張春麗
中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司 山東青島 266000
模塊化建造是指在工程建設(shè)的整個生命周期中,從設(shè)計開始圍繞模塊化來打造,模塊化預(yù)制大部分工作在工廠完成,施工現(xiàn)場作業(yè)以機(jī)械化為主導(dǎo),信息化貫穿建造周期的全過程。模塊化建造相對于傳統(tǒng)工程建設(shè)模式有其明顯的優(yōu)勢,可最大程度地實現(xiàn)工廠化預(yù)制和模塊化施工,最終利用機(jī)械化作業(yè)完成項目的快速模塊化建造,同時在建設(shè)全過程采取信息化管理手段實現(xiàn)數(shù)字化移交。這是對傳統(tǒng)工程建設(shè)模式的一種升級,也是提升企業(yè)核心競爭力的重要手段。
模塊化建造的內(nèi)涵可以從5 個方面來理解,詳見圖1。
圖1 模塊化建造的組成部分
(1)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是模塊化建造的龍頭和靈魂,一般包括模塊的總體布局設(shè)計、拆分設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和安全穩(wěn)定性設(shè)計等,是工廠化預(yù)制和模塊化建造的技術(shù)支持和保障。
(2)工廠化預(yù)制。標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制利用設(shè)計成果開展模塊等預(yù)制,最大限度地將現(xiàn)場施工轉(zhuǎn)變?yōu)楣S預(yù)制。預(yù)制產(chǎn)品從傳統(tǒng)的管道、靜設(shè)備升級為復(fù)雜的模塊,在工廠內(nèi)完成模塊制造、試壓、檢測等所有工作。在工廠預(yù)制的同時開展現(xiàn)場施工,協(xié)同高效。
(3)模塊化施工。將工廠預(yù)制的模塊運抵現(xiàn)場后進(jìn)行快速復(fù)裝,因施工模式由傳統(tǒng)的管道焊接、設(shè)備安裝轉(zhuǎn)變?yōu)槟K的拼裝復(fù)位,需要更多地考慮模塊的運輸、吊裝、復(fù)裝等工法和作業(yè),以及管理流程。
(4)機(jī)械化作業(yè)。為進(jìn)一步提高作業(yè)效率和降低勞動強(qiáng)度,同時滿足工廠化預(yù)制和模塊化施工的作業(yè)要求,由傳統(tǒng)的人海戰(zhàn)術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械作業(yè),在預(yù)制和施工過程中大力推廣和采用先進(jìn)機(jī)具。
(5)信息化管理。利用現(xiàn)代信息技術(shù),實現(xiàn)設(shè)計、采辦、施工、試運等工程建設(shè)全過程的線上管理。模塊化建造各環(huán)節(jié)提供平臺和保障,為數(shù)字化移交和智能化工廠提供數(shù)據(jù)支撐。
據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在冠心病患者當(dāng)中,約有95%左右的病例是由冠狀動脈粥樣硬化所引起的,而冠狀動脈粥樣硬化則和炎癥反應(yīng)有著較為密切的關(guān)系,故,臨床有必要對冠心病患者的炎癥反應(yīng)相關(guān)因子水平進(jìn)行檢測。
傳統(tǒng)工程建設(shè)模式下,在設(shè)計、預(yù)制、施工等方面也存在模塊化建造的作業(yè)手段和方法,但是各環(huán)節(jié)之間關(guān)聯(lián)性弱、協(xié)調(diào)性差。而在模塊化建造模式下,從設(shè)計到交付,各環(huán)節(jié)是一個緊密相關(guān)的有機(jī)整體,相互協(xié)調(diào)、配合高效。傳統(tǒng)施工模式與模塊化建造模式的對比見表1。
表1 傳統(tǒng)施工模式與模塊化建造模式對比
通過以上比較分析,不難看出,“五化”施工模式相比于傳統(tǒng)施工模式有著明顯的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下8個方面:
(1)提高工作效率。對于最大施工作業(yè)量的建造工作,由施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到工廠預(yù)制,工作效率至少提高1 倍,有效解決了施工現(xiàn)場社會依托條件差的問題,很大程度緩解了目前80 后及90 后新型人員外派困難的局面。
(2)提升施工質(zhì)量。產(chǎn)品的預(yù)制在工廠完成,生產(chǎn)設(shè)備更先進(jìn)、生產(chǎn)環(huán)境更可控、作業(yè)工人更穩(wěn)定,工廠質(zhì)量遠(yuǎn)高于現(xiàn)場施工質(zhì)量。
(3)縮短施工工期。模塊化建造可以實現(xiàn)多地協(xié)同作業(yè),最后統(tǒng)一組裝快速交付,預(yù)制和施工同步開展、交叉作業(yè),工期通常比傳統(tǒng)建設(shè)模式工期節(jié)約30%
(4)減少建設(shè)用地。由平鋪式布置轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw布局,節(jié)約占地,解決征地難、地形條件復(fù)雜等問題,降低了永久和臨時征地費用、場坪土方費用等。
(5)優(yōu)化組織管理。由現(xiàn)場分散管理轉(zhuǎn)變?yōu)楣S內(nèi)集中組織,界面清晰,管理有序。同時,通過集約組織,可節(jié)約材料、降低成本。
(6)減少施工風(fēng)險。對于環(huán)境不穩(wěn)定的國家,尤其是中東和中非等國家,社會安全比國內(nèi)差,采用模塊化建造模式減少了現(xiàn)場作業(yè)量,從而降低了安全維護(hù)成本。另外,工廠作業(yè)優(yōu)于現(xiàn)場作業(yè),也降低了安全風(fēng)險點。
(7)降低施工成本。模塊化建造大部分成本由現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到了工廠,管理更精細(xì)、工期更可控、開料更準(zhǔn)確,這些都更有利于成本控制。
(8)增強(qiáng)職工幸福感。職工的工作環(huán)境由風(fēng)餐露宿的野外轉(zhuǎn)變?yōu)閷挸髁?、干凈舒適的固定廠房,由遠(yuǎn)離家人轉(zhuǎn)變?yōu)殛H家團(tuán)圓,工作和生活方面更有幸福感。
相對于傳統(tǒng)施工模式,模塊化建造的完整鏈條能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的無縫銜接,把現(xiàn)場的部分作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠車間,把建筑工人變成產(chǎn)業(yè)工人,把零散性單體設(shè)備轉(zhuǎn)變成集成化建筑,大幅降低了質(zhì)量和安全管理的風(fēng)險點,提高了企業(yè)的服務(wù)水平。
推動實施模塊化建造模式,在新時代具有十分重要的意義。
改革開放30 年來,我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展,已經(jīng)步入中等收入國家行列,成為名副其實的經(jīng)濟(jì)大國。但隨著人口紅利的衰減,中等收入陷阱風(fēng)險累計,國際經(jīng)濟(jì)格局深刻調(diào)整等一系列內(nèi)因和外因作用,經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”。經(jīng)歷了多年的投資盛宴和產(chǎn)能建設(shè)高峰后,去產(chǎn)能、提質(zhì)量、降成本成為各行各業(yè)的必然選擇。而通過“五化”工作,能夠更加確保工程建設(shè)質(zhì)量,縮短工程建設(shè)周期,提高綜合效益。國家也在“大力推廣裝配式建筑、減少建筑垃圾和揚塵污染、縮短建造工期、提升工程質(zhì)量”等方面加大了政策支持力度,并提出力爭用10 年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%。這說明模塊化建造工作符合現(xiàn)代新型建造模式發(fā)展趨勢,是工程建設(shè)領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的具體體現(xiàn)。
在國家經(jīng)濟(jì)增速放緩的時候,工程建設(shè)行業(yè)的形勢依然嚴(yán)峻,壓力依然很大。降本增效、開源節(jié)流是企業(yè)永恒的主題,施工企業(yè)必須要降低建設(shè)成本,幫助業(yè)主節(jié)省投資、為業(yè)主創(chuàng)造價值。模塊化建造通過降低現(xiàn)場施工費用、降低征地和土方費用、縮短項目工期、節(jié)約項目材料等,實現(xiàn)了企業(yè)的數(shù)字化移交,幫助客戶提高運營管控水平,降低運營成本。
模塊化建造能通過為業(yè)主提供低價、優(yōu)質(zhì)服務(wù),實現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)生存和發(fā)展需要。施工企業(yè)如果能將模塊化建造工作做細(xì)做精,使模塊化和一體化裝置的集約程度更好,功能更全、安全環(huán)保性能更穩(wěn)定,更加智能化,以及進(jìn)一步增強(qiáng)模塊化安裝和機(jī)械化作業(yè)能力,那么就意味著施工企業(yè)提高了應(yīng)對國內(nèi)外嚴(yán)峻經(jīng)濟(jì)環(huán)境抗風(fēng)險的能力,有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
圖2 為模塊化制造的部分圖例。
圖2 模塊化制造部分圖例
模塊化建造模式為施工企業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,但是這項工作也面臨一定的挑戰(zhàn)。
(1)在模塊化設(shè)計方面,作為龍頭和核心,從傳統(tǒng)的建造模式轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化建造模式,全面掌握模塊化設(shè)計的核心技術(shù)還需要一定的時間。設(shè)計要和預(yù)制工廠的加工能力、預(yù)裝場地、吊裝能力、運輸限制和施工場地限制,以及吊裝能力和組裝能力等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,也就是說要實現(xiàn)設(shè)計的模塊化產(chǎn)品要能制造、能安裝、能拆卸、能運輸,這就要求設(shè)計做好與制造的有機(jī)結(jié)合。
(2)在模塊化預(yù)制方面,傳統(tǒng)的工廠生產(chǎn)流程和組織模式需要改進(jìn),建立成符合模塊化建造要求的生產(chǎn)線,配齊設(shè)備和機(jī)具,提升模塊加工制造能力。
(3)在模塊化施工方面,傳統(tǒng)的組織不再適應(yīng)模塊化建造模式,需要建立模塊化施工的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、作業(yè)程序及工法。需要加強(qiáng)對不同模塊類型的運輸、吊裝、就位、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)施工工藝、工法的研究,形成科學(xué)的作業(yè)流程和管理程序。
(4)信息化管理方面,要打破傳統(tǒng)施工管理模式,搭建施工管理信息化平臺,通過云服務(wù),實現(xiàn)焊接、檢測、試壓等全過程的線上管理,這也是實現(xiàn)模塊化建造需要考慮的問題。
總之,在工程建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域,由于內(nèi)外部環(huán)境不斷發(fā)生深刻變化,傳統(tǒng)建設(shè)模式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)當(dāng)今行業(yè)的發(fā)展,模塊化建造必然成為未來工程建設(shè)的主導(dǎo)模式。施工企業(yè)需要有效進(jìn)行轉(zhuǎn)型,高度關(guān)注和重視模塊化建造工作,以此提高施工企業(yè)的核心競爭力。