EPC模式下裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計質(zhì)量控制研究

李博彥 曹敏

天津市房屋鑒定建筑設(shè)計院 天津 300381

2016年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，指出裝配式建筑原則上應(yīng)采用工程總承包模式。裝配式建筑項目具有“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、主體機(jī)電裝修一體化、全過程管理信息化”的特征，唯有推行工程總承包管理模式，才能將工程建設(shè)的全過程聯(lián)結(jié)為完整的一體化產(chǎn)業(yè)鏈，全面發(fā)揮裝配式建筑的建造優(yōu)勢。在這一模式中，設(shè)計方從階段承包轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖恐笇?dǎo)甚至是總承包。設(shè)計人員正確理解EPC模式下的設(shè)計責(zé)任和工作內(nèi)容，合理界定設(shè)計在工程中的位置，對EPC模式的推行將起到至關(guān)重要的作用。因此，對EPC模式下裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計質(zhì)量控制研究十分必要。

1 EPC工程總承包模式的特點

EPC是英文Engineering Procurement Construction的簡寫，即工程設(shè)計、采購、施工建造，是工程建設(shè)項目所經(jīng)歷的三個階段。EPC工程總承包模式即是對工程建設(shè)項目的這三個階段實行全過程的承包。長期以來，我們的建設(shè)模式是以建設(shè)投資單位為主導(dǎo)的階段承包模式，設(shè)計、施工、監(jiān)理、采購等各自獨立。這一模式下，各階段的承包單位都對建設(shè)單位負(fù)責(zé)，且彼此之間沒有利益關(guān)系影響，從而起到相互監(jiān)督和制約的作用。但隨著工程項目質(zhì)量要求的提高和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷細(xì)化，這一模式的缺點愈加明顯，那就是建設(shè)單位沒有足夠的專業(yè)能力支撐工程全過程的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，這時參建單位之間的相互監(jiān)督就變成了相互掣肘。EPC工程總承包模式正是對這一問題的解決方案，可以整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游的分工，解決工程建設(shè)協(xié)調(diào)溝通混亂、指令傳遞不清、碎片化管理問題。通過工程總承包模式將工程建設(shè)的全過程聯(lián)結(jié)為一體化的完整產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)技術(shù)體系與管理模式相適應(yīng)，以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置[1]。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計要求

裝配式建筑類型中，木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑天然具備裝配的特點，只有裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計上有著較大差別。具體體現(xiàn)在以下方面：

方案策劃 在前期規(guī)劃與方案設(shè)計階段，應(yīng)統(tǒng)籌各設(shè)計專業(yè)，因地制宜地采用最適合的裝配式技術(shù)，要摒棄為裝配而裝配的做法，堅持科學(xué)合理地進(jìn)行設(shè)計，同時應(yīng)提高全局意識，在更大的范圍內(nèi)考慮經(jīng)濟(jì)性、合理性和功能性的結(jié)合點。同時結(jié)合現(xiàn)有政策要求、項目規(guī)劃條件、功能及造型等各項要求，綜合考慮項目方案中后期生產(chǎn)、施工各環(huán)節(jié)的銜接和協(xié)同。

建筑設(shè)計 對于施工圖階段建筑專業(yè)的設(shè)計工作，首先應(yīng)充分了解項目定位，以前期建筑方案和技術(shù)方案為設(shè)計深化依據(jù)，繼承和延續(xù)方案中的裝配設(shè)計思路，遵循少規(guī)格、多組合的設(shè)計原則，實現(xiàn)部品部件的系列化和多樣化。設(shè)計中應(yīng)進(jìn)一步討論和優(yōu)化防水、防火、保溫、隔聲等構(gòu)造設(shè)計，同時應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)具體設(shè)計中各專業(yè)的設(shè)計要求。設(shè)計圖紙還應(yīng)對構(gòu)件加工和內(nèi)裝設(shè)計提出控制要求[2]。

結(jié)構(gòu)設(shè)計：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)階段遵循等同現(xiàn)澆的原則，在整體計算上，對于僅作水平構(gòu)件的裝配式建筑與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的計算基本相同。對于考慮豎向承重構(gòu)件裝配的結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計時，應(yīng)對豎向受力構(gòu)件的設(shè)計值采取適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)進(jìn)行修正。預(yù)制構(gòu)件設(shè)計要考慮短暫工況下的受力，包括預(yù)制構(gòu)件脫模、翻轉(zhuǎn)、運輸、吊運、安裝等環(huán)節(jié)的驗算。

機(jī)電設(shè)計：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的機(jī)電設(shè)計應(yīng)遵循建筑機(jī)電一體化的原則。設(shè)備與管線宜采用集成化技術(shù)，并宜與主體結(jié)構(gòu)相分離，方便維修更換，且不影響主體結(jié)構(gòu)安全。設(shè)備和管線設(shè)計應(yīng)與建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計同步進(jìn)行，相關(guān)的預(yù)留預(yù)埋應(yīng)在設(shè)計中明確，不得在安裝完成后在預(yù)制構(gòu)件上剔鑿溝槽、打孔開洞等。部品與配管連接、配管與主管道連接及部品間連接應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化接口。

內(nèi)裝設(shè)計：裝配式建筑項目應(yīng)按全裝修設(shè)計，并宜采用裝配式裝修。裝修設(shè)計應(yīng)與土建設(shè)計、設(shè)備管線設(shè)計、用戶使用需求充分結(jié)合。裝修設(shè)計應(yīng)作為項目的一個專業(yè)，其設(shè)計圖紙應(yīng)與其他專業(yè)圖紙同步出具、準(zhǔn)確對接，并應(yīng)編入項目圖紙檔案中。裝修設(shè)計中鼓勵采用二次結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離、結(jié)構(gòu)與管線分離的做法，宜采用干式工法和集成化、工廠化的部品。

3 設(shè)計質(zhì)量控制

通過以上對EPC工程總承包模式和裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計特點的分析，可以綜合得出設(shè)計質(zhì)量控制的要求。

首先是轉(zhuǎn)變設(shè)計思想，由提供工程依據(jù)變?yōu)樘峁┕こ讨笇?dǎo)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計是項目的關(guān)鍵階段，后續(xù)的采購、生產(chǎn)、施工等等環(huán)節(jié)的要素都應(yīng)反映在設(shè)計中，否則就會在后續(xù)的進(jìn)程中遭遇困境。設(shè)計人員因此應(yīng)改變原來本專業(yè)出圖指導(dǎo)施工的傳統(tǒng)思想，代之以出圖指導(dǎo)項目推進(jìn)，指導(dǎo)項目完成質(zhì)量的理念。例如在選定裝配式技術(shù)時，不應(yīng)單純考慮本專業(yè)的設(shè)計和施工，而應(yīng)充分發(fā)揮EPC模式的統(tǒng)籌優(yōu)勢，與生產(chǎn)、采購、施工、銷售等部門緊密結(jié)合，通過細(xì)致評估把項目各階段各分部的要求與裝配式技術(shù)結(jié)合，就項目內(nèi)相關(guān)裝配式技術(shù)的實施方案進(jìn)行討論和修正，對整個裝配式技術(shù)的應(yīng)用體系進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步使整個項目的技術(shù)方案趨于合理[3]。設(shè)計方應(yīng)成為協(xié)調(diào)控制中樞，與工程其他工序建立有效溝通的機(jī)制，做到高效協(xié)同。

其次是工作轉(zhuǎn)型，由單一專業(yè)設(shè)計轉(zhuǎn)向技術(shù)設(shè)計和質(zhì)量控制兼顧。這一要求這意味著設(shè)計工作中增加了管理成分，同時也需要EPC模式相應(yīng)框架的支持。EPC工程總承包的優(yōu)勢在于系統(tǒng)性的管理。在EPC模式下，建筑各類設(shè)計指標(biāo)不能限于滿足國家規(guī)范的要求，而是要具體到選材和選型。設(shè)計中應(yīng)統(tǒng)籌分析建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、暖通、裝修等各子系統(tǒng)的制造和裝配環(huán)節(jié)，進(jìn)行全過程系統(tǒng)設(shè)計，對工程中可能出現(xiàn)的異形、大型、高精度等特殊要求的構(gòu)件，在方案階段就應(yīng)做相應(yīng)的深化設(shè)計，最終設(shè)計方應(yīng)對構(gòu)件的材質(zhì)、精度控制等提出設(shè)計要求，并對其可行性和生產(chǎn)成本有所預(yù)判。另一方面，這種質(zhì)量控制還體現(xiàn)在項目成本的控制上。在EPC模式下，設(shè)計、制造、裝配、采購的不同環(huán)節(jié)形成合理穿插、深度融合，實現(xiàn)由原來設(shè)計確定后才開始啟動采購方案、制造方案、裝配方案的線性的工作順序轉(zhuǎn)變?yōu)榀B加型、融合性工作。經(jīng)過總體策劃后，在設(shè)計階段就開始制定采購方案、生產(chǎn)方案、裝配方案，使得后續(xù)工作前置交融，大幅節(jié)約工期。在設(shè)計方案中充分考慮材料部品的性價比，控制造價成本，在滿足建筑產(chǎn)品的良好性能要求的同時，最大限度地節(jié)約資源。

第三是牢固樹立集成理念。裝配式建筑是集成化設(shè)計、工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修的系統(tǒng)工程，其核心是集成化設(shè)計，即要將設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運維等全產(chǎn)業(yè)鏈的問題都研究透徹。在EPC工程總承包模式下，設(shè)計人應(yīng)從項目開始時就樹立“集成”理念，在總承包的資源的支持下，廣泛搜集建設(shè)項目各階段的信息，結(jié)合建設(shè)單位的要求，統(tǒng)籌考慮，實現(xiàn)優(yōu)化配置。在裝配式建筑的設(shè)計中不僅要遵循相應(yīng)的設(shè)計原則，還要對項目中可能涉及到的一系列要點進(jìn)行把控，以保證設(shè)計理念的實現(xiàn)。

4 結(jié)語

作為裝配式建筑的重要組成部分，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑項目同樣以“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、主體機(jī)電裝修一體化、全過程管理信息化”為目標(biāo)，在融入EPC工程總承包管理模式后，將更全面發(fā)揮裝配式建筑的建造優(yōu)勢。在EPC模式的框架下，設(shè)計工作的革新必將成為裝配式建筑發(fā)展的質(zhì)量保證和強大助推力量。