EPC模式裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房設(shè)計(jì)施工

姚惠超 和昊暉 山西建筑工程集團(tuán)有限公司

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的工作水平逐步提高，同時(shí)各界對(duì)建筑品質(zhì)有更高的要求，在多重契機(jī)之下，建筑行業(yè)正彰顯出創(chuàng)新式發(fā)展的特色。其中，EPC模式在建筑工程中的應(yīng)用成為主流趨勢(shì)，而裝配式建筑具有流程化、高效化的特點(diǎn)，將兩者融合后能夠集多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)于一體，提高資源的利用水平，推動(dòng)工程相關(guān)工作的高效開(kāi)展，同時(shí)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、效率、效益多項(xiàng)目標(biāo)，對(duì)推動(dòng)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展有積極意義。

2 EPC模式裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房設(shè)計(jì)施工的突出優(yōu)勢(shì)

2.1 精簡(jiǎn)項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)，優(yōu)化作業(yè)流程

某項(xiàng)目規(guī)劃占地面積169.43畝，總建筑面積123706m2，建設(shè)內(nèi)容包含廠房區(qū)（共有10棟標(biāo)準(zhǔn)化廠房）、配套生活服務(wù)區(qū)、附屬基礎(chǔ)設(shè)施（包含配套水、電、路、管網(wǎng)、綠化等）。若采取常規(guī)的項(xiàng)目管理模式，參與管理的單位較多，彼此間缺乏高效的溝通，權(quán)責(zé)劃分模糊，呈現(xiàn)出混亂的管理局面，嚴(yán)重時(shí)阻礙工程各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。而EPC模式貫徹先進(jìn)的理念，科學(xué)配置人力、物力、財(cái)力各項(xiàng)資源，資源管理水平提高，可實(shí)現(xiàn)資源效益最大化的目標(biāo)，對(duì)推動(dòng)工程各項(xiàng)工作的開(kāi)展大有裨益。

若采取傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式，將由監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等單位共同參與，但彼此間僅有簡(jiǎn)單的合作關(guān)系，而非深化至合同關(guān)系的層面，導(dǎo)致在項(xiàng)目推進(jìn)時(shí)業(yè)主需面臨大量的協(xié)調(diào)工作，而協(xié)調(diào)期間涉及的因素較多，難度較大，若某環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)不到位，將對(duì)工程造成不同程度的影響，例如出現(xiàn)進(jìn)度放緩、成本失控等問(wèn)題。而在應(yīng)用EPC模式后，整個(gè)工作關(guān)系得到有效的梳理，業(yè)主可挑選有資質(zhì)的EPC總承包商，再由專業(yè)部門參與，因此EPC總承包商負(fù)責(zé)的工作量被有效精簡(jiǎn)，僅需將采購(gòu)、設(shè)計(jì)、施工等核心階段的相關(guān)工作落實(shí)到位即可，工程的可控性較好，各參與方的職權(quán)分明，此環(huán)境下的項(xiàng)目管理效率自然有顯著的提高。裝配式建筑對(duì)工程數(shù)據(jù)傳輸有較高的要求，若應(yīng)用EPC模式，可打通內(nèi)部通信渠道，提升信息流通的便捷性，信息在項(xiàng)目參與者間的流通效果較好，各方可及時(shí)掌握最新的工程信息，以便更好地協(xié)調(diào)合作。

2.2 加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高資源利用率

EPC模式下，承包商統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等工作，以全局化方式開(kāi)展工作，妥善調(diào)用資源，資源利用水平大幅提高，管理成本顯著下降。從企業(yè)內(nèi)部來(lái)看，得益于EPC模式的合理化應(yīng)用，施工組織結(jié)構(gòu)得到有效優(yōu)化，可規(guī)避傳統(tǒng)模式下項(xiàng)目管理中存在的問(wèn)題，降低管理成本。盡管EPC模式中總承包商需承受較多的風(fēng)險(xiǎn)，但由于EPC模式的可行性較高，有利于總承包商主動(dòng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、防控風(fēng)險(xiǎn)，以保證風(fēng)險(xiǎn)的可控性。EPC模式中設(shè)計(jì)單位的工作更具主動(dòng)性，在該裝配式標(biāo)準(zhǔn)廠房的設(shè)計(jì)中，可更為靈活地整合內(nèi)部資源、深度優(yōu)化組織架構(gòu)，為后續(xù)建設(shè)工作的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)良好的基礎(chǔ)。在EPC總承包的領(lǐng)導(dǎo)下，還打破原本項(xiàng)目參與者相互獨(dú)立的局面，彼此間產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)關(guān)系，溝通力度增強(qiáng)，及時(shí)共享信息，識(shí)別工程項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并盡快處理。

2.3 優(yōu)化工作流程，提高效率

裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房工程應(yīng)用EPC模式后，招標(biāo)工作量減少，招標(biāo)效率大幅提高，總承包商能夠及時(shí)介入建設(shè)工作中，為工作的開(kāi)展保駕護(hù)航，保證設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等的有效性，更好地契合于裝配式建筑施工標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)階段充分顧及技術(shù)、材料、設(shè)備等各項(xiàng)生產(chǎn)要素，把握各自與施工的關(guān)聯(lián)，隨著項(xiàng)目進(jìn)程的推進(jìn)，正式進(jìn)入施工階段時(shí)，能夠增強(qiáng)施工工作的銜接緊密性，富有秩序性地落實(shí)各項(xiàng)工作，施工失誤率隨之降低，工程建設(shè)成本減少，達(dá)到高質(zhì)量、高效施工的效果。

2.4 優(yōu)化成本控制，提高經(jīng)濟(jì)效益

在EPC總承包模式中，總承包商同時(shí)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等重要工作，能夠協(xié)調(diào)管理，創(chuàng)設(shè)最為合適的工程施工節(jié)奏?？偝邪淘陧?xiàng)目中針對(duì)成本費(fèi)用等采取有效的管理措施，發(fā)包人僅需將工作重心放置在資金籌措和劃撥方面即可，所面臨的成本管控壓力隨之減輕?？偝邪痰墓ぷ髦鲃?dòng)性較強(qiáng)，針對(duì)項(xiàng)目做流程化管理，將各項(xiàng)成本穩(wěn)定在可控狀態(tài)，有效規(guī)避資金層面的風(fēng)險(xiǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的目標(biāo)。在裝配式廠房的建設(shè)中，EPC總承包商在日常工作中將更具主動(dòng)性，可以有效參與到統(tǒng)籌化、流程化的管理工作中，外部因素對(duì)其的干擾較小，成本控制效果顯著，工程利潤(rùn)隨之增加。

2.5 人才優(yōu)勢(shì)顯著，管理專業(yè)化

EPC總承包商在參與多個(gè)項(xiàng)目后，逐步積累起管理經(jīng)驗(yàn)，且能夠打造一支高素質(zhì)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，憑借著人才軟實(shí)力優(yōu)勢(shì)有效提升工作成效。管理團(tuán)隊(duì)具有專業(yè)性，采用的技術(shù)、工作方法也較為先進(jìn)，綜合考慮裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房的具體建設(shè)情況，圍繞質(zhì)量、進(jìn)度、成本多個(gè)方面做科學(xué)的管理，確保各項(xiàng)工程要求均處于可控狀態(tài)。因此，EPC模式裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房的管理具有突出的專業(yè)化特征，設(shè)計(jì)和施工期間各項(xiàng)工作的管控效果突出。

3 EPC模式裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房施工難點(diǎn)及BIM解決方案

3.1 EPC總承包模式的應(yīng)用

裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全流程均采用到BIM技術(shù)，建立一套系統(tǒng)性模型，有效銜接設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)維各個(gè)關(guān)鍵階段，以便協(xié)同開(kāi)展工作，充分發(fā)揮出EPC總承包模式的優(yōu)勢(shì)，為工程項(xiàng)目的開(kāi)展提供有效的助推力。

3.2 廠房功能復(fù)雜

利用BIM技術(shù)從廠房的總體結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)需求，對(duì)其進(jìn)行功能分區(qū)，在充分保證廠房各區(qū)功能得以正常實(shí)現(xiàn)的前提下，兼具適用性、美觀性的特點(diǎn)。

3.3 專業(yè)協(xié)調(diào)難度大

廠房具有規(guī)?；奶攸c(diǎn)，在設(shè)計(jì)階段建立BIM模型，用于直觀呈現(xiàn)廠房?jī)?nèi)部的布局，并啟用專業(yè)碰撞檢查功能，以富有前瞻性的方式發(fā)現(xiàn)廠房建設(shè)期間存在的矛盾、沖突，有效優(yōu)化，在源頭上規(guī)避問(wèn)題的出現(xiàn)，減少正式施工中的變更量。

3.4 安全文明施工要求高

通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，客觀評(píng)估項(xiàng)目施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，確定風(fēng)險(xiǎn)類型，有效監(jiān)督與管理。啟用智慧管理平臺(tái)的安全管理功能，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、有效處理隱患，消除項(xiàng)目施工中的阻礙，實(shí)現(xiàn)安全文明施工的目標(biāo)。

4 項(xiàng)目各階段的主要任務(wù)

在“EPC+BIM”的綜合管理模式下，確定廠房項(xiàng)目各階段的具體任務(wù)，以任務(wù)為導(dǎo)向，在前期做合理的規(guī)劃，為后續(xù)工作的落實(shí)打好基礎(chǔ)。EPC模式組織架構(gòu)，如圖1所示。

4.1 設(shè)計(jì)階段的任務(wù)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，根據(jù)已經(jīng)掌握的信息建立BIM模型，并在方案設(shè)計(jì)、施工藍(lán)圖設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)持續(xù)對(duì)既有模型做深入優(yōu)化，使生成的BIM模型與實(shí)際環(huán)境相契合。準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)工程量，開(kāi)展招采工作。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各專業(yè)分包單位均能夠有效參與其中，建言獻(xiàn)策，提高設(shè)計(jì)水平。

4.2 施工階段的任務(wù)

施工階段，有效細(xì)化已經(jīng)建設(shè)的BIM模型，增添必要的工程數(shù)據(jù)，形成有可行性的施工模型，作為管理平臺(tái)運(yùn)行的關(guān)鍵依據(jù)。通過(guò)平臺(tái)各模塊的聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工地智慧化管理。

4.3 運(yùn)維階段的任務(wù)

除了設(shè)計(jì)與施工外，運(yùn)行維護(hù)也是重要的工作階段，完善BIM模型，視實(shí)際情況有針對(duì)性地增添運(yùn)維所需的管理信息。在構(gòu)建運(yùn)維BIM模型后，為智慧化運(yùn)維管理提供支持，保證運(yùn)維階段的管理效果。

5 工作流程與具體要點(diǎn)

項(xiàng)目部高度重視EPC總承包模式的應(yīng)用，也關(guān)注到裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房項(xiàng)目的特點(diǎn)，提前招標(biāo)各專業(yè)分包單位，由此類參與者共同投身于設(shè)計(jì)及前期準(zhǔn)備工作中，探討可能存在的工作問(wèn)題，予以有效的解決，在前期消除工作阻礙。項(xiàng)目工作流程如圖2所示。

5.1 項(xiàng)目BIM實(shí)施導(dǎo)則

實(shí)施導(dǎo)則對(duì)各參與單位的職責(zé)做出明確說(shuō)明，闡述各自在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維階段的具體工作內(nèi)容，并規(guī)范BIM工作的管理及流程，以便有秩序性地開(kāi)展各項(xiàng)工作。實(shí)施導(dǎo)則中制定BIM實(shí)施質(zhì)量管理保障措施，具體涉及溝通機(jī)制、評(píng)審機(jī)制等。

5.2 項(xiàng)目BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)

綜合考慮設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)各階段，統(tǒng)一各階段的規(guī)定，細(xì)化模型整合、模型扣減、模型表達(dá)等內(nèi)容，制定具有可行性的模型交付及驗(yàn)收規(guī)則。在形成相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)工作產(chǎn)生約束作用，以免出現(xiàn)工作隨意化、盲目化問(wèn)題。提高項(xiàng)目BIM協(xié)同工作質(zhì)量，管理成效突出。

6 工程應(yīng)用

集EPC總承包模式、BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體，結(jié)合裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房項(xiàng)目的建設(shè)要求，在項(xiàng)目初期做統(tǒng)籌規(guī)劃，依據(jù)規(guī)范將分包的招標(biāo)工作落實(shí)到位，選擇具有資質(zhì)的分包單位，深化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，化繁為簡(jiǎn)。此后，輸出文件（包含專業(yè)圖紙、全景場(chǎng)景等），作為現(xiàn)場(chǎng)施工的重要參考。

6.1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)是廠房的重要結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合項(xiàng)目加工生產(chǎn)需求，用TeklaStructures軟件建模，并分析模型，對(duì)細(xì)部做深化設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)中，先確定鋼結(jié)構(gòu)定位及選型，再綜合考慮加工、安裝、運(yùn)行維護(hù)等因素，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)模型，提高可行性。在前述基礎(chǔ)上，得到一套合理的鋼結(jié)構(gòu)深化模型數(shù)據(jù)，導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床，以便下料、加工成型?？v觀整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)流程，可有效打通設(shè)計(jì)與施工間的信息傳遞壁壘，整個(gè)流程得以精簡(jiǎn)，施工效率大幅提高。

6.2 機(jī)電管線應(yīng)用

依托BIM模型，進(jìn)行廠房的綠色安全性能分析，從穩(wěn)定性、功能可靠性、節(jié)能環(huán)保性多個(gè)方面分析，根據(jù)分析結(jié)果開(kāi)展設(shè)計(jì)，提高廠房的綜合品質(zhì)。在完成性能檢查后，著重針對(duì)廠房的各重點(diǎn)部位做管線綜合排布設(shè)計(jì)，此項(xiàng)工作由各專業(yè)機(jī)電分包單位負(fù)責(zé)，重點(diǎn)考慮對(duì)象包含走廊、機(jī)房等（見(jiàn)圖3）。根據(jù)機(jī)電各內(nèi)部專業(yè)特點(diǎn)有效協(xié)調(diào)，在關(guān)注機(jī)電自身質(zhì)量的同時(shí)，積極與鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)、幕墻專業(yè)等取得聯(lián)系，加強(qiáng)溝通，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各專業(yè)間存在的沖突，有效協(xié)調(diào)，以免因前期深化設(shè)計(jì)不到位而導(dǎo)致后續(xù)存在明顯機(jī)電管線設(shè)計(jì)變更現(xiàn)象。

6.3 幕墻應(yīng)用

幕墻設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，綜合應(yīng)用到Rihno與Revit組合方案，得到初步的幕墻模型后，優(yōu)化各處細(xì)節(jié)，提高可行性。窗框和傾斜龍骨的施工要求較高，在設(shè)計(jì)階段要加強(qiáng)與鋼架結(jié)構(gòu)專業(yè)、機(jī)電水暖電專業(yè)等的溝通，做全面的分析，識(shí)別幕墻模型中錯(cuò)漏碰缺等問(wèn)題，妥善處理。在前期設(shè)計(jì)階段便有幕墻分包專業(yè)技術(shù)人員參與其中，在其配合下，順利完成幕墻窗框和龍骨的深化工作。

經(jīng)過(guò)深化設(shè)計(jì)后，輸出幕墻和龍骨排布的圖紙，此類圖紙具有重要的參考價(jià)值，后續(xù)幕墻工廠加工、現(xiàn)場(chǎng)安裝工作均根據(jù)該圖紙展開(kāi)。設(shè)計(jì)人員與幕墻分包人員在設(shè)計(jì)階段彼此磨合，共同配合，可有效保證幕墻的施工質(zhì)量。

7 各類型工作平臺(tái)的應(yīng)用

7.1 協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用

設(shè)計(jì)部門和專業(yè)分包單位分別負(fù)責(zé)自身職責(zé)范圍內(nèi)的工作，但彼此間還具有緊密的關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)兩大主體的溝通尤為關(guān)鍵，以便共同促進(jìn)工程項(xiàng)目的發(fā)展。為此，建立協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，賦予各方特定的權(quán)限，憑借專屬賬號(hào)登錄，在平臺(tái)上進(jìn)行文件上傳、下載、瀏覽、問(wèn)題探討，即借助平臺(tái)增強(qiáng)彼此的聯(lián)動(dòng)性，凝聚工作合力。

7.2 智慧工地平臺(tái)的應(yīng)用

依托智慧工地平臺(tái)，提供智能化管理功能，全面管理人員、材料、機(jī)械設(shè)備等各項(xiàng)要素，建立創(chuàng)新管理體系并彰顯出其價(jià)值，以便深化設(shè)計(jì)內(nèi)容的順利落地，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、效率等層面的目標(biāo)，將EPC模式裝配式標(biāo)準(zhǔn)化廠房的建設(shè)水平提高至更高的層次，打造具有代表性的現(xiàn)代化廠房項(xiàng)目。

8 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在廠房項(xiàng)目中應(yīng)用EPC模式與裝配式結(jié)構(gòu)的綜合方案后，可更好地針對(duì)組織架構(gòu)、工程、成本等采取全方位的管理措施，消除項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中的阻礙因素，使項(xiàng)目具有高品質(zhì)的特色。此時(shí)，設(shè)計(jì)水平提高，施工質(zhì)量得到保證，廠房的綜合質(zhì)量良好，能夠?yàn)檎酵懂a(chǎn)提供可靠的硬件支持。