中国建筑第八工程局有限公司设计管理总院 201206
[摘要] 从EPC模式下装配式建筑工程质量及成本管理思路入手,在质量控制优势分析和成本控制分解的基础上,构建BIM技术引领的装配式建筑质量管理信息化集成体系,分别针对设计、采购和施工三个阶段提出质控策略和措施,为建筑企业强化装配式建筑质量管理提供参考。
[关键词] EPC、装配式建筑、质量控制、成本控制、BIM技术体系
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行。与传统的建筑相比,具有工业化水平高、建造速度快、施工质量佳、减少工地扬尘和减少建筑垃圾等优点。
“十三五”期间,各地深入贯彻落实中央城市工作会议精神和《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号),推动装配式建筑快速发展。2020年,全国新开工装配式建筑共计6.3亿㎡,较2019年增长50%,占新建建筑面积的20.5%,完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》确定的到2020年达到15%以上的工作目标[1-2]。
然而在工程建设过程中,在装配式建筑构件生产、转运、堆放和工地现场装配的工程管理等方面经验不足,影响质量、成本和工期管理水平,阻碍预制装配式建筑的推广和应用。于是涵盖设计、采购和施工的EPC工程总承包模式,逐步成为装配式建筑产业提高集成集约化程度、提升工程质量水平的有效管理模式。
EPC模式下项目利益相关方相互合同关系简单明晰、质量主体责任明确,有利于装配式建筑工程项目实施全程动态质量管控;高度信息化、组织化、一体化、集成化管理理念的引入,为实现资源优化配置和项目建设利益最大化奠定了基础。因此,分析探讨EPC模式下装配式建筑工程质量和成本的管理策略,既适应当前建筑经济理论研究要求,也符合行业发展现实需要。本文将从设计、采购及施工三个阶段对EPC模式下装配式建筑工程管理要点进行分析并给出建议,推动EPC模式下装配式建筑项目的发展。
设计阶段所形成的方案文件资料涵盖了后续各阶段的基础信息,是EPC模式下装配式建筑工程项目的主导与核心,也是决定工程质量及成本优劣的关键。
在项目前期策划及方案阶段,充分解读地方装配政策制定,考虑装配化目标、成本限额以及生产工艺、构件运输、构件存储地等影响因素,并与项目经理及采购经理共同确定装配技术实施方案,为后续的工作提供设计依据。
初设及施工图阶段依据技术策划,协调各专业技术要点,采用“少规格、多组合”原则,考虑成本的经济性与合理性。根据商务概算结果、采购成本分析及施工备选方案,进行多轮装配方案比选,优化构件规格种类,考虑管线预留预埋,分析影响成本因素,制定合理技术措施,实现装配式设计的标准化与系列化。
在设计阶段,采用BIM正向设计,充分发挥BIM协同作用,建立信息化平台。实现建筑性能设计模拟、机电管线碰撞、室内空间优化、三维可视化空间漫游等应用,提高建筑设计的前瞻性、精准性以及精细化程度。
在项目预制装配结构构件深化设计中,通过BIM平台实现预制梁柱节点的精细化设计、节点碰撞、安装模拟等功能,确保项目设计与实际现场施工100%准确,无施工碰撞和返工。由此促进施工阶段施工进度可视化模拟的实现,提高施工效率,节省施工时间。
预制构件的采购是EPC模式装配式建筑项目的关键环节。由于装配式建筑尚处于快速发展初期,在构件的采购过程中,由于构件厂数量、产能、布局以及生产质量等影响因素,导致成本增加、工期延长等问题。
在技术保障方面继续引进嵌入BIM、物联网、二维码扫描、RFID和GPS/GIS等技术,依托发挥EPC装配式建筑质量管理信息化集成平台的功用,对所有建材物料的信息实施实时动态集成管理,杜绝材料浪费和无效作业。
现阶段装配式构件库存成本占比远大于产品生产成本,且库存要求越高,对成本影响越大,库存时间越长,产品损坏的概率越大[3]。这就意味着采购环节要充分考虑施工场地、构件存储地与厂家三者之间的动态成本问题。因此,建立信息平台、大数据库,根据具体项目的制约因素,进行数据分析对比,动态调整采购进度,是降低构件损坏率、保证质量成本的有效措施。目前,常用的动态分析法有百分位法[4]、成本结构法[5]及精益成本法[7]。
在组织保障方面组建专业采购团队,形成总承包商领导下采购经理统筹负责的采购组织体系。采购阶段工程质量管理的关键在于采购与设计、施工的有效协调衔接。在设计阶段应考虑规划采购准备和采购计划并付诸实施,力求做到采购与设计的并行不悖、相辅相成;采购部门应与设计和施工部门配合,以“早识别、早确认、早处理、早整改”的质量控制原则,在质量管理信息化集成平台的统筹调度下,对设备材料资源进行动态质量跟踪全过程管控,确保EPC模式下装配式建筑工程项目的提质增效。
施工阶段是装配式建筑构件采购完成至单体建筑形成过程中的最后阶段,也是整个项目用时最长、建造成本占比最高的一个阶段。此阶段主要的施工工艺有墙板安装、钢筋套筒灌浆、预制墙体间后浇部位钢筋绑扎合模、叠合板支撑架体安装、预制叠合板吊装、楼板叠合浇筑、预制楼梯安装等,如果各工序之间衔接不紧则会导致费用增加。在此阶段,采用不同的施工工法和技术路线,建造成本差异较大。
设计和采购阶段的目标预期都需要施工来最终落实兑现,在EPC项目中,加强设计、采购、施工一体化建设,采用施工铁三角+设计经理+采购经理的“3+2”五位一体管理模式,培养选拔懂设计、通采购、精施工的装配式专业人才负责现场施工管理工作。
在制定装配式施工方案时,施工单位应邀请设计、采购等相关部门共同协商,避免由于协同不够造成预制构件品种过多,规格多、预埋件缺失,预制构件制作与安装不匹配等现象发生;同时,设计人员现场指导,可避免施工人员因装配安装经验不足,技术交底不到位、图纸看不懂导致预埋位置、钢筋下料、出筋方向、砼强度等级错误等问题发生。
充分发挥EPC项目优势,利用设计引领、采购辅助,助推项目创优创效。建立“3+2”管理系统,最大限度地发挥工程项目管理各方的优势,有利于整个项目的统筹规划和协同运作,可以有效解决设计与施工的衔接问题、减少采购与施工的中间环节,顺利解决施工方案中的实用性、技术性、安全性之间的矛盾。
美国管理学家戴明博士于1950年提出的“PDCA戴明环质量控制方法”,即对管理活动制定"计划、实施、检查、纠错"的系统程序,随着新的方法的注入不断赋予新的内容,是一种永不停顿周而复始的持续过程,其基本原理在于通过严密的过程控制借以实现预定目标[6]。
一是预案计划(P)层面。根据项目目标,在装配式建筑现场施工过程中,对项目的进度、构件吊装、机械设备使用等制定详细计划,如确定吊装。二是执行实施(D)层面。引进BIM正向设计成果,施工过程中在质量控制信息化集成平台的协调管控下,建立项目的质量、进度和成本3D模型,导入信息化集成平台,严格按照质量、进度和成本计划展开各项施工作业;三是监督检查(C)层面。借助BIM模型动态更新提供的实时数据,对工程实际质量、进度和成本进行跟踪监督核查,如遇与计划不符,进度延后现象,及时反馈至纠错层面。四是处理纠错(A)层面。在深度分析质量、进度和成本偏差形成原因的基础上,借助BIM平台,与设计及采购实时沟通,动态分析做参考,制定比选方案,商务测算定案,反馈至A层面根据最新方案,调整运行方案[7]。
装配式建筑普遍存在质量及成本难以把控的问题。在国家大力推广装配式建筑的背景下,研究其质量及成本管理方法,无疑对推动装配式建筑发展具有实践应用价值。本文从设计、采购、施工三部分别分析,引入BIM技术及戴明环管理法,立体构建涵盖计划、跟进、调整和分析的多层动态管控体系,最大程度地提高效率、降低成本,促进装配式建筑技术在更大范围的应用推广。
参考文献
中华人民共和国住房和城乡建设部.住房城乡建设部关于印发《“十三五”装配式建筑行动方案》《装配式建筑示范城市管理办法》《装配式建筑产业基地管理办法》的通知[EB/OL]. http://www.mohurd.gov.cn/wjfb/201703/t20170327_231283.html, 2017-03-23.
中华人民共和国住房和城乡建设部.住房和城乡建设部标准定额司关于2020年度全国装配式建筑发展情况的通报[EB/OL]. http://www.mohurd.gov.cn/wjfb/202103/t20210312_249438.html,2021-03-11
安凯歌,王晓维,廖小青. EPC模式下装配式建筑供应链交易成本研究[J]. 建筑经济,2020(9).
刘国强,齐园,纪颖波,王曾,李燕姚.EPC模式下装配式建筑建造成本影响因素识别及评价标准研究[J]. 建筑经济,2019(5).
陈敏.基于BIM的装配式建筑项目信息化管理[J].建筑施工,2018(6).
陈斌,欧柳青,亢荣,吴曙映. 提升企业标准化体系建设效率.电气工业[J].2020(12).
申金山,华元璞,袁鸣. 装配式建筑精益成本管理研究[J]. 建筑经济,2019(3).