侯玉慶
鄂托克前旗長城六號礦業有限公司 內蒙古 鄂爾多斯 016215
2015年,我國出臺了《工業化建筑評價標準》與《建筑產業現代化發展綱要》等相關文件,推動了裝配式建筑的發展。2020年,此類建筑已在新建建筑中占到了20%以上,預期在2025年達到50%以上。從實踐經驗看,此類建筑中的預制構件種類多、數量大,安裝施工質量要求高。由于參建方經驗較少,容易在項目決策→設計→預制→運輸→安裝諸環節出現成本失控的問題。為了預防超預算現象,合理控制建造成本,實踐裝配式建筑工程高質量建設目標,參建方需增強對同類工程造價預算與成本的控制工作。下面先對此類工程的基本概念與建設價值做出簡要概述,再分析其控制需求與控制策略。
裝配式建筑與傳統建筑不同,屬于新型建筑,主要由預制施工與裝配施工組成。生產建造時,需要將兩種分部項目分開,一方面在預制施工項目中,預制疊合板、預制柱、預制梁、預制墻、陽臺,以及其他構件。另一方面將其運輸到施工現場,通過人機配合的方式進行裝配安裝。從適用性看,裝配式建造工藝適用于現代木結構、鋼結構、混凝土結構,主要包括五大種類:(1)砌塊建筑;(2)板材建筑;(3)盒式建筑;(4)骨架板材建筑;(5)升板升層建筑等。每種裝配建筑類型下,又可因材料、技術、工藝等方面的差異,細分出不同的子類。由于我國大力支持裝配式建筑工程的發展,此類建筑及其建造工藝已經全國范圍內獲得了推廣應用。
裝配式建筑的特點集中表現在以下方面:(1)工廠化預制,可以實現不同種類構件的標準化生產制造;(2)通過人機協同裝配作業,能夠大幅度提高施工效率;(3)從項目立項到竣工,已經形成了設計施工一體化實踐模式,通過BIM技術賦能后,可以大幅度提高建造質量;(4)裝配式建筑中,主要使用環保型材料、綠色化施工技術,完全符合我國《工業化建筑評價標準》中的綠色建筑要求,而且,在節省人、機、材、技、錢、環境、管理等各項資源的基礎上,能夠減緩建筑工程高污染與高能耗問題[1]。
裝配式建筑屬于以工業化建筑標準進行生產建造,其中的預制構件尺寸與規格精準度極高,而且預制與裝配環節的密切關聯,能夠提高建筑工程每一個加工與安裝環節的建造品質。而且,此類建筑工程環節少、特點鮮明,比較優勢超過了常規建筑,有利于產出綜合效益。由于我國裝配式建筑整體上的建造規模小,僅達到了新建建筑30%左右,因而,在整個產業鏈條上,市場對于各項資源配置的作用相對有限。加上每個預制構件要素多,包括了給排水、電氣工程、消防工程中的預埋管件,以及各類預留洞口,預制構件的成本相對較多[2]。
目前,我國裝配式建筑產業鏈條相對完整,然而受到預制企業數量少的因素影響,在運輸分工環節仍然比較薄弱,各類運輸企業的能力一般,而且收費比較高昂。當參建方選擇自行運輸時,需要在該環節使用大型運輸設備,同時配置各項管理資源后,支出的運輸成本通常高于常規建筑材料運輸費用[3]。尤其是此類建筑PC構件運輸時,一旦發生破損,會出現“失之毫厘,謬以千里”的情況,不僅會浪費成本,還會使后續裝配施工效率大大折扣。
裝配式建筑工程縮減了施工流程,提高了施工效率,較好的降低木料、鋼筋、磚塊、水耗、電耗等成本投入。然而,按照《工業化建筑評價標準》要求,在預制、運輸、裝配諸環節的質量要求相對較高。在這種情況下,任何一個環節發生風險,均會引發連鎖反應,并累加為生產建造風險。在這種情況下,參建方需要透過工程造價預算合理引導質量控制,另一方面做好對諸環節施工中的成本控制工作。
以某建筑項目為例,屬于學校宿舍樓,采用裝配式框架結構,總建筑面積為4.8萬㎡,地上建筑8層,建筑面積為7500㎡,地下1層,建筑面積為800㎡,其余為教學樓及附屬公共場地建設。其中的PC構件包括:(1)預制剪力墻;(2)預制空調板;(3)預制樓梯;(4)預制板;(5)預制梁等,預制率占宿舍樓建筑面積的50%以上。設計壽命為50年,抗震烈度達到8度。
由于該工程采用裝配式框架結構,工程包括預制項目與裝配項目,建造成本明晰,主要包括:(1)決策成本;(2)設計成本;(3)建安成本;(4)配套設施成本;(5)其他。工程造價預算與成本控制主要流程為“初步設計-概算管理→施工圖設計-全面預算管理→中標合同-合同價管理→施工過程-計量支付→變更文件-變更預算→交工文件-結算/決算管理”。首先,項目立項后,考慮到我國裝配建筑產業水平較低的實際情況,加強了前期策劃與可行性研究,一方面工程造價人員對本地區同類項目的建造資料進行了搜集、整理,分析,另一方面對勘察報告進行了細致分析。然后,參考預制廠的報價與裝配所需配置的人、機、材、技、錢、環境、管理等進行了估算。其次,建設單位選擇了全過程造價咨詢,組建了專家團隊,人員構成如下:(1)造價師;(2)全過程咨詢師;(3)監理工程師等,經會議討論,形成了“全過程管理咨詢+工程造價”方案。按照利潤、當期利潤、研發資金、設備資金、材料價格、總成本等,對整個工程進行了評估。第三,建設單位向設計單位派駐了專員,進行現場溝通、監督、匯報,具體工作在BIM集成管理平臺開展。如圖1所示。

圖1 BIM集成管理平臺框架示意
3.3.1 設計階段
首先,進入設計階段后,設計單位搭建了BIM集成管理平臺,將建設單位的專家團隊納入到了用戶層,可以在線上開展即時交流與溝通,以及數據共享。其次,初步設計完成后,將CAD二維圖紙導入Revit軟件建立三維設計模型,運用該軟件中的“族庫”功能,導入工程量清單后,根據幾何模型-設計參數之間對應關系優化各項參數設置族模型,完成總項目→分部項目→子項目→最后一項要素的模型設計后,造價人員結合BIM推演要求,運用算量模型對其中的PC構件成本進行了計算[4]。
例如,預制構件均為混凝土構件,其中的工程量計算中要求“按實扣減”,要求造價人員根據位置、數量、尺寸等具體指標,對其中的孔洞進行扣減,保障概算精度。本工程中計價定額要求,不對0.3㎡以下的所有孔洞進行計價,旨在提高概算效率,但是,概算精準度相對較低,為了對其做出全面概算,專家團隊按照將Revit軟件中與PC構件模型導入算量模型,全面計算了孔洞,并通過自動扣減后再計算的方式,提高了概算精度。以本工程中的預制樓板為例,預留了兩個洞口,實際尺寸為550*450,面積等于0.2475㎡,應用算量模型后,較好的解決了計價定額時的不全面與概算的不精準性。如圖2所示。

圖2 算量模型自動判斷PC樓板小于0.3㎡的洞口面積示意
其次,設計人員按照CAD施工圖→Revit施工模型→Navisworks軟件的導入順序,派駐設計單位的專員將數據上傳給建設單位,專家團隊在Navisworks平臺上,打開四維動畫模擬功能,先對施工場地的布置情況進行了模擬,對施工區、生活區、構件堆放區、運輸通道等場地進行了優化[5]。然后,結合該軟件中的碰撞檢查功能,按照土建工程進度表單,對PC構件的裝配安裝情況進行了模擬。由于工程中采用人機聯合方式進行安裝,模擬時并沒有設計人員安裝部分,只是針對安裝流程及連接施工的情況進行了全面模擬,一方面確定了吊裝設備施工時的安全距離,另一方面對預測了潛在的風險,并將其中的施工數據自動保存到了BIM數據庫,為后續開展“線上+線下”施工管理提供了依據。最后,根據預制、運輸、裝配,以及其他各項成本,編制了全面預算方案,預期在后續預制施工、運輸、裝配施工中,通過合同價、清單支付、預算管理、決算管理等,完成全過程造價成本控制。
3.3.2 預制階段
該階段,主要由預制工廠完成。為了保障施工質量,建設單位向預制工廠派駐了監督員,人員由包括1名造價員、1名監理工程師,旨在監督、協調、控制預制階段的各項成本。具體如下:首先,駐廠人員與預制廠負責人進行了會議討論,根據合同要求嚴格控制預制件的生產技術質量,盡可能將成本控制在合同價范圍內[6]。具體控制措施如下:(1)采用協同管理辦法,預制人員根據實際流水線作業,對各環節的技術進行持續優化。(2)造價員根據現場情況與建設單位專家團隊開展即時溝通,對預制件中的水泥、鋼筋、預埋管件、洞口等材料實際用量,構件預制過程中的設備周轉速度等進行數據統計,并由專家團隊評估后,提出優化建議,調整供應商管理方案,保障預制施工與裝配施工的協同性。(3)工程監理人員對預制件諸環節開展質量監督與驗收。
3.3.3 運輸階段
預制工廠裝車后,將運輸信息直接發送到集成管理平臺,施工單位根據運輸信息,開展全程跟蹤管理,做好進場質量復驗工作。并按照質檢員分批次全面檢測、監理人員復驗簽字等開展[7]。具體成本控制時,根據“以保質量控成本”的要求,預防了PC構件損壞造成的成本損失。然后,根據入庫登記、存庫盤點、出庫記錄,以及裝配管理等開展成本控制工作。
3.3.4 裝配階段
首先,按照項目經理負責制,建立了專項管理小組,包括成本、進度、安全、質量、環境等,分工后由各小組完成制度細化、指標設置、現場踏勘、組內培訓,以及安裝人員培訓等工作。其次,按照“線上+線下”管理辦法,一方面平臺管理人員分析施工現場監控設備、安全設施與機械設備傳感器,采集到的數據,實時與成本專項管理小組溝通,確保安裝施工諸環節按照工序進行操作。另一方面,成本專項管理小組與其他小組在平臺上開展即時交流與溝通,借助協同管理方式確保各項施工環節的有序開展,規避因安全事故、質量隱患、環境污染等引起的成本損耗等情況[8]。需要說明的是,裝配式建筑工程造價預算與成本控制,與傳統建筑有較大區別,裝配環節需要并不能通過單一的成本控制方式預防超預算現象,因此,本工程中在成本專項控制中,應用了獨立管理與協同管理聯合方案。
總之,裝配式建筑工程屬于新型建筑結構,能夠實現對預制構件的標準化生產,提高建造效率,在新時期建筑行業轉型升級的關鍵時期,需要結合高質量發展主題,擴大對它的應用。結合上述分析可以看出,裝配式建筑工程分部項目少,建設價值大。但是,在工程造價預算與成本控制方面的影響因素較多,因此,在具體的裝配式建造工程中,參建方應認真分析其建造成本,按照此類建筑工程的生產制造構成要素,編制針對設計、預制、運輸、裝配諸環節的全面預算方案,并在施工過程中,做好全過程成本控制,為此類工程如期保質保量竣工保駕護航。