基于裝配式建筑EPC信息化管理技術(shù)項(xiàng)目應(yīng)用

李小龍 黃鑫

1.中恒建設(shè)集團(tuán)有限公司 江西 南昌 330103；

2.朗建城市設(shè)計(jì)研究院有限公司南昌分公司 江西 南昌 330096

1 裝配式建筑概況

1.1 裝配式建筑的發(fā)展

盡管當(dāng)前的政策對(duì)裝配式施工有很大的好處，但是在技術(shù)發(fā)展上，裝配式建筑仍然存在著很多問(wèn)題。其關(guān)鍵問(wèn)題有：一是我國(guó)大多數(shù)的構(gòu)件制造企業(yè)的現(xiàn)代化程度比較低，大多數(shù)的構(gòu)件制造廠的生產(chǎn)工藝比較滯后，機(jī)械化程度比較低下。二是缺乏信息化。當(dāng)前，在我國(guó)的裝配工程中，信息技術(shù)的融合與運(yùn)用還不充分，其建設(shè)的效率低下，效益并不明顯，因此，高效能的裝配工程建設(shè)離不開(kāi)信息化技術(shù)的支撐。在建設(shè)領(lǐng)域，我們的建設(shè)工作仍需進(jìn)一步加強(qiáng)管理。同發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)信息化程度比較，中國(guó)的建筑企業(yè)信息化程度只有0.3%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑業(yè)信息化率每提高0.1%，建筑業(yè)市場(chǎng)可增加200億美元[1]。

1.2 EPC系統(tǒng)的信息技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

施工物料成本在施工費(fèi)用中占有很大比重，對(duì)工程所要求的物資進(jìn)行分析，對(duì)供應(yīng)商所提供旳物料進(jìn)行控制。規(guī)?；_的采購(gòu)存貨費(fèi)用和緊急情況下的生產(chǎn)費(fèi)用逐漸減少，很好地控制了企業(yè)的采購(gòu)費(fèi)用。EPC信息化管理能夠最大限度地利用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)效率角度合理選用建材，增加就地取材的比重。在施工過(guò)程中，如果建筑符合有關(guān)的性能需求，那么就可以節(jié)約有限的資源。按照精益設(shè)計(jì)的理念來(lái)進(jìn)行，可以使設(shè)計(jì)更改的次數(shù)降到最低，從而避免重復(fù)工作。把多余開(kāi)支減少到最小化。在此步驟中，原材料的購(gòu)買方案得以創(chuàng)建。再舉一個(gè)例子，當(dāng)構(gòu)件再加工時(shí)，可以確立裝配式方案，并且可以將線性結(jié)構(gòu)替換為可以相互穿插或重疊的裝配結(jié)構(gòu)，保證各部門之間的深入整合。減少了資源的消耗，減少了工程建設(shè)的時(shí)間。

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深化，裝配式建筑結(jié)構(gòu)也隨之出現(xiàn)。裝配式建筑是指在預(yù)制件車間內(nèi)加工構(gòu)件，具有較高的自動(dòng)化水平和現(xiàn)場(chǎng)操作能力，施工周期短，造價(jià)低，符合新時(shí)期的綠色、低碳、環(huán)保的施工要求，已逐漸被建筑業(yè)所青睞。裝配式建筑項(xiàng)目的管理要求對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行全面的規(guī)劃和管理，而EPC總承包可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工的全程化規(guī)劃和管理。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提高建筑施工的施工質(zhì)量和施工效率，能夠動(dòng)態(tài)、全面地分析總包項(xiàng)目各環(huán)節(jié)要素，以保證項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到施工各環(huán)節(jié)的有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的全程化管理，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，保障施工安全，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格的管理，提高施工質(zhì)量和效率，確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2 EPC總承包工程在裝配施工中的應(yīng)用

2.1 招投標(biāo)管理

在工程造價(jià)、施工技術(shù)復(fù)雜性等方面，施工單位必須具有相應(yīng)的資格，由施工單位招標(biāo)或分包方式確定工程項(xiàng)目的總承包。在EPC總承包中，以總承包方式簽訂合同，開(kāi)發(fā)商依據(jù)招標(biāo)的方式對(duì)其進(jìn)行造價(jià)計(jì)算，并依據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際工程量與施工進(jìn)度支付相關(guān)款項(xiàng)。EPC總包的施工管理中，有許多不確定的危險(xiǎn)因素，比如建設(shè)單位是否按合同和施工進(jìn)度付款，以及設(shè)計(jì)方案的變化等。在建設(shè)項(xiàng)目前期，工程監(jiān)理單位要站在項(xiàng)目建設(shè)的整體視野上進(jìn)行前期工作，對(duì)項(xiàng)目管理目標(biāo)、進(jìn)度、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行全面的分析，以對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)、成本和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，為工程建設(shè)順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

2.2 設(shè)計(jì)管理

工程施工中，施工單位應(yīng)加強(qiáng)與設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方的溝通，全面把握施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，做到科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化，以動(dòng)態(tài)的方式進(jìn)行項(xiàng)目的規(guī)劃和目標(biāo)的選定，進(jìn)行前期的準(zhǔn)備和調(diào)查，對(duì)地基的數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑的建模，與EPC的管理方式相融合，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，組織和采購(gòu)的一體化，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)過(guò)程中的信息化系統(tǒng)高效的銜接，確保預(yù)制構(gòu)件和預(yù)制管線的高效、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。在工程項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)、成本控制和進(jìn)度計(jì)劃等方面，都要反映在工程項(xiàng)目的規(guī)劃中。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)工程施工的需要，與技術(shù)規(guī)劃相配合，保證工程平面和立體設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，在產(chǎn)品的制造、采購(gòu)、施工等各環(huán)節(jié)的銜接上，對(duì)加工、運(yùn)輸、裝配等環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，按構(gòu)件拆分工藝、材料設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行構(gòu)件種類的確定，在圖紙的設(shè)計(jì)方面，根據(jù)部件的分解需求、部件的運(yùn)輸特性，進(jìn)行了性能的計(jì)算，在構(gòu)件的加工方面，設(shè)計(jì)者要與制造企業(yè)進(jìn)行方案對(duì)接，確定預(yù)埋件的埋入位置、埋入深度和預(yù)埋件的具體要求。

2.3 生產(chǎn)管理

在裝配式建筑項(xiàng)目中，預(yù)制件的制造是其基本的工作，為了保證其高效實(shí)施，必須通過(guò)與其相關(guān)的工藝技術(shù)協(xié)作，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使工程建設(shè)的需要和工程安裝工作得到保證。首先，建立構(gòu)件制造的質(zhì)量管理體系，識(shí)別產(chǎn)品標(biāo)志，制定產(chǎn)品的制造標(biāo)準(zhǔn)；其次，建立基于構(gòu)件制造工藝要求的產(chǎn)品制造協(xié)調(diào)機(jī)制，并根據(jù)構(gòu)件制造工藝要求制定可操作的技術(shù)計(jì)劃。構(gòu)件制造者必須與設(shè)計(jì)單位合作，構(gòu)件制造廠將構(gòu)件制造模具的尺寸與制造尺寸相結(jié)合，由模具設(shè)計(jì)單位根據(jù)模具尺寸、吊車、起重機(jī)等數(shù)據(jù)來(lái)決定構(gòu)件的接頭位置，構(gòu)件的鋼筋配筋、構(gòu)造和預(yù)制件的設(shè)計(jì)，以保證預(yù)制件的位置合理。復(fù)合構(gòu)件與裝配式工程協(xié)調(diào)配合，完成構(gòu)件的脫模、吊裝和運(yùn)輸，對(duì)堆放、裝配、施工等進(jìn)行應(yīng)力分析，以決定作業(yè)計(jì)劃，并在施工過(guò)程中，應(yīng)注意裝配順序、支架拆除順序等因素。采用信息化技術(shù)，制造預(yù)制構(gòu)件，內(nèi)裝和周邊產(chǎn)品。在裝配車間進(jìn)行加工時(shí)，要強(qiáng)化產(chǎn)品的前期工作，比如：制定工藝方案，做好技術(shù)交流和產(chǎn)品的質(zhì)量檢查。在采用自動(dòng)化技術(shù)如鋼筋制造、裝配等方面，通過(guò)優(yōu)化配套模具設(shè)計(jì)、模具拆裝、混凝土澆筑自動(dòng)化等工藝，提高預(yù)制件的制造精度，保證在以后的工程，能夠達(dá)到構(gòu)件的精確對(duì)接。

2.4 建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施

在EPC總包中，從設(shè)計(jì)—建造—完工的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的管理。施工組織的管理是指工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工的銜接，因?yàn)镋PC工程的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到工程的順利進(jìn)行，因此在工程實(shí)施過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接是工程建設(shè)的關(guān)鍵。各個(gè)環(huán)節(jié)的管理要有明確內(nèi)容所有者、職責(zé)表和管理計(jì)劃（包括協(xié)同面的具體的經(jīng)營(yíng)內(nèi)容、界面協(xié)作的機(jī)制）。另外，由于裝配式建筑在建設(shè)過(guò)程中涉及的人員和利益主體眾多，且部件繁多，難以進(jìn)行有效的協(xié)同，在工程建設(shè)中，要按照工程的進(jìn)度和工程的具體情況，合理地組織交叉作業(yè)，并明確工作的交叉點(diǎn)，制訂協(xié)同施工的分包單元，提高施工的品質(zhì)。

3 EPC在裝配式建筑業(yè)中所遇到的問(wèn)題

3.1 缺乏有效的管理體制

造成裝配式工程造價(jià)高昂的一個(gè)重要因素，在于其技術(shù)及建造系統(tǒng)的落后，不管是連接設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，以及連接的過(guò)程，若沒(méi)有充分考慮到總體利益，則難以達(dá)到高效的協(xié)同，這并不能突出裝配式型的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要指出，在EPC的資質(zhì)管理、結(jié)業(yè)證書等與EPC模式相關(guān)的機(jī)制方面，還有很多問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決。

3.2 組織體系管理不健全

過(guò)去由于不同行業(yè)之間存在著不同功能的交叉或重疊，使得裝配式建筑從最初的規(guī)劃到建設(shè)的管理脫離，或者是多個(gè)管理者共同參與，很難徹底地解決。究其根源，在于預(yù)制構(gòu)件的制造和管理不夠協(xié)調(diào)、分工不明確、功能重疊、組織管理不夠規(guī)范等。當(dāng)然，要完全發(fā)揮建筑的整體優(yōu)點(diǎn)是很困難的[3]。

4 基于裝配式建筑EPC信息化管理技術(shù)項(xiàng)目應(yīng)用案例

本文以某EPC模式教學(xué)樓為例，深入介紹EPC信息化管理技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

4.1 前期規(guī)劃

在最初的招標(biāo)階段，業(yè)主方按照工程的特定需求，明確地向投標(biāo)人提出了包括圖紙的高度在內(nèi)的BIM模式，并提供了全部的工程技術(shù)數(shù)據(jù)。BIM模式使業(yè)主和評(píng)審小組能夠從三個(gè)方面對(duì)工程的全部設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)審。既能增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)的直觀性，又能使業(yè)主和投標(biāo)小組對(duì)工程項(xiàng)目的可操作性有較大的了解，使項(xiàng)目的評(píng)估更加精確。BIM模型是一種基于用戶需求的BIM模型，并對(duì)其進(jìn)行了專門的數(shù)據(jù)處理和相關(guān)的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)成本的直接評(píng)價(jià)。

4.2 信息化設(shè)計(jì)

BIM是建筑智能化與信息化的重要組成部分，通過(guò)對(duì)BIM進(jìn)行輕量化、無(wú)損處理，導(dǎo)入到智能建筑的智能建筑中，實(shí)現(xiàn)多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸。在這個(gè)學(xué)校工程中，模型可以在不同的設(shè)計(jì)、施工等不同的時(shí)期上載模型。對(duì)以前的開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行管理，對(duì)多個(gè)工程進(jìn)行多種版本的管理，對(duì)不同的模式進(jìn)行對(duì)比，對(duì)設(shè)計(jì)更改進(jìn)行高效的文檔化。同時(shí)，通過(guò)對(duì)BIM進(jìn)行了多種設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)機(jī)整合，結(jié)合了該工程的BIM模型，通過(guò)專家的講解，實(shí)現(xiàn)了該工程的一體化BIM建模。每一臺(tái)設(shè)備都可以利用網(wǎng)站的形式，從工程BIM中抽取出工程所需的構(gòu)件，構(gòu)成該工程的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件庫(kù)，列出平臺(tái)部件和部件倉(cāng)庫(kù)。由于技術(shù)參數(shù)、施工圖、詳圖等與具體項(xiàng)目的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)，故能實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的構(gòu)件進(jìn)行規(guī)范裝配。

4.3 生產(chǎn)施工

及時(shí)提供BIM的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也就是在設(shè)計(jì)階段完成的構(gòu)件和構(gòu)件加工信息，這將有利于提高工程建設(shè)的效率。產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)可以在云上傳送至產(chǎn)品管理平臺(tái)，產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的條形碼，供采購(gòu)商使用。同時(shí)，該公司還可以獲得產(chǎn)品的制造數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)的應(yīng)用。該管理體系可按工程進(jìn)度決定構(gòu)件到達(dá)的具體日期，方便按生產(chǎn)需求將數(shù)據(jù)歸類、整理、傳送至相應(yīng)生產(chǎn)線、進(jìn)度及生產(chǎn)計(jì)劃。在這種方式下，可以有效地提高構(gòu)件的制造效率，從而保證構(gòu)件在預(yù)定的期限內(nèi)交貨。通過(guò)對(duì)工程施工中使用的條形碼技術(shù)，使工程施工人員能夠與BIM進(jìn)行簡(jiǎn)單的聯(lián)系，從而達(dá)到對(duì)工程施工的安全、穩(wěn)定的要求。在生產(chǎn)的同時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)車間和流水線的生產(chǎn)狀況，工地員工可以在任何時(shí)候都能看到，同時(shí)，還能對(duì)工地上的員工進(jìn)行安全檢查。智能化的檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)⑷魏螁?wèn)題都及時(shí)報(bào)告，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，保證不會(huì)有任何的問(wèn)題和危險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)廠房的異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，并將其在屏幕上的信息進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的及時(shí)反饋，從而間接地提升了企業(yè)工作的安全性。采用智能監(jiān)測(cè)方式可以有效地解決大型視頻監(jiān)測(cè)和人力資源短缺的問(wèn)題。工程中所采用構(gòu)件的質(zhì)量控制，包括設(shè)計(jì)、產(chǎn)品調(diào)度、質(zhì)量控制、后勤及接收。施工期將原料及設(shè)備配件運(yùn)送至工地，以達(dá)到工程施工的目的。在工程前期，以坪山區(qū)三所中學(xué)的工地和分包商為基本數(shù)據(jù)，將其納入智能建筑系統(tǒng)，并保存人力名單、黑名單、分包商等信息。通過(guò)門禁設(shè)備和位置系統(tǒng)的辨識(shí)，可以對(duì)人員的數(shù)量和人員進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)名登記和實(shí)際考勤記錄，人員流動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析軌跡，日常出入等違規(guī)記錄和退出數(shù)據(jù)等。該系統(tǒng)能及時(shí)顯示各個(gè)員工的進(jìn)出情況，并可以了解員工的上下班情況、安全培訓(xùn)、工資支付、勞動(dòng)合約等情況。

4.4 后期維護(hù)

采用航空攝影技術(shù)，實(shí)時(shí)顯示了現(xiàn)場(chǎng)的各種模式，使影像的發(fā)展更加直觀、真實(shí)、有效。智能施工平臺(tái)是一種以BIM輕型建模為基礎(chǔ)的智能施工平臺(tái)，通過(guò)在線ProjectVR全天候的電子版用戶指南，可以查看項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息，從中抽取有用信息，為以后的工程維修和安全檢查工作打下基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著科技水平的提高，建筑業(yè)正在逐步走向智能化和現(xiàn)代化。EPC信息技術(shù)是一種非常普遍、非常有意義的技術(shù)。EPC項(xiàng)目的各個(gè)部分能夠使信息相互連接，從而給智能化施工提供了一種嶄新的發(fā)展和活力。特別是在裝配式建筑的應(yīng)用過(guò)程中，能夠充分發(fā)揮預(yù)制構(gòu)件數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)，將建筑整體信息與施工過(guò)程協(xié)同起來(lái)，更好地為實(shí)現(xiàn)我國(guó)裝配式建筑EPC信息化模式提升創(chuàng)造良好的條件。