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(xiǎn)因子，使用Vensim軟件，繪制各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子因果關(guān)系圖及流量圖，構(gòu)建仿真模型，分析對(duì)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(xiǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)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(xiǎn);系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

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

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

0 ?引言

為了加快建筑工業(yè)化步伐，同時(shí)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(shì)使得建筑市場(chǎng)的各方參與者紛紛對(duì)裝配式建筑進(jìn)行大量的研究和實(shí)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(jí)階段，整個(gè)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(gè)工程工期，減少成本。但在實(shí)際施工中多個(gè)工種管理、資質(zhì)技術(shù)水平參差不齊、外部市場(chǎng)變動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)因素使其施工進(jìn)度與預(yù)期相比變動(dòng)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(duì)裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(duì)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(shì)，建立信息管理平臺(tái)，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(shí)際工程案例，從多個(gè)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(jì)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(cuò)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(xiǎn)。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(duì)于裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)，這些研究方法在分析風(fēng)險(xiǎn)因子中發(fā)揮重要作用，但還需要其他研究去完善和檢驗(yàn)。系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)態(tài)分析研究的問題[6]。因此，本文通過系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)，為實(shí)際裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)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(dòng)性大等特點(diǎn)。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(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)影響裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)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(gè)方面衍生出多個(gè)小指標(biāo)，分析裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)

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(duì)接、安裝合格率都會(huì)直接影響構(gòu)件安裝。而施工無縫對(duì)接即兩兩相互安裝構(gòu)件信息準(zhǔn)確對(duì)照、構(gòu)件庫存及時(shí)補(bǔ)給、各個(gè)工序之間條條有序、塔吊和員工完美對(duì)接。同時(shí)構(gòu)件安裝時(shí)間和預(yù)留時(shí)間影響安裝速度。當(dāng)一層構(gòu)件安裝完畢后需要對(duì)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(xiǎn)

裝配式建筑施工資金流動(dòng)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(huì)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(duì)施工進(jìn)度的影響。

1.3 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

由于裝配式建筑處于初級(jí)階段，發(fā)展不不成熟，受環(huán)境影響較大。對(duì)人為因素而言，裝配式建筑需要政府資金扶持和信貸機(jī)構(gòu)支持，否者會(huì)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(shí)普及裝配式建筑優(yōu)勢(shì)，加大宣傳，提高消費(fèi)者的信任能力。

2 ?模型建立

系統(tǒng)動(dòng)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(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合，對(duì)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(xiàng)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(duì)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(xiǎn)子集系統(tǒng)、資金風(fēng)險(xiǎn)子集系統(tǒng)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)子集系統(tǒng)、管理風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)、資金風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)，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(gè)指標(biāo)因果關(guān)系，繪出因果關(guān)系圖，得到多個(gè)反饋回圖，而“+”符號(hào)為正向反饋，“-”符號(hào)為負(fù)反饋。以構(gòu)件安裝為例，可以得到5個(gè)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(xiǎn)（+）→安裝成本（+）→施工成本（-）→資金風(fēng)險(xiǎn)（+）市場(chǎng)需求（-）→外部環(huán)境（+）→安全管理（+）→管理風(fēng)險(xiǎn)（+）→施工無縫對(duì)接（+）;

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

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

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

2.2 裝配式建筑施工進(jìn)度流量

對(duì)于SD仿真分析，首先對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)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(duì)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(bǔ)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(huì)以每平米100元的價(jià)格對(duì)裝配式建筑進(jìn)行補(bǔ)貼，但如果預(yù)制率達(dá)不到上述條件則補(bǔ)貼0元。安裝速度涉及時(shí)間期望，會(huì)運(yùn)用延遲函數(shù)，安裝速度=DELAY1I（完成工作量，構(gòu)件預(yù)留時(shí)間，構(gòu)件安裝時(shí)間），即構(gòu)件預(yù)留時(shí)間為延遲時(shí)間，構(gòu)件安裝時(shí)間為最初時(shí)間，最后得出的是每周延遲多少平方米。某些人員的工作時(shí)間也是不等的，則人員工作時(shí)間=MAX（56，70）。由于本文評(píng)價(jià)施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)，因此施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)=構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)+環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)+資金風(fēng)險(xiǎn)+管理風(fēng)險(xiǎn)，施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)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(duì)此模型進(jìn)行仿真。

2.3 SD仿真

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

使用vensim軟件點(diǎn)擊Sim Setup對(duì)常量即工作時(shí)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(xiǎn)，當(dāng)滑動(dòng)常量工作時(shí)間即工作時(shí)間、工作速度、員工資質(zhì)、市場(chǎng)、成本、培訓(xùn)教育等等，施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)圖也會(huì)隨之變動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)子集系統(tǒng)中的常量時(shí)，施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)概率達(dá)到0.88，風(fēng)險(xiǎn)高于滑動(dòng)其他子集系統(tǒng)常量。因此，構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)對(duì)施工進(jìn)度影響最大。

分別調(diào)出構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)、資金風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)圖，管理風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)呈直線上升，施工完工后呈緩慢下降趨勢(shì)。以施工進(jìn)度管理風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)逐步加大，當(dāng)施工達(dá)到尾聲，有更多信息進(jìn)行整理驗(yàn)收，因此，風(fēng)險(xiǎn)會(huì)呈直線緩慢下降。而資金風(fēng)險(xiǎn)呈直線上升趨勢(shì)，即當(dāng)資金效益少于施工成本，資金風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到最高，延遲施工進(jìn)度。構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)近似于正態(tài)分布，處于波動(dòng)形態(tài)，由于構(gòu)件安裝對(duì)施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)影響較大，因此，施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)圖類似于構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)，同上述操作，當(dāng)滑動(dòng)員工資質(zhì)和施工工藝水平，構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)變動(dòng)明顯，因此員工資質(zhì)和工作速度對(duì)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(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)裝配式施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)，動(dòng)態(tài)仿真，再次證實(shí)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可以調(diào)整任何變量評(píng)價(jià)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，為其他風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目提供方法參考。就裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)而言，由仿真結(jié)果可知構(gòu)件安裝風(fēng)險(xiǎn)、資金風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)等影響因子是相互聯(lián)系，相互影響，任意常量的變化都會(huì)使其他影響因子發(fā)生變化，與其他風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)相比，其優(yōu)勢(shì)在于動(dòng)態(tài)性。但缺點(diǎn)也很明顯，本文不確定性因子僅限于此次風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)，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)：

[1]劉晨晨.工程總承包方視角下裝配式建筑施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].北京：中國礦業(yè)大學(xué)，2019.

[2]薛茹，王新淵，史科.基于建筑信息建模技術(shù)的裝配式建筑施工問題及對(duì)策分析[J].工業(yè)建筑，2018，48（11）：207-210.

[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.