蔡小剛 王濤 張書(shū)程 劉家聚 黃勇強(qiáng)

【摘要】目前裝配式建筑發(fā)展過(guò)程中，如何減少增量建造成本、增加項(xiàng)目利潤(rùn)仍然是最值得關(guān)注的焦點(diǎn)之一，本文通過(guò)對(duì)北京塝項(xiàng)目的實(shí)例剖析，總結(jié)裝配式EPC項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理中“前置、集成、比選”三大設(shè)計(jì)管理思路，探討從設(shè)計(jì)管理角度實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、進(jìn)度及利潤(rùn)的最優(yōu)化，與解決成本與利潤(rùn)痛點(diǎn)的關(guān)鍵途徑。

【關(guān)鍵詞】策劃優(yōu)化前置;多專(zhuān)業(yè)集成;多方案比選

1、引言

在北京塝項(xiàng)目中，EPC總承包方作為統(tǒng)籌者和主導(dǎo)者，需要合理配置資源，充分發(fā)揮裝配式產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì);通過(guò)以設(shè)計(jì)管理為主導(dǎo)，統(tǒng)籌各專(zhuān)業(yè)和環(huán)節(jié)之間溝通與銜接，提高工作效率，對(duì)工程采購(gòu)、施工實(shí)行全過(guò)程的策劃管理，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)履約的同時(shí)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文即從該項(xiàng)目實(shí)例分析切入，總結(jié)相關(guān)思路，探討從設(shè)計(jì)管理角度實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、進(jìn)度及利潤(rùn)的最優(yōu)化與解決成本與利潤(rùn)痛點(diǎn)的關(guān)鍵途徑。

2、設(shè)計(jì)管理方向

該項(xiàng)目合同包涵蓋內(nèi)容多，整體造價(jià)較低，設(shè)計(jì)管理的主要方向應(yīng)是進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、限額設(shè)計(jì)，幫助業(yè)主共同使工程造價(jià)控制在可研價(jià)格及合同限價(jià)中。

3、設(shè)計(jì)管理

本項(xiàng)目裝配式設(shè)計(jì)管理主要思路有三點(diǎn)：前置、集成與多方案比選。

3.1策劃優(yōu)化前置

3.1.1技術(shù)策劃

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比有個(gè)顯著特點(diǎn)：技術(shù)策劃前置。裝配式EPC項(xiàng)目的技術(shù)策劃需要進(jìn)行前期方案策劃及經(jīng)濟(jì)性分析，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)、部品生產(chǎn)和施工建造各個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)籌安排，策劃好建筑、結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝修、機(jī)電、經(jīng)濟(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的密切銜接配合，同時(shí)對(duì)技術(shù)選型、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性和可建造性進(jìn)行評(píng)估。

項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)階段，技術(shù)人員即開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)策劃工作。對(duì)原規(guī)劃設(shè)計(jì)、交付標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)體系、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、機(jī)電預(yù)留預(yù)埋進(jìn)行評(píng)估;根據(jù)工程要求及氣候特點(diǎn)，選擇外墻保溫體系;對(duì)外架、鋁模、施工電梯、塔吊及永久電梯等專(zhuān)業(yè)分包和PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的提資要求及時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)策劃。

3.1.2規(guī)劃設(shè)計(jì)

裝配式建筑應(yīng)從規(guī)劃方案源頭抓起。在規(guī)劃方案階段就要統(tǒng)籌考慮，融合平面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、立面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、部品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)多方面因素。

以該項(xiàng)目為例，原項(xiàng)目規(guī)劃方案中的住宅樓的平面設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，凹凸轉(zhuǎn)折多，導(dǎo)致了建筑不規(guī)則的空間多，外部凹槽多，體型系數(shù)大，外墻保溫要求高。以上這些設(shè)計(jì)因素對(duì)采用裝配式建筑極為不利，通過(guò)與業(yè)主溝通，以及由我方無(wú)償提供滿(mǎn)足裝配式特點(diǎn)的規(guī)劃方案的措施，相關(guān)訴求得到了業(yè)主的大力支持。

針對(duì)原規(guī)劃方案，我們從設(shè)計(jì)端主要采取了以下措施進(jìn)行優(yōu)化：①減少平面布置的凹凸變化，使住宅平面規(guī)整有序;②將折線(xiàn)型布置變成直線(xiàn)型的布置，通過(guò)與核心筒有機(jī)組合，使平面布置更簡(jiǎn)潔更合理;③通過(guò)住宅套型空間的有序整合，使住宅縱墻、橫墻盡量對(duì)位，為結(jié)構(gòu)布置提供方便;④為了避免規(guī)整平面布局帶來(lái)的建筑形象呆板，結(jié)合功能需要，有些功能空間適當(dāng)向外延伸或外挑，活躍和豐富了建筑立面形象。

3.1.3戶(hù)型設(shè)計(jì)

項(xiàng)目初期，業(yè)主原本要求戶(hù)型參照一期戶(hù)型現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)戶(hù)型設(shè)計(jì)，該戶(hù)型無(wú)法體現(xiàn)裝配式建筑的“少規(guī)格，多組合”原則。在我方主導(dǎo)下，組織業(yè)主單位及還建村民召開(kāi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)會(huì)議，推進(jìn)由我方按照裝配式建筑原則重新設(shè)計(jì)戶(hù)型及交付標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)街道辦評(píng)審?fù)?，?shí)現(xiàn)從源頭上控制了建造成本。

（1）戶(hù)型設(shè)計(jì)優(yōu)化原則

①優(yōu)化后戶(hù)型簡(jiǎn)潔規(guī)整，對(duì)稱(chēng)性更好，對(duì)抗震更有利。

②構(gòu)件尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，優(yōu)化后，不設(shè)置飄窗，降低構(gòu)件制作及運(yùn)輸?shù)碾y度;不單獨(dú)設(shè)置空調(diào)板，空調(diào)板的功能合并到挑板陽(yáng)臺(tái)，減少空調(diào)與主體梁交接的大樣的處理，減少施工吊裝次數(shù)。陽(yáng)臺(tái)由挑梁陽(yáng)臺(tái)優(yōu)化為懸挑板陽(yáng)臺(tái)，避免挑梁鋼筋過(guò)大過(guò)多，排筋困難，及增加施工難度。

③現(xiàn)戶(hù)型構(gòu)件拆分最大構(gòu)件重量為3.9t，原戶(hù)型構(gòu)件拆分最大構(gòu)件總量為5.8t，塔吊噸位選型可降低1.9t，減少塔吊租賃費(fèi)用。

對(duì)于北京塝項(xiàng)目這類(lèi)裝配式住宅類(lèi)型工程，戶(hù)型平面設(shè)計(jì)對(duì)于建造成本控制及現(xiàn)場(chǎng)施工是決定性因素。因此從規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就介入設(shè)計(jì)咨詢(xún)工作，對(duì)業(yè)主的規(guī)劃方案、戶(hù)型提出咨詢(xún)意見(jiàn)，對(duì)降低建造成本起了關(guān)鍵作用。但對(duì)建筑企業(yè)而言，仍需與設(shè)計(jì)院共同深入研究各個(gè)面積段的裝配式標(biāo)準(zhǔn)戶(hù)型，做好戶(hù)型組合接口設(shè)計(jì)，通過(guò)戶(hù)型的組合滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。

3.1.4外立面設(shè)計(jì)

裝配式建筑外立面要求簡(jiǎn)化外立面線(xiàn)條和凹凸部分，線(xiàn)條和凹凸越多越復(fù)雜，越費(fèi)人工和模板，用的裝飾材料、內(nèi)保溫材料、施工模板的損耗也越多，成本也越高。故應(yīng)避免外立面有太多的水平線(xiàn)條，這些水平線(xiàn)條對(duì)造價(jià)與工期起著較大的影響。

在本項(xiàng)目外立面設(shè)計(jì)優(yōu)化中，第一、二層是現(xiàn)澆加強(qiáng)層，通過(guò)在二層頂設(shè)置水平線(xiàn)條，即達(dá)到了美觀(guān)的效果，又解決了現(xiàn)澆外墻與裝配式外墻粉刷厚度差問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)取消了17層的水平線(xiàn)條，減少了非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的種類(lèi)，降低節(jié)點(diǎn)施工難度。此外，門(mén)窗洞口經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，成列布置，門(mén)窗規(guī)格統(tǒng)一，構(gòu)件制作規(guī)格統(tǒng)一，施工吊裝更簡(jiǎn)單。

因此，在裝配式住宅項(xiàng)目規(guī)劃方案階段，應(yīng)當(dāng)通過(guò)溝通，說(shuō)明裝配式外立面構(gòu)件生產(chǎn)與施工難點(diǎn)，取消一些混凝土水平、豎向線(xiàn)條，特別是戶(hù)型端部、陽(yáng)臺(tái)等部位的封閉中空方形裝飾線(xiàn)條，建議多采用鋁合金、GRC、EPS等可裝配線(xiàn)條，可以極大地降低建造成本與施工難度。

3.2多專(zhuān)業(yè)集成

3.2.1交付標(biāo)準(zhǔn)制定

在規(guī)劃方案修改階段，我方主動(dòng)配合，提出具體的交付標(biāo)準(zhǔn)給業(yè)主進(jìn)行審批，以后作為規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。交付標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程造價(jià)影響極大，其制定由技術(shù)、商務(wù)、生產(chǎn)口徑共同研究討論，綜合考慮各系統(tǒng)因素。

3.2.2外掛架與鋁模集成

將鋁模及外掛架等專(zhuān)業(yè)分包需求及深化設(shè)計(jì)統(tǒng)籌考慮，集成設(shè)計(jì)，避免碰撞影響。

3.3方案比選

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的管理過(guò)程中，正如前文所述，結(jié)合項(xiàng)目可研造價(jià)及合同限價(jià)、合同模式等因素綜合考慮，確定設(shè)計(jì)優(yōu)化創(chuàng)效方向。該項(xiàng)目即主要通過(guò)成本限額控制，提高效益。

3.3.1地下室基礎(chǔ)優(yōu)化

根據(jù)地勘單位提供的地勘報(bào)告，判斷地下室基礎(chǔ)持力層位于第3層粉質(zhì)黏土，地基承載力特征值fak=230kPa。按相關(guān)規(guī)范要求，地下室要采取抗浮措施，綜合考慮本工程采用抗浮錨桿的措施。采取以下二種基礎(chǔ)方案的進(jìn)行對(duì)比：

方案一：

獨(dú)立基礎(chǔ)+防水板，獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸3500×3500mm，獨(dú)立基礎(chǔ)高度800mm，基礎(chǔ)底面配筋C14@120，防水板厚300mm，下部配筋C12@180，上部配筋C14@180。（防水板下設(shè)置焦渣或聚苯板軟墊層，確保防水板不承擔(dān)或承擔(dān)較少的地基反力）。

方案二：

筏板基礎(chǔ)+下柱墩的方式，柱墩尺寸2000mmX2000mm，高度700，柱墩底面配筋C14@140，筏板厚度400mm，配筋雙層雙向C12@180。

考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與抗裂性能綜合對(duì)比后，選擇方案二。

3.3.2地下室柱網(wǎng)尺寸優(yōu)化

在地下室面積不變的前提下，通過(guò)優(yōu)化柱網(wǎng)，提高停車(chē)效率。地下室原大柱網(wǎng)方案停車(chē)位：740輛，優(yōu)化后中柱網(wǎng)方案停車(chē)位：820輛。與業(yè)主及荊門(mén)市規(guī)劃局溝通，在滿(mǎn)足停車(chē)位的前提下，能夠減少地下室面積，去除地下室邊角無(wú)用的空間。

3.3.3地下室層高優(yōu)化

本項(xiàng)目?jī)?yōu)化后，在滿(mǎn)足使用功能的情況下，將地下室層高從4.2m降低到3.9m，基礎(chǔ)埋置深度減少300mm，結(jié)構(gòu)總重量減少，抗浮錨桿數(shù)量也可減少，優(yōu)化了基礎(chǔ)工程，建造的材料用量減少，施工速度提高，施工周期縮短。同時(shí)土方開(kāi)挖及基坑支護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)減少。按地下室的面積，可以節(jié)約成本550萬(wàn)元左右。

結(jié)語(yǔ)：

裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展市場(chǎng)廣闊，目前全國(guó)各地發(fā)展成績(jī)初具規(guī)模。但同時(shí)我們也要認(rèn)識(shí)到，裝配式建筑企業(yè)仍處在提升核心能力、突破管理瓶頸的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期。

搭建科學(xué)的設(shè)計(jì)管理體系，培育專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)管理人才，提煉成熟的設(shè)計(jì)管理經(jīng)驗(yàn)，將更加充分地發(fā)揮EPC模式中設(shè)計(jì)管理的核心作用，進(jìn)一步為裝配式建筑項(xiàng)目的工程總承包管理創(chuàng)造更大價(jià)值！