基于大數(shù)據(jù)技術(shù)下裝配式建筑成本的智能化管理

陳爽

（北京建工國通建設(shè)工程有限責(zé)任公司，北京 101100）

1 前言

裝配式建筑是指在廠房?jī)?nèi)經(jīng)過加工的構(gòu)件，通過可靠的聯(lián)結(jié)方式進(jìn)行挑選，再由吊裝設(shè)備進(jìn)行組合，最終形成可供使用的建筑物。裝配式建筑是近年來建筑行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)，國家也大力提倡和鼓勵(lì)裝配式建筑的發(fā)展。所以，對(duì)裝配式建筑造價(jià)的影響因素進(jìn)行研究與分析是十分必要的。

2 裝配式建筑施工造價(jià)對(duì)施工成本的影響

2.1 設(shè)計(jì)階段

建筑的位置、規(guī)模和預(yù)制比例是建筑設(shè)計(jì)中的重要問題，設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)單位應(yīng)與生產(chǎn)廠商進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。由于構(gòu)件尺寸、工藝和數(shù)量的差異，生產(chǎn)周期和生產(chǎn)費(fèi)用也會(huì)有差異。這會(huì)導(dǎo)致零件的制造成本、制造周期的延長，影響到零件的運(yùn)送和按時(shí)交貨，從而帶來額外的運(yùn)費(fèi)和交貨費(fèi)用。設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)造成零件的生產(chǎn)困難，從而降低零件的質(zhì)量。在后期的建造和安裝中，還會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)計(jì)上的問題，導(dǎo)致零件的重新加工，從而產(chǎn)生財(cái)務(wù)上的損失。

2.2 生產(chǎn)階段

與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)裝配建筑不同，大多數(shù)的構(gòu)件都是在工廠內(nèi)完成，然后經(jīng)過質(zhì)量檢查。工人素質(zhì)、設(shè)備、模具標(biāo)準(zhǔn)等因素的存在，直接關(guān)系到生產(chǎn)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從而造成生產(chǎn)成本的上升。本文通過對(duì)國內(nèi)外有關(guān)資料的分析，發(fā)現(xiàn)影響零件制造階段成本的因素有：操作員的專業(yè)知識(shí)水平、工廠數(shù)字化、模具標(biāo)準(zhǔn)化等。

2.3 安裝階段

裝配式建筑的現(xiàn)場(chǎng)管理非常重要，部件的安排、各種操作之間的調(diào)度和施工順序?qū)ぷ鞯倪M(jìn)展至關(guān)重要。在施工中，科學(xué)、合理的施工組織和設(shè)計(jì)，能有效的縮短項(xiàng)目的工期，降低不必要的費(fèi)用。有利于提高工程質(zhì)量，使施工現(xiàn)場(chǎng)工作更規(guī)范、更有秩序，有利于工程項(xiàng)目的最佳實(shí)施。此外，機(jī)械的選擇，如起重機(jī)和塔式起重機(jī)，也影響到安裝的效率。對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的綜合分析表明，現(xiàn)階段的主要成本影響因素是施工管理、施工水平、起重機(jī)械和起重工藝。

3 基于層次分析法建立裝配式建筑造價(jià)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.1 構(gòu)建一個(gè)分層的模型

層次分析法是一種將決策要素分解為目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)等多個(gè)層面的綜合評(píng)價(jià)方法，具有系統(tǒng)、靈活和簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)。本文建立了一套評(píng)價(jià)組合建筑造價(jià)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目標(biāo)層是影響裝配式建筑造價(jià)的重要因素，參照層包括構(gòu)件設(shè)計(jì)、構(gòu)件制造、構(gòu)件運(yùn)輸、構(gòu)件安裝、信息技術(shù)的應(yīng)用，而指標(biāo)層次則是針對(duì)目標(biāo)層次縮減的特定要素。

3.2 確定影響裝配式建筑成本的因素的權(quán)重

為保證資料的準(zhǔn)確度，本研究使用AHP（1-9標(biāo)度）的評(píng)估方法（參見表1），以說明各項(xiàng)指標(biāo)的重要程度。通過對(duì)各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行對(duì)比和評(píng)分，得到各指標(biāo)的權(quán)重，并進(jìn)行一次檢驗(yàn)，本文利用算術(shù)平均方法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)分析。

表1 AHP1-9標(biāo)度法

將判斷矩陣A的每一列元素歸一化

其中為平均隨機(jī)一次性指標(biāo)如表2所示，當(dāng)≤0.1時(shí)，可以判斷矩陣一次性檢驗(yàn)合格，否則需要調(diào)整判斷矩陣。

表2 平均隨機(jī)一次性指標(biāo)

2.3 各級(jí)影響因素權(quán)重的計(jì)算與分析

首先對(duì)構(gòu)件設(shè)計(jì)B1)、構(gòu)件生產(chǎn)B2)、構(gòu)件運(yùn)輸B3)、構(gòu)件安裝B4)、技術(shù)運(yùn)用（B5)，兩兩比較得到判斷矩陣，如表3。

表3 A-Bi判斷矩陣

根據(jù)式（1）將判斷矩陣每一列元素歸一化：

同理得到a12：=0.413，a13=0.154，a14=0.474，a15=0.150。依次將各個(gè)元素歸一化后得到矩陣：

最后進(jìn)行一次性檢驗(yàn)

二級(jí)指標(biāo)的處理方式重復(fù)以上步驟，各指標(biāo)權(quán)重見表4所示。

表4 各影響因素的綜合權(quán)重

3 關(guān)于裝配式建筑造價(jià)管理的對(duì)策與建議

3.1 促進(jìn)信息技術(shù)的推廣

裝配式結(jié)構(gòu)具有高技術(shù)含量，設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝四個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起，一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)就會(huì)影響到施工。最尖端的信息技術(shù)，如BIM、物聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)⒏鱾€(gè)環(huán)節(jié)連接在一起，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和優(yōu)化，并將其推廣和使用。因此，必須通過對(duì)BIM的監(jiān)管體系和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼、稅收、信用等方面的經(jīng)濟(jì)扶持，以促進(jìn)BIM技術(shù)的發(fā)展。

3.2 數(shù)字工廠的建立

在零件深化設(shè)計(jì)時(shí)，廠商應(yīng)與設(shè)計(jì)者協(xié)商制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以增加模具的重復(fù)使用。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化、智能化，企業(yè)引入ERP、PMS生產(chǎn)、MES生產(chǎn)實(shí)施系統(tǒng)，合理安排生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度、管理生產(chǎn)中的人員、貨、機(jī)，大大提高了生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。同時(shí)，要引入智能化的生產(chǎn)設(shè)備，建立流動(dòng)的自動(dòng)化、信息化的流水線，防止因人的原因而導(dǎo)致的部件損壞和工程分包。

4 結(jié)論

文章從設(shè)計(jì)、技術(shù)、管理和環(huán)境四個(gè)方面研究了影響裝配式建筑成本的因素，并建立了基于層次分析法的裝配式建筑成本分析模型。將影響因素逐步分層，得出影響因素的綜合方法，用定量和定性的方式對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)要素進(jìn)行分析，為裝配式建筑成本管理和研究提供了有價(jià)值的參考。中國是一個(gè)建筑大國，在建筑施工領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)前景，具有較強(qiáng)的推廣意義。