蔡小剛 王濤 張書程 劉家聚 黃勇強

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

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

1、引言

在北京塝項目中，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;通過以設(shè)計管理為主導(dǎo)，統(tǒng)籌各專業(yè)和環(huán)節(jié)之間溝通與銜接，提高工作效率，對工程采購、施工實行全過程的策劃管理，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)履約的同時取得了較好的經(jīng)濟效益。本文即從該項目實例分析切入，總結(jié)相關(guān)思路，探討從設(shè)計管理角度實現(xiàn)工程質(zhì)量、進(jìn)度及利潤的最優(yōu)化與解決成本與利潤痛點的關(guān)鍵途徑。

2、設(shè)計管理方向

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

3、設(shè)計管理

本項目裝配式設(shè)計管理主要思路有三點：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)建筑相比有個顯著特點：技術(shù)策劃前置。裝配式EPC項目的技術(shù)策劃需要進(jìn)行前期方案策劃及經(jīng)濟性分析，對規(guī)劃設(shè)計、部品生產(chǎn)和施工建造各個環(huán)節(jié)統(tǒng)籌安排，策劃好建筑、結(jié)構(gòu)、內(nèi)裝修、機電、經(jīng)濟、構(gòu)件生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的密切銜接配合，同時對技術(shù)選型、技術(shù)經(jīng)濟可行性和可建造性進(jìn)行評估。

項目進(jìn)場階段，技術(shù)人員即開始進(jìn)行技術(shù)策劃工作。對原規(guī)劃設(shè)計、交付標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)體系、節(jié)點設(shè)計、機電預(yù)留預(yù)埋進(jìn)行評估;根據(jù)工程要求及氣候特點，選擇外墻保溫體系;對外架、鋁模、施工電梯、塔吊及永久電梯等專業(yè)分包和PC構(gòu)件深化設(shè)計的提資要求及時間進(jìn)行詳細(xì)策劃。

3.1.2規(guī)劃設(shè)計

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、立面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、部品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計多方面因素。

以該項目為例，原項目規(guī)劃方案中的住宅樓的平面設(shè)計過于復(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)計因素對采用裝配式建筑極為不利，通過與業(yè)主溝通，以及由我方無償提供滿足裝配式特點的規(guī)劃方案的措施，相關(guān)訴求得到了業(yè)主的大力支持。

針對原規(guī)劃方案，我們從設(shè)計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將折線型布置變成直線型的布置，通過與核心筒有機組合，使平面布置更簡潔更合理;③通過住宅套型空間的有序整合，使住宅縱墻、橫墻盡量對位，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戶型設(shè)計

項目初期，業(yè)主原本要求戶型參照一期戶型現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)戶型設(shè)計，該戶型無法體現(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項目設(shè)計協(xié)調(diào)會議，推進(jìn)由我方按照裝配式建筑原則重新設(shè)計戶型及交付標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)街道辦評審?fù)?，實現(xiàn)從源頭上控制了建造成本。

（1）戶型設(shè)計優(yōu)化原則

①優(yōu)化后戶型簡潔規(guī)整，對稱性更好，對抗震更有利。

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)件制作及運輸?shù)碾y度;不單獨設(shè)置空調(diào)板，空調(diào)板的功能合并到挑板陽臺，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)。陽臺由挑梁陽臺優(yōu)化為懸挑板陽臺，避免挑梁鋼筋過大過多，排筋困難，及增加施工難度。

③現(xiàn)戶型構(gòu)件拆分最大構(gòu)件重量為3.9t，原戶型構(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，減少塔吊租賃費用。

對于北京塝項目這類裝配式住宅類型工程，戶型平面設(shè)計對于建造成本控制及現(xiàn)場施工是決定性因素。因此從規(guī)劃設(shè)計階段就介入設(shè)計咨詢工作，對業(yè)主的規(guī)劃方案、戶型提出咨詢意見，對降低建造成本起了關(guān)鍵作用。但對建筑企業(yè)而言，仍需與設(shè)計院共同深入研究各個面積段的裝配式標(biāo)準(zhǔn)戶型，做好戶型組合接口設(shè)計，通過戶型的組合滿足市場的需求。

3.1.4外立面設(shè)計

裝配式建筑外立面要求簡化外立面線條和凹凸部分，線條和凹凸越多越復(fù)雜，越費人工和模板，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條，這些水平線條對造價與工期起著較大的影響。

在本項目外立面設(shè)計優(yōu)化中，第一、二層是現(xiàn)澆加強層，通過在二層頂設(shè)置水平線條，即達(dá)到了美觀的效果，又解決了現(xiàn)澆外墻與裝配式外墻粉刷厚度差問題。同時通過取消了17層的水平線條，減少了非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的種類，降低節(jié)點施工難度。此外，門窗洞口經(jīng)過優(yōu)化后，成列布置，門窗規(guī)格統(tǒng)一，構(gòu)件制作規(guī)格統(tǒng)一，施工吊裝更簡單。

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

3.2多專業(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、施工圖設(shè)計的依據(jù)。交付標(biāo)準(zhǔn)對工程造價影響極大，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業(yè)分包需求及深化設(shè)計統(tǒng)籌考慮，集成設(shè)計，避免碰撞影響。

3.3方案比選

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的管理過程中，正如前文所述，結(jié)合項目可研造價及合同限價、合同模式等因素綜合考慮，確定設(shè)計優(yōu)化創(chuàng)效方向。該項目即主要通過成本限額控制，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)行對比：

方案一：

獨立基礎(chǔ)+防水板，獨立基礎(chǔ)尺寸3500×3500mm，獨立基礎(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)濟指標(biāo)與抗裂性能綜合對比后，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，通過優(yōu)化柱網(wǎng)，提高停車效率。地下室原大柱網(wǎng)方案停車位：740輛，優(yōu)化后中柱網(wǎng)方案停車位：820輛。與業(yè)主及荊門市規(guī)劃局溝通，在滿足停車位的前提下，能夠減少地下室面積，去除地下室邊角無用的空間。

3.3.3地下室層高優(yōu)化

本項目優(yōu)化后，在滿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。同時土方開挖及基坑支護費用也相應(yīng)減少。按地下室的面積，可以節(jié)約成本550萬元左右。

結(jié)語：

裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展市場廣闊，目前全國各地發(fā)展成績初具規(guī)模。但同時我們也要認(rèn)識到，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)計管理體系，培育專業(yè)的設(shè)計管理人才，提煉成熟的設(shè)計管理經(jīng)驗，將更加充分地發(fā)揮EPC模式中設(shè)計管理的核心作用，進(jìn)一步為裝配式建筑項目的工程總承包管理創(chuàng)造更大價值！