摘要：改革开放以来我国城市化建设获得了举世瞩目的发展成果，随着建筑工程项目不断增多，传统的粗放型建造模式不仅造成大量资源的损耗，还会导致出现严重的施工污染。和传统的钢筋模板混凝土现浇模式相比，装配式建筑表现出了明显的优势，并逐渐在建筑工程行业获得了普遍应用。装配式建筑可以显著提高施工效率，节省劳动力，实现建筑的工业化生产。结合当下流行的EPC工程总承包设计施工一体化的建造模式，可以大大提高工程项目的建设效率，减少浪费，从而有效控制造价。下面结合实际项目案例对预制装配式建筑设计施工一体化进行探讨。
关键词：装配式建筑；设计施工一体化
一、装配式建筑简述
装配式建筑是一种建造方式的改革，也是未来建筑业建造方式发展的必然趋势，具体是指通过将传统的钢筋模板混凝土的现浇生产构件的方式转移到工厂内，通过模具将设计图中的材料制作成外墙板，内墙板，叠合板，阳台，楼梯，预制梁，预制柱等成品构件，再运输至工地现场，通过机械和人工进行装配安装，类似于像“搭积木”一样的建造房子。它主要包含几个特点：即设计的标准化，生产的工厂化、施工的装配化、装修的一体化、管理的信息化和智能化。由于具备这样的特点，理想状态下建筑的建造、安装和装修可以在工厂内按照设计标准实现同步进行，极大地减少了工地现场的交叉作业和现浇流程，从而最大程度地减少对材料的消耗和降低对工地环境的污染；在工厂生产的同时，现场管理可以提前做好安装设施、人员和措施等准备，产品一运至现场即可实现无缝对接安装，亦可最大程度地节省工期。但发展至现阶段也存在一些制约和不足：如构件生产的模具昂贵，建筑类型过于复杂时成本增加；运输成本较高，生产构件的工厂距离工地现场较远时，将产生巨额的运输费用；构件拼接难度大，对承建单位的管理水平要求很高；综合这些因素，往往装配式建筑的实际建造成本要高于现浇式建筑。
二、EPC工程总承包模式的探讨
EPC工程总承包模式又称为“交钥匙”工程，即建设方通过一次招标，将工程的设计、采购、施工打包委托给总承包单位进行建设，总承包单位对工程的进度、质量、安全向建设方负总责。由于这样的建设模式，对总承包单位的项目全过程管理能力提出了很高的要求，所以从承接项目开始，总承包单位就必须对项目的建设全过程进行分析，从设计阶段就要对项目的设计方案，进度要求、质量控制要点，各项成本和利润进行全盘的考虑和计算。其中如何实现设计施工一体化是总承包单位视为生命线的重大课题。总承包单位除了要保障建筑的设计方案、工程质量和使用功能，最大的特点就是能在合同范围内最大程度地发挥主观能动性，对项目的设计、采购、施工各个环节通过信息化、智能化等工具手段实现管控，从而实现项目的管理目标。
三、装配式建筑设计施工一体化的探讨
首先来探讨装配式建筑实施的难点，在设计方面，需要逐个对预制构件进行深化设计并不断根据现场实际情况修改调整；对构件模具的设计要精准，且要充分考虑经济性，如果建筑过程发生变更也要不断进行调整；安装节点的设计尤其重要，由于现行的装配式设计规范仍在发展阶段，仍存在大量构件的节点需要逐个进行受力分析，计算保守了不经济，计算不足了不安全，需要在两者之间不断平衡。由于这些原因，设计可能需要派驻代表驻场，随时解决技术问题。在施工方面，大量的施工组织活动存在一定危险性以及日后的质量隐患，比如大型构件的吊装、节点灌浆、拼接部位防水措施等都需要编制专项的施工方案，同时组织设计、监理各方会审，及时提出改进措施。材料采购则需要充分考虑工厂选择，是选择产量大但距离远，还是选择距离近但产量偏小无法满足工期要求的厂家，甚至考虑多工厂组合供应，都要经历精确的计算和评估，同时需要满足成本和工期的需要。
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其次探讨装配式建筑与EPC工程总承包模式结合的优点主要几方面：
1、有利于实现真正意义上设计施工一体化，在总承包模式下，建设单位只需要提出具体的项目预期目标，功能布局和交付标准等要求，剩下的设计、制造、采购、装配等具体工作全部交由工程总承包方来完成。总承包方作为工程项目的进度、质量、安全和投资控制的责任主体，为了确保实现自身的利润和项目的目标，总承包方会充分发挥主观能动性，以设计为主导，全面统筹推进设计、采购、施工的各个环节。工程项目的各参建方在总承包方的统筹协调下，服从全局安排、围绕项目的整体目标实现各自的管理目标，实现设计、施工各个环节的高度融合，从而实现设计施工的高度一体化。
2、有利于实现系统化管理，根据总承包单位多年的项目管理经验建立的项目管理体系，实现了设计施工各个环节的可追溯性，从而确保项目的质量可控。从方案设计阶段、就组织各相关方统筹分析土建、机电、装修各子系统的制造和装配环节，对前期组织会议纪要记录在案，做到用于实施的设计、施工方案科学合理。将项目管理日志，问题处理跟踪报告，变更的发起、签收、交底记录，以及各类工程验收、审批表等通过信息化、智能化的手段进行系统的记录，并分部或者分类储存，做到项目管理每个环节的可追溯性，一旦出现问题，即可迅速找到责任相关方进行处理。
3、有利于节省工程建造工期，加快建造速度。在总承包单位牵头，根据项目管理程序将设计和采购、制造、装配各个环节紧密地衔接，甚至可以实现后续工作前置。比如在方案设计阶段，就可以联系装配式工厂、设备厂家进行初步对接，根据采购条件择优选拟定相应的设计方案，甚至修改优化设计方案，避免了后期因为采购环节不到位导致的工期延误，成本增加等问题；又如在方案设计阶段，根据地勘报告的分析，会同施工拟定基础的设计方案，在设计工作开展的同时，便可组织施工进场开展临设、土方开挖、基坑支护等施工工作，等到基础施工时已经完成全部施工图设计或者大部分图纸设计，避免了传统项目必须等到收到全套图纸才能组织施工进场，大大加快了建造速度。
四、结合项目实例谈成效。
广西建设职业技术学院教学楼和学生宿舍工程项目，是广西首个采用钢结构和混凝土装配式的混合结构，装配率达到75.5%，集教学、科研和居住于一体的装配式科教类建筑。占地面积3872平方米，总建筑面积48536平方米（其中教学楼18069平方米、学生宿舍25595平方米），地下一层建筑面积4872平方米。该项目采用了EPC工程总承包模式建设、运用装配式建筑和BIM技术深度融合，集诸多新模式、新技术于一体的示范性项目。
管理成效：项目的施工工期285日，根据《建筑安装工程工期定额》（TY01-89-2016），本项目若采用现浇结构的定额工期为650天，实际所用工期比为定额工期少365天，所用工期仅为定额工期的44%，可见本项目采用装配式技术与EPC模式结合施工速度之快。本项目注重将BIM技术与装配式技术深度融合，利用建筑可视化有效实现碰撞检查、施工模拟，减少施工误差，降低建造成本，提升建筑品质。利用BIM技术进行场地分析、建筑风模拟、建筑体块分析、日照分析、功能分析、交通流线分析、下沉空间设计、屋面绿化设计、地下室、设备房布局、设备管线设计、拆分设计、施工模拟等。本项目获得了全国及区内BIM应用奖3项、广西区安全文明工地等奖项，同时也正在积极申报各项自治区级国家级奖项当中。
总结：
装配式建筑应以技术策划为先导，以设计牵头的EPC模式将发挥技术策划的最大优势，同时也能将装配式处于发展初级阶段的各种弊端和风险控制至最低，通过一批项目培育更为优质的EPC总承包商，促进建筑行业往更为优质的方向发展。根据上述文章的分析，希望可以帮助有关部门和单位了解到装配式建筑与EPC模式设计施工一体化结合的意义和长处，从而促进我国预制装配式建筑乃至整个建筑行业的高效发展。
参考文献：
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[2]江韩，赵学斐，张并锐，et al.某装配式建筑抗震设计及BIM技术设计施工一体化应用[J].工程抗震与加固改造，2019（2）.
[3]王立.关于预制装配式建筑发展前景与建筑设计要点研究[J].城市建筑，2019（12）：82-83.
论文作者:滕智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：建筑论文; 项目论文; 工期论文; 总承包论文; 构件论文; 模式论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第32期论文;