EPC模式下装配式混凝土结构建筑的设计质量控制研究

李博彦 曹敏

天津市房屋鉴定建筑设计院 天津 300381

2016年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，指出装配式建筑原则上应采用工程总承包模式。装配式建筑项目具有“设计标准化、生产工厂化、施工装配化、主体机电装修一体化、全过程管理信息化”的特征，唯有推行工程总承包管理模式，才能将工程建设的全过程联结为完整的一体化产业链，全面发挥装配式建筑的建造优势。在这一模式中，设计方从阶段承包转变为项目指导甚至是总承包。设计人员正确理解EPC模式下的设计责任和工作内容，合理界定设计在工程中的位置，对EPC模式的推行将起到至关重要的作用。因此，对EPC模式下装配式混凝土结构建筑的设计质量控制研究十分必要。

1 EPC工程总承包模式的特点

EPC是英文Engineering Procurement Construction的简写，即工程设计、采购、施工建造，是工程建设项目所经历的三个阶段。EPC工程总承包模式即是对工程建设项目的这三个阶段实行全过程的承包。长期以来，我们的建设模式是以建设投资单位为主导的阶段承包模式，设计、施工、监理、采购等各自独立。这一模式下，各阶段的承包单位都对建设单位负责，且彼此之间没有利益关系影响，从而起到相互监督和制约的作用。但随着工程项目质量要求的提高和产业链的不断细化，这一模式的缺点愈加明显，那就是建设单位没有足够的专业能力支撑工程全过程的统筹协调，这时参建单位之间的相互监督就变成了相互掣肘。EPC工程总承包模式正是对这一问题的解决方案，可以整合产业链上下游的分工，解决工程建设协调沟通混乱、指令传递不清、碎片化管理问题。通过工程总承包模式将工程建设的全过程联结为一体化的完整产业链，促进技术体系与管理模式相适应，以实现资源的优化配置[1]。

2 装配式混凝土结构建筑的设计要求

装配式建筑类型中，木结构和钢结构建筑天然具备装配的特点，只有装配式混凝土结构建筑，与传统的现浇混凝土结构建筑在设计上有着较大差别。具体体现在以下方面：

方案策划 在前期规划与方案设计阶段，应统筹各设计专业，因地制宜地采用最适合的装配式技术，要摒弃为装配而装配的做法，坚持科学合理地进行设计，同时应提高全局意识，在更大的范围内考虑经济性、合理性和功能性的结合点。同时结合现有政策要求、项目规划条件、功能及造型等各项要求，综合考虑项目方案中后期生产、施工各环节的衔接和协同。

建筑设计 对于施工图阶段建筑专业的设计工作，首先应充分了解项目定位，以前期建筑方案和技术方案为设计深化依据，继承和延续方案中的装配设计思路，遵循少规格、多组合的设计原则，实现部品部件的系列化和多样化。设计中应进一步讨论和优化防水、防火、保温、隔声等构造设计，同时应统筹协调具体设计中各专业的设计要求。设计图纸还应对构件加工和内装设计提出控制要求[2]。

结构设计：装配式混凝土结构建筑的结构设计现阶段遵循等同现浇的原则，在整体计算上，对于仅作水平构件的装配式建筑与现浇结构的计算基本相同。对于考虑竖向承重构件装配的结构，抗震设计时，应对竖向受力构件的设计值采取适当的放大系数进行修正。预制构件设计要考虑短暂工况下的受力，包括预制构件脱模、翻转、运输、吊运、安装等环节的验算。

机电设计：装配式混凝土结构建筑的机电设计应遵循建筑机电一体化的原则。设备与管线宜采用集成化技术，并宜与主体结构相分离，方便维修更换，且不影响主体结构安全。设备和管线设计应与建筑、结构专业设计同步进行，相关的预留预埋应在设计中明确，不得在安装完成后在预制构件上剔凿沟槽、打孔开洞等。部品与配管连接、配管与主管道连接及部品间连接应采用标准化接口。

内装设计：装配式建筑项目应按全装修设计，并宜采用装配式装修。装修设计应与土建设计、设备管线设计、用户使用需求充分结合。装修设计应作为项目的一个专业，其设计图纸应与其他专业图纸同步出具、准确对接，并应编入项目图纸档案中。装修设计中鼓励采用二次结构与主体结构分离、结构与管线分离的做法，宜采用干式工法和集成化、工厂化的部品。

3 设计质量控制

通过以上对EPC工程总承包模式和装配式建筑混凝土结构建筑设计特点的分析，可以综合得出设计质量控制的要求。

首先是转变设计思想，由提供工程依据变为提供工程指导。装配式混凝土结构建筑的设计是项目的关键阶段，后续的采购、生产、施工等等环节的要素都应反映在设计中，否则就会在后续的进程中遭遇困境。设计人员因此应改变原来本专业出图指导施工的传统思想，代之以出图指导项目推进，指导项目完成质量的理念。例如在选定装配式技术时，不应单纯考虑本专业的设计和施工，而应充分发挥EPC模式的统筹优势，与生产、采购、施工、销售等部门紧密结合，通过细致评估把项目各阶段各分部的要求与装配式技术结合，就项目内相关装配式技术的实施方案进行讨论和修正，对整个装配式技术的应用体系进行调整，进一步使整个项目的技术方案趋于合理[3]。设计方应成为协调控制中枢，与工程其他工序建立有效沟通的机制，做到高效协同。

其次是工作转型，由单一专业设计转向技术设计和质量控制兼顾。这一要求这意味着设计工作中增加了管理成分，同时也需要EPC模式相应框架的支持。EPC工程总承包的优势在于系统性的管理。在EPC模式下，建筑各类设计指标不能限于满足国家规范的要求，而是要具体到选材和选型。设计中应统筹分析建筑、结构、机电、暖通、装修等各子系统的制造和装配环节，进行全过程系统设计，对工程中可能出现的异形、大型、高精度等特殊要求的构件，在方案阶段就应做相应的深化设计，最终设计方应对构件的材质、精度控制等提出设计要求，并对其可行性和生产成本有所预判。另一方面，这种质量控制还体现在项目成本的控制上。在EPC模式下，设计、制造、装配、采购的不同环节形成合理穿插、深度融合，实现由原来设计确定后才开始启动采购方案、制造方案、装配方案的线性的工作顺序转变为叠加型、融合性工作。经过总体策划后，在设计阶段就开始制定采购方案、生产方案、装配方案，使得后续工作前置交融，大幅节约工期。在设计方案中充分考虑材料部品的性价比，控制造价成本，在满足建筑产品的良好性能要求的同时，最大限度地节约资源。

第三是牢固树立集成理念。装配式建筑是集成化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修的系统工程，其核心是集成化设计，即要将设计、生产、施工、运维等全产业链的问题都研究透彻。在EPC工程总承包模式下，设计人应从项目开始时就树立“集成”理念，在总承包的资源的支持下，广泛搜集建设项目各阶段的信息，结合建设单位的要求，统筹考虑，实现优化配置。在装配式建筑的设计中不仅要遵循相应的设计原则，还要对项目中可能涉及到的一系列要点进行把控，以保证设计理念的实现。

4 结语

作为装配式建筑的重要组成部分，装配式混凝土结构建筑项目同样以“设计标准化、生产工厂化、施工装配化、主体机电装修一体化、全过程管理信息化”为目标，在融入EPC工程总承包管理模式后，将更全面发挥装配式建筑的建造优势。在EPC模式的框架下，设计工作的革新必将成为装配式建筑发展的质量保证和强大助推力量。