模块化建造是施工企业未来发展的主导模式

张春丽

中国石油天然气第七建设有限公司 山东青岛 266000

1 模块化建造的定义和内涵

1.1 定义

模块化建造是指在工程建设的整个生命周期中，从设计开始围绕模块化来打造，模块化预制大部分工作在工厂完成，施工现场作业以机械化为主导，信息化贯穿建造周期的全过程。模块化建造相对于传统工程建设模式有其明显的优势，可最大程度地实现工厂化预制和模块化施工，最终利用机械化作业完成项目的快速模块化建造，同时在建设全过程采取信息化管理手段实现数字化移交。这是对传统工程建设模式的一种升级，也是提升企业核心竞争力的重要手段。

1.2 内涵

模块化建造的内涵可以从5 个方面来理解，详见图1。

图1 模块化建造的组成部分

（1）标准化设计。标准化设计是模块化建造的龙头和灵魂，一般包括模块的总体布局设计、拆分设计、结构设计和安全稳定性设计等，是工厂化预制和模块化建造的技术支持和保障。

（2）工厂化预制。标准化预制利用设计成果开展模块等预制，最大限度地将现场施工转变为工厂预制。预制产品从传统的管道、静设备升级为复杂的模块，在工厂内完成模块制造、试压、检测等所有工作。在工厂预制的同时开展现场施工，协同高效。

（3）模块化施工。将工厂预制的模块运抵现场后进行快速复装，因施工模式由传统的管道焊接、设备安装转变为模块的拼装复位，需要更多地考虑模块的运输、吊装、复装等工法和作业，以及管理流程。

（4）机械化作业。为进一步提高作业效率和降低劳动强度，同时满足工厂化预制和模块化施工的作业要求，由传统的人海战术转变为机械作业，在预制和施工过程中大力推广和采用先进机具。

（5）信息化管理。利用现代信息技术，实现设计、采办、施工、试运等工程建设全过程的线上管理。模块化建造各环节提供平台和保障，为数字化移交和智能化工厂提供数据支撑。

据有关调查数据显示，在冠心病患者当中，约有95%左右的病例是由冠状动脉粥样硬化所引起的，而冠状动脉粥样硬化则和炎症反应有着较为密切的关系，故，临床有必要对冠心病患者的炎症反应相关因子水平进行检测。

2 模块化建造模式与传统模式的主要区别

传统工程建设模式下，在设计、预制、施工等方面也存在模块化建造的作业手段和方法，但是各环节之间关联性弱、协调性差。而在模块化建造模式下，从设计到交付，各环节是一个紧密相关的有机整体，相互协调、配合高效。传统施工模式与模块化建造模式的对比见表1。

表1 传统施工模式与模块化建造模式对比

通过以上比较分析，不难看出，“五化”施工模式相比于传统施工模式有着明显的优势，主要体现在以下8个方面：

（1）提高工作效率。对于最大施工作业量的建造工作，由施工现场转移到工厂预制，工作效率至少提高1 倍，有效解决了施工现场社会依托条件差的问题，很大程度缓解了目前80 后及90 后新型人员外派困难的局面。

（2）提升施工质量。产品的预制在工厂完成，生产设备更先进、生产环境更可控、作业工人更稳定，工厂质量远高于现场施工质量。

（3）缩短施工工期。模块化建造可以实现多地协同作业，最后统一组装快速交付，预制和施工同步开展、交叉作业，工期通常比传统建设模式工期节约30%

（4）减少建设用地。由平铺式布置转变为立体布局，节约占地，解决征地难、地形条件复杂等问题，降低了永久和临时征地费用、场坪土方费用等。

（5）优化组织管理。由现场分散管理转变为工厂内集中组织，界面清晰，管理有序。同时，通过集约组织，可节约材料、降低成本。

（6）减少施工风险。对于环境不稳定的国家，尤其是中东和中非等国家，社会安全比国内差，采用模块化建造模式减少了现场作业量，从而降低了安全维护成本。另外，工厂作业优于现场作业，也降低了安全风险点。

（7）降低施工成本。模块化建造大部分成本由现场转移到了工厂，管理更精细、工期更可控、开料更准确，这些都更有利于成本控制。

（8）增强职工幸福感。职工的工作环境由风餐露宿的野外转变为宽敞明亮、干净舒适的固定厂房，由远离家人转变为阖家团圆，工作和生活方面更有幸福感。

相对于传统施工模式，模块化建造的完整链条能够实现产业链的无缝衔接，把现场的部分作业转移到工厂车间，把建筑工人变成产业工人，把零散性单体设备转变成集成化建筑，大幅降低了质量和安全管理的风险点，提高了企业的服务水平。

3 实施模块化建造的意义

推动实施模块化建造模式，在新时代具有十分重要的意义。

3.1 模块化建造是建设领域供给侧结构性改革的体现

改革开放30 年来，我国经济持续高速发展，已经步入中等收入国家行列，成为名副其实的经济大国。但随着人口红利的衰减，中等收入陷阱风险累计，国际经济格局深刻调整等一系列内因和外因作用，经济发展进入“新常态”。经历了多年的投资盛宴和产能建设高峰后，去产能、提质量、降成本成为各行各业的必然选择。而通过“五化”工作，能够更加确保工程建设质量，缩短工程建设周期，提高综合效益。国家也在“大力推广装配式建筑、减少建筑垃圾和扬尘污染、缩短建造工期、提升工程质量”等方面加大了政策支持力度，并提出力争用10 年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。这说明模块化建造工作符合现代新型建造模式发展趋势，是工程建设领域供给侧结构性改革的具体体现。

3.2 模块化建造是实现工程建设项目降本增效的迫切要求

在国家经济增速放缓的时候，工程建设行业的形势依然严峻，压力依然很大。降本增效、开源节流是企业永恒的主题，施工企业必须要降低建设成本，帮助业主节省投资、为业主创造价值。模块化建造通过降低现场施工费用、降低征地和土方费用、缩短项目工期、节约项目材料等，实现了企业的数字化移交，帮助客户提高运营管控水平，降低运营成本。

3.3 模块化建造是公司提高市场竞争力的有力措施

模块化建造能通过为业主提供低价、优质服务，实现企业的持续生存和发展需要。施工企业如果能将模块化建造工作做细做精，使模块化和一体化装置的集约程度更好，功能更全、安全环保性能更稳定，更加智能化，以及进一步增强模块化安装和机械化作业能力，那么就意味着施工企业提高了应对国内外严峻经济环境抗风险的能力，有利于实现可持续发展。

图2 为模块化制造的部分图例。

图2 模块化制造部分图例

4 当前模块化建造工作面临的挑战

模块化建造模式为施工企业带来了新的发展机遇，但是这项工作也面临一定的挑战。

（1）在模块化设计方面，作为龙头和核心，从传统的建造模式转变为模块化建造模式，全面掌握模块化设计的核心技术还需要一定的时间。设计要和预制工厂的加工能力、预装场地、吊装能力、运输限制和施工场地限制，以及吊装能力和组装能力等进行有机结合，也就是说要实现设计的模块化产品要能制造、能安装、能拆卸、能运输，这就要求设计做好与制造的有机结合。

（2）在模块化预制方面，传统的工厂生产流程和组织模式需要改进，建立成符合模块化建造要求的生产线，配齐设备和机具，提升模块加工制造能力。

（3）在模块化施工方面，传统的组织不再适应模块化建造模式，需要建立模块化施工的标准规范、作业程序及工法。需要加强对不同模块类型的运输、吊装、就位、安装、调试等各环节施工工艺、工法的研究，形成科学的作业流程和管理程序。

（4）信息化管理方面，要打破传统施工管理模式，搭建施工管理信息化平台，通过云服务，实现焊接、检测、试压等全过程的线上管理，这也是实现模块化建造需要考虑的问题。

总之，在工程建设行业领域，由于内外部环境不断发生深刻变化，传统建设模式已经越来越不能适应当今行业的发展，模块化建造必然成为未来工程建设的主导模式。施工企业需要有效进行转型，高度关注和重视模块化建造工作，以此提高施工企业的核心竞争力。