何江泉

摘要：近年來，裝配式建筑無法取代傳統(tǒng)建筑，其施工進(jìn)度控制是影響裝配式建筑普及的問題之一。為了提高施工進(jìn)度控制，縮短工期，本文將通過大量文獻(xiàn)查閱及調(diào)查，篩選出影響裝配式建筑施工進(jìn)度權(quán)重較大的風(fēng)險因子，使用Vensim軟件，繪制各個風(fēng)險因子因果關(guān)系圖及流量圖，構(gòu)建仿真模型，分析對裝配式建筑施工進(jìn)度影響最大因子并給出建議，為其它風(fēng)險項目評價提供參考。

Abstract： In recent years， prefabricated buildings cannot replace traditional buildings， and construction progress control is one of the issues affecting the popularity of prefabricated buildings. In order to improve the control of construction progress and shorten the construction period， this article will use a large amount of literature review and investigation to screen out the risk factors that have a greater weight for the construction progress of prefabricated buildings， uses Vensim software to draw a causality diagram and flow diagram of each risk factor to build a simulation model to analyze the factors that have the greatest influence on the construction progress of prefabricated buildings and give suggestions to provide references for the evaluation of other risk projects.

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;施工進(jìn)度風(fēng)險;系統(tǒng)動力學(xué)

Key words： prefabricated building;construction progress risk;system dynamics

中圖分類號：TU997 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）01-0030-02

0 ?引言

為了加快建筑工業(yè)化步伐，同時符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。裝配式建筑以減少污染、加快工期、高度信息化等優(yōu)勢使得建筑市場的各方參與者紛紛對裝配式建筑進(jìn)行大量的研究和實踐，取得了進(jìn)一步的發(fā)展。然而裝配式建筑目前處于初級階段，整個產(chǎn)業(yè)鏈還不成熟，其施工進(jìn)度控制環(huán)節(jié)為棘手問題之一，理論上裝配式建筑可以集主體施工、園林綠化施工、裝修于一體，縮短整個工程工期，減少成本。但在實際施工中多個工種管理、資質(zhì)技術(shù)水平參差不齊、外部市場變動等風(fēng)險因素使其施工進(jìn)度與預(yù)期相比變動較大。而且裝配式構(gòu)件一般只能在白天吊裝，打破了傳統(tǒng)的“白天支模、架筋，晚上澆硅”施工模式，裝配式建筑讓趕工變得更難，進(jìn)度的可控性進(jìn)一步降低[1]。因此，對裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險進(jìn)行評價，在裝配式建筑施工進(jìn)度控制中具有重要意義。

目前，國內(nèi)外裝配式建筑施工進(jìn)度有大量的研究，對于國內(nèi)學(xué)者研究來說多集中于信息化管理的應(yīng)用及優(yōu)化施工工藝。薛茹，王新淵，史科[2]通過BIM可視化、信息多元化、模擬化等優(yōu)勢，建立信息管理平臺，做到信息共享及信息準(zhǔn)確，來控制施工進(jìn)度。張斌斌，程志軍[3]通過實際工程案例，從多個層面分析施工進(jìn)度的影響因素，提高施工效率，優(yōu)化施工進(jìn)度。國外學(xué)者的研究多集中于提出最優(yōu)裝配計劃及施工方式不同組合。Rausch[4]通過改進(jìn)構(gòu)件接口，降低裝配式構(gòu)件安裝錯誤率。Arashpour[5]通過不同的施工方法進(jìn)行組合，減少施工進(jìn)度風(fēng)險。這些研究為裝配式建筑的推廣和發(fā)展發(fā)揮著重要意義。

對于裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險研究方法數(shù)不勝數(shù)，許多學(xué)者通過模糊層次分析法、專家打分發(fā)、貝葉斯等方法研究施工進(jìn)度風(fēng)險，這些研究方法在分析風(fēng)險因子中發(fā)揮重要作用，但還需要其他研究去完善和檢驗。系統(tǒng)動力學(xué)能夠清晰看出系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的因果反饋關(guān)系，以及存在的反饋回路，動態(tài)分析研究的問題[6]。因此，本文通過系統(tǒng)動力學(xué)分析裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險，為實際裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險評價提供參考。

1 ?研究方法

裝配式建筑施工進(jìn)度環(huán)節(jié)具有周期比較長、參與人員多、環(huán)境多變、資金流動性大等特點。為了縮短施工工期，控制施工進(jìn)度，筆者通過國內(nèi)外文獻(xiàn)查閱及現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)影響裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險因子主要涉及構(gòu)件安裝、資金、環(huán)境、管理等四大方面。因此，本文將從上述四個方面衍生出多個小指標(biāo)，分析裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險。

1.1 構(gòu)件安裝風(fēng)險

在裝配式建筑施工中，預(yù)制構(gòu)件通過塔吊及拼接構(gòu)件將其組裝起來，在此過程中，現(xiàn)澆速度、安裝速度、施工的無縫對接、安裝合格率都會直接影響構(gòu)件安裝。而施工無縫對接即兩兩相互安裝構(gòu)件信息準(zhǔn)確對照、構(gòu)件庫存及時補給、各個工序之間條條有序、塔吊和員工完美對接。同時構(gòu)件安裝時間和預(yù)留時間影響安裝速度。當(dāng)一層構(gòu)件安裝完畢后需要對樓板及縫隙進(jìn)行澆筑。安裝合格率即符合安裝條件構(gòu)件和總構(gòu)件的比值。

1.2 資金風(fēng)險

裝配式建筑施工資金流動大。主要涉及成本和效益兩方面，在施工過程中，若資金不到位會出現(xiàn)停工狀況，直接影響施工進(jìn)度。而資金效益可以減輕施工成本負(fù)擔(dān)。因此，本文深入挖掘施工成本及資金效益的組成部分，通過分析成本及效益因果關(guān)系分析，間接了解資金對施工進(jìn)度的影響。

1.3 環(huán)境風(fēng)險

由于裝配式建筑處于初級階段，發(fā)展不不成熟，受環(huán)境影響較大。對人為因素而言，裝配式建筑需要政府資金扶持和信貸機構(gòu)支持，否者會以成本過高阻礙裝配式建筑的發(fā)展，依舊沿用傳統(tǒng)式建筑方法。同時普及裝配式建筑優(yōu)勢，加大宣傳，提高消費者的信任能力。

2 ?模型建立

系統(tǒng)動力學(xué)（system dynamic，SD）是一門用來研究系統(tǒng)反饋行為的科學(xué)，通過將系統(tǒng)科學(xué)理論與計算機仿真相結(jié)合，對各類定性和定量的系統(tǒng)進(jìn)行研究[7]。關(guān)于本文數(shù)據(jù)，其概率數(shù)據(jù)大部分來源于專家打分法和問卷調(diào)查，而關(guān)于工程施工數(shù)據(jù)來源于佛山某項目，建筑面積達(dá)到123627平方米，自持物業(yè)類別，商業(yè)占10500平方米，住房占113127平方米，預(yù)制率高達(dá)65%以上。

2.1 因果關(guān)系回路

本文上述對裝配式建筑施工進(jìn)度影響因子進(jìn)行深入解剖，構(gòu)建出構(gòu)件安裝風(fēng)險子集系統(tǒng)、資金風(fēng)險子集系統(tǒng)、環(huán)境風(fēng)險子集系統(tǒng)、管理風(fēng)險子集系統(tǒng)，找出子集系統(tǒng)之間的因果關(guān)系，使用Vensim軟件繪制出因果關(guān)系回路圖。其中狀態(tài)變量分別為構(gòu)件安裝風(fēng)險、資金風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、管理風(fēng)險，速率變量分別為構(gòu)件安裝水平變量、資金水平變量、環(huán)境水平變量、管理水平變量。

找出各個指標(biāo)因果關(guān)系，繪出因果關(guān)系圖，得到多個反饋回圖，而“+”符號為正向反饋，“-”符號為負(fù)反饋。以構(gòu)件安裝為例，可以得到5個回路，分別為：

①人員工作量（+）→完成工作量（+）→安裝速度（+）→構(gòu)件安裝（+）;

②構(gòu)件安裝風(fēng)險（+）→安裝成本（+）→施工成本（-）→資金風(fēng)險（+）市場需求（-）→外部環(huán)境（+）→安全管理（+）→管理風(fēng)險（+）→施工無縫對接（+）;

③構(gòu)件安裝風(fēng)險（+）→人員工作量（+）→完成工作（+）→現(xiàn)澆速度（+）;

④構(gòu)件安裝風(fēng)險（+）→安裝成本（+）→施工成本（+）→資金風(fēng)險（-）→市場需求（-）→外部環(huán)境（+）→環(huán)境風(fēng)險（-）→組織管理（+）→驗收合格構(gòu)件（+）→安裝合格率（+）;

⑤構(gòu)件安裝風(fēng)險（+）→安裝成本（+）→施工成本（+）→資金風(fēng)險（-）→市場需求（-）→外部環(huán)境（+）→環(huán)境風(fēng)險（+）→組織管理（+）→管理風(fēng)險（+）→施工無縫對接程度（+）。

2.2 裝配式建筑施工進(jìn)度流量

對于SD仿真分析，首先對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對應(yīng)的INITIAL TIME=0，F(xiàn)INAL TIME=20，TIME STEP=4，Units for Time=week，參照因果關(guān)系圖繪出流量圖。并對流量圖附上方程式。本文使用特殊函數(shù)方程式的設(shè)置如下：

政府補貼=IF THEN ELSE（預(yù)制率>0.65，建筑面積*100+外部環(huán)境影響*建筑面積，0），當(dāng)預(yù)制率達(dá)到65%以上，國家會以每平米100元的價格對裝配式建筑進(jìn)行補貼，但如果預(yù)制率達(dá)不到上述條件則補貼0元。安裝速度涉及時間期望，會運用延遲函數(shù)，安裝速度=DELAY1I（完成工作量，構(gòu)件預(yù)留時間，構(gòu)件安裝時間），即構(gòu)件預(yù)留時間為延遲時間，構(gòu)件安裝時間為最初時間，最后得出的是每周延遲多少平方米。某些人員的工作時間也是不等的，則人員工作時間=MAX（56，70）。由于本文評價施工進(jìn)度風(fēng)險，因此施工進(jìn)度風(fēng)險=構(gòu)件安裝風(fēng)險+環(huán)境風(fēng)險+資金風(fēng)險+管理風(fēng)險，施工進(jìn)度風(fēng)險屬于水準(zhǔn)變量，涉及初始值，本文將初始值設(shè)置為100。當(dāng)所有方程式設(shè)置完畢后對此模型進(jìn)行仿真。

2.3 SD仿真

可知施工進(jìn)度風(fēng)險呈波動起伏狀態(tài)，在未開工時，處于0風(fēng)險狀態(tài)，隨著時間推移，風(fēng)險急劇上升，達(dá)到最高點，此時在，施工全面展開，當(dāng)施工快接近尾聲，施工進(jìn)度風(fēng)險呈下降趨勢直到施工完畢。

使用vensim軟件點擊Sim Setup對常量即工作時間、建筑面積、施工工藝水平等等進(jìn)行數(shù)字修改，仿真修改后的流量圖，施工進(jìn)度風(fēng)險，當(dāng)滑動常量工作時間即工作時間、工作速度、員工資質(zhì)、市場、成本、培訓(xùn)教育等等，施工進(jìn)度風(fēng)險圖也會隨之變動。當(dāng)滑動構(gòu)件安裝風(fēng)險子集系統(tǒng)中的常量時，施工進(jìn)度風(fēng)險概率達(dá)到0.88，風(fēng)險高于滑動其他子集系統(tǒng)常量。因此，構(gòu)件安裝風(fēng)險對施工進(jìn)度影響最大。

分別調(diào)出構(gòu)件安裝風(fēng)險、資金風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、管理風(fēng)險圖，管理風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險呈直線上升，施工完工后呈緩慢下降趨勢。以施工進(jìn)度管理風(fēng)險為例，其概率從0開始，涉及施工工序復(fù)雜多樣，人員冗雜、信息混亂使得管理風(fēng)險逐步加大，當(dāng)施工達(dá)到尾聲，有更多信息進(jìn)行整理驗收，因此，風(fēng)險會呈直線緩慢下降。而資金風(fēng)險呈直線上升趨勢，即當(dāng)資金效益少于施工成本，資金風(fēng)險達(dá)到最高，延遲施工進(jìn)度。構(gòu)件安裝風(fēng)險近似于正態(tài)分布，處于波動形態(tài)，由于構(gòu)件安裝對施工進(jìn)度風(fēng)險影響較大，因此，施工進(jìn)度風(fēng)險圖類似于構(gòu)件安裝風(fēng)險，同上述操作，當(dāng)滑動員工資質(zhì)和施工工藝水平，構(gòu)件安裝風(fēng)險變動明顯，因此員工資質(zhì)和工作速度對施工進(jìn)度間接影響較大。

3 ?結(jié)論

綜上所述，就研究方法而言，本文選用系統(tǒng)動力學(xué)評價裝配式施工進(jìn)度風(fēng)險，動態(tài)仿真，再次證實系統(tǒng)動力學(xué)可以調(diào)整任何變量評價項目風(fēng)險，為其他風(fēng)險評價項目提供方法參考。就裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險評價而言，由仿真結(jié)果可知構(gòu)件安裝風(fēng)險、資金風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、管理風(fēng)險等影響因子是相互聯(lián)系，相互影響，任意常量的變化都會使其他影響因子發(fā)生變化，與其他風(fēng)險項目評價相比，其優(yōu)勢在于動態(tài)性。但缺點也很明顯，本文不確定性因子僅限于此次風(fēng)險項目評價，而且優(yōu)選了因子的影響權(quán)重比較大的，淘汰影響因子小的不確定性因子。因此，如何將影響因子考慮更全面是日后研究的重要走向。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張斌斌，程志軍.裝配式混凝土建筑施工進(jìn)度影響因素分析[J].混凝土與水泥制品，2018（8）：78-80.