统管理的方式,使各部门实现协同作业,管理效率往往能够因此而得到显著提高。

其次,是持续推广EPC 模式。无论是生产、还是施工环节,均要对EPC 模式加以应用,要求施工方以行业施工标准、规定装配施工流程为依据,将实施及管理项目的工作交由总承包商负责。业主则需要结合施工标准细化装配构件及建筑建设要求,随后,总承包商便可提出标准要求,分别对采购建材、生产构件和现场施工等环节加以管理。

最后,是贯彻落实相关施工标准。将信息技术用于项目施工,可使施工效率得到显著提高。对装配式建筑而言,BIM 技术所产生的积极影响有目共睹,将该技术同现有管理平台相结合,有助于施工方对装配式建筑所需机械设备、构件参数进行快速提取,通过模拟施工流程,可以了解项目整体情况。事实证明,这样做的优点主要是能够保证建筑施工得到全过程管理,随着信息孤岛被打破,对装配建设各道工序进行统一管控的设想成为现实。结合EPC 应用情况不难看出,要想使BIM 技术的价值得到最大程度的实现,关键是要做到信息实时共享,基于设计模型为现场装配提供指导,基于设计方案对各环节信息进行整合,通过深入融合装配信息与仿真模拟信息的方式,使施工的安全性得到有力保障,由此来推动装配施工朝着精细化的方向推进,为装配式建筑持续发展助力。

5.2 持续提高管理水平

总承包方往往具有技术密集的特点,基于企业特点对相应管理制度与组织结构进行构建很有必要。事实证明,对设计方、装配方还有生产方进行整合所得总承包方,通常无法达到集成管理所提出要求。这是因为EPC 并非传统观念所认为的对各项工作进行简单叠加,其所关注的重点主要集中在管理本质与内涵方面,强调以总承包企业在协调及整合方面所具有能力为依托,通过集成管理的方式提高项目经济性。由此可见,要使EPC 模式的优势得到充分发挥,一方面要对管理观念加以调整,另一方面要对企业现有资源结构进行升级。

首先,是管理层面,针对各职能机构的特点制定切实可行的业务流程、管理流程,同时,制订总包项目相关流程、企业整体管理方案。

其次,是组织层面,总承包方所制定并实施的管理体系,通常涵盖项目管理各功能要素,例如,设置组织机构并划分职责,再例如,整合财力及人力等基础资源。要确保所建立的组织机构科学且完善,关键是要分别针对项目、企业对基层人员、职能部门和管理机构进行设定,同时,引进相应的联动机制,真正做到以项目建设目标为依据,基于项目及企业层面,对现有建设资源进行合理配置。

最后,是利益层面,综合考虑价值贡献、资源配置情况,面向参建方对利益进行分配,保证分配科学。

5.3 加大人才培养力度

EPC 模式被引入我国的时间较短,对该模式的应用还存在以下问题:(1)社会化分工有待细化;(2)企业缺少既了解相关技术,又具有丰富管理经验的复合人才。由此可见,要借助EPC 模式为装配式建筑发展助力,关键是要综合考虑装配式建筑技术体系的特点,加大对复合人才的培养力度,具体做法如下:(1)对EPC 承包项目经理需要达到的条件进行细化,要求相关人员具有职业资格证书或取得技术职称,具备丰富的工作经验,同时,对工程建设期间所涉及法律标准有系统且全面的了解。(2)建筑企业及各大高校应在政府的带领下形成合力,根据市场需求调整教学计划和内容,通过提高人员素质及专业能力的方式,为相关工作的有序开展奠定基础。

5.4 酌情引入信息技术

对装配式建筑进行建设的工序较为复杂,通常涉及设计、管理与施工等方面,只有确保各环节得到科学管控,才能保证建设成果达到预期。新形势下,将EPC 用于项目建设成为大势所趋,这也给总承包商提出了相应的要求,即通过统筹规划管理的方式,对以往管理模式存在的不足进行规避,确保项目建设所面临的各项问题可得到妥善解决。事实证明,要使装配式建筑建设获得长期、稳定的发展,关键是要对各阶段、各环节和参建方关系进行协调,通过实时沟通与交流的方式,实现资源共建、信息共享的目标。

在实际施工中,相关人员应积极引入信息技术,打造系统且高效的管理平台,为管理效益与效率的提高助力。

首先,应基于BIM-ERP 建立管理平台,EPC 模式强调协同共享及目标统一,可有效解决施工方、利益方诉求不同所造成的信息共享难度大、重复建模等问题。BIM-ERP 为设计、运维及装配信息提供了可实时共享的平台,其优点在于能够避免信息失真和重复录入等以往管理模式较为常见的问题,使协同控制成为可能。

其次,是引入BIM 技术,对装配式建筑进行协同设计。实践所积累经验表明,对EPC 模式加以应用,可促使BIM 技术在协同设计、可视化设计等方面的优势得到最大程度的发挥,有关人员可借助BIM 技术对专业系统进行集成,通过模拟构件生产及装配流程的方式,确保设计成果符合装配式建筑的要求。

最后,是尽快将建立BIM 族库的工作提上日程,随着EPC 模式的应用,针对装配结构体系建立的构件族库的定位发生了转变,要求有关人员在保留部品族库的基础上,新增制造环节及装配环节的内容,确保所建立族库可将模具族库、工装系统族库相关内容包括在内,这样做一方面能够提升组装模型的速度,另一方面可降低生产、装配构件的难度,使BIM模型所提供设计、生产及装配信息成为一个整体。

6 结语

综上,将EPC 模式用于装配式建筑管理,一方面可使建筑建造模式发生转变,另一方面有助于企业各部门形成合力,通过实时共享相关信息的方式,使规划至装配施工的各道工序成为一个整体。随着工作环节得到协调组织,装配效率能得到显著提高,建造成本随之得到有力控制。在实际施工环节,有关人员应以项目要求和现场情况为依据,对各部门的协作进行优化,只有这样才能使该模式的价值得到实现,通过推动装配式建筑及相关产业同步发展的方式,为社会进步贡献力量。

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