EPC模式下装配式建筑的成本控制研究

雷志华

（西安曲江华清文教有限公司，陕西 西安 710018）

目前，装配式结构建筑在建筑市场内的应用范围越来越广，主要是由于此类结构的建筑在施工中具有污染程度低、工序简单等优势，但要做到对此类建筑在市场内的大规模推广，还应在保证质量的前提下，做到对建筑成本的综合控制[1]。因此，本文将基于总承包模式下，对装配式结构建筑进行成本控制的研究。

1 装配式建筑工程概况

本次研究以A项目为例，对该项目的概况信息进行描述，见表1。

表1 A项目概况

为保证此建筑的现场施工可以达到预期标准，要求现场施工作业方，根据施工现场作业环境与建设工程项目的质量要求，合理选择预制构件的现场装配技术，采取专项技术保障措施，将施工作业行为落到实处，保证所选用的施工技术可以有效强化施工效果，并进一步保障地基结构的安全性、稳定性与应用质量，避免在施工中由于技术落实不到位或施工行为不规范导致的安全隐患[2]。

同时，在掌握施工区域实际情况后，需要发挥专业工作人员在此过程中的价值，引进多种现代化技术辅助装配施工，结合BIM等技术，模拟施工中可能出现的隐患，结合不同风险下工程的损失，制定工程施工备选方案、质量控制方案等[3]。当多项方案都在专业人员的指导下优化后，才能进行现场执行施工作业行为。

2 EPC模式下装配式建筑的成本控制

2.1 基于BIM的装配式建筑成本算量

针对EPC模式下的装配式建筑项目，针对其进行成本控制的实质是实现对装配式建筑在整个产业链当中成本的动态调整准确反映[4]。在成本控制过程中，需要实现对各个阶段及参与者的融合，从多个层面上，以协同控制的方式实现对成本的管理[5]。在这一过程中，可选择结合BIM技术，对装配式建筑成本进行快速算量。图1为基于BIM技术的装配式建筑成本算量基本框架。

按照图1框架中的内容，采用结合神经网络和历史大数据优化分析的方式，可实现算量结果精度的进一步提升，以此初步实现对装配式建筑成本的控制。

图1 基于BIM技术的装配式建筑成本算量基本框架

在上述算量过程中，结合多个方案之间的比较和选择，完成建模，并将后续成本控制所需的几何造价信息导出。由于装配式建筑的各个阶段都存在影响成本的因素，因此，上述过程存在较大的变化可能性，并且具备明显的多计算次数特征[6]。针对上述问题，在对装配式建筑的面积、容积率等参数进行计算时，应当严格按照下述步骤完成：步骤一：对装配式建筑设计草图的信息化模型进行建立；步骤二：从建立的模型当中统计建筑施工的具体区域面积，将统计结果以表格的形式存储，并生成表格文件；步骤三：建立施工图模型；步骤四：对模型当中需要进行装配式的建筑进行统计，同样按照上述方式以表格的形式存储，生成表格文件[7]。

2.2 基于神经网络的装配式建筑成本测算

在完成对装配式建筑成本的算量后，结合神经网络实现对装配式建筑成本的测算。在测算前构建一个符合装配式建筑成本控制逻辑的BP神经网络，将GDP、CPI等参数作为装配式建筑成本指标，在此过程中，设定装配式结构建筑的设计面积为成本估价计算中的自变量，将建筑构件的装配安装费用作为估价中的因变量[8]。

由于上述选择的两项成本指标都存在时间上的滞后性，为解决此方面问题，将建筑结构中的历年数据作为估算基础数据，将CPI成本指标设置为年度数值，设定地区建筑行业GDP为经济增长率主要评估指标。在完成对BP神经网络结构的基本建立后，使用现有数据，对建筑结构参数进行归一处理，完成处理后开始进行数据的迭代训练。图2为BP神经网络迭代训练优化流程。

图2 BP神经网络迭代训练优化流程

设定神经网络在迭代训练过程中，存在m个有效样本，则构件的适应度函数可表示为：

式中E为构件适应度数值；ki为训练后的期望值；kˉi为预测输出值。

在完成上述计算后，进行训练个体适应度的计算，按照输出顺序进行个体的排序，根据此结果，进行个体选中概率的计算，其公式为：

式中P为被选中的个体概率；Ek为个体的自适应数值。

完成上述计算，根据最优个体得到最优解，再对其进行解码得到阈值。将上述初步运算得到的结果进行归一化处理，以此得到神经网络的预测输出，再进行反归一化处理得到最终的成本测算结果。

2.3 EPC模式下的各阶段成本控制

在上述测算数据基础上，从设计阶段开始，直到施工阶段完毕的整个过程进行成本控制。在设计阶段，针对装配式建筑中的各个构件进行标准化和参数化处理，并在合理情况下减少构件的类型，在BIM当中建立构件信息库。装配式建筑成本与预制率之间存在正相关关系，即预制率越高，则成本越高；反之预制率越低，则成本越低。因此在设计阶段，上述成本算量和测算过程中，可针对不同方案进行经济分析，并优先选择贡献率较高而成本相对较低的方案，以此实现对设计阶段的成本控制。在采购阶段，可将上述算量和测算结果作为数据依据，同时结合各种价格信息，实现对材料价格走向的预判，并将市场价格波动对采购阶段成本的影响降低到最低。在确定采购方案后，还应当结合具体施工进度，编制采购计划，做到适时、适量采购。在施工阶段，可结合EPC模式和装配式建筑的特点，结合BIM技术对施工方案进行模拟，并确定施工现场的构件堆放位置以及运输构件车辆的行驶路线，确定道路的宽度。在对各个构件进行组装时，可通过BIM技术和RFID芯片的相互配合实现对构件的参数化管理，将构件吊装中出现的预警信息反馈给现场，及时对安装偏差进行调整，避免出现返工情况，以此实现对成本的有效控制。

3 成本控制效果检验

完成上述设计后，以A项目为例，对此项目的施工过程进行成本控制。

控制前，需要先进行此工程项目在不同阶段的成本支出情况，通过与EPC承包方的交涉，统计此工程的成本支出项目，见表2。

表2 A工程成本支出项目

在此基础上，考虑到此建筑的施工场地有限，现场平面管理难度大。现场场地狭小，尤其是在进行地库装配施工时，基本没有场地进行临设搭设，四个方向开挖线全部在红线附近。为解决此方面施工问题，可在前期规划时，合理规划周转和转运等问题，根据场地现有情况，分阶段合理规划施工场地。同时，合理规划场地车辆、机械、人员的进出顺序、防水和回填施工。在结构满足要求的情况下，在地库顶板上建立便道和各种加工棚、堆场，从而解决预制施工过程中的材料转运问题。

完成施工准备工作后，由总承包方结合工程实际，设计针对此项目的成本控制方案，在装配式建筑施工的各个阶段，进行成本支出的合理调配。完成阶段性施工后，统计并整理在此阶段中的项目实际支出成本与预期支出成本。将此结果作为此次实验的结果，见表3。

表3 装配式建筑阶段性施工成本控制效果

表3中的预期成本包括：预制构件生产费用+安装费用+浇筑费用，实际支出成本：按照标准进行现场施工作业，完成施工后的实际支出。

根据上述统计结果可知，本文此次研究设计的控制方法，可以实现在施工中对各个阶段施工成本的有效管控，将装配构件施工实际支出成本控制在预期成本内。

4 结语

装配式建筑是我国建筑行业未来发展与建设的必然趋势，此类结构建筑不仅可以解决由于混凝土施工对环境造成的污染问题，还可以减少工程作业工序。但要实现对此种结构建筑在建筑领域内的推广，还应在后续工作中，结合实际情况，对成本控制工作进行进一步优化。

通过本文的研究，明确了装配式建筑结构在我国建筑行业未来发展中的地位，为确保项目施工可以达到预期的质量效果。应结合工程实际情况，优先选择施工经验丰富、以往工程效果优良的施工队伍，并做好项目的成品保护工作。考虑到项目参与作业班组多、人员复杂，且部分装配式建筑施工包括精装修工程，故成品保护工作非常重要。此外，对于工人进场的成品保护教育要落实到位，认真对待，在现场布置提示标语，达到时刻提醒的目的，最终实现对装配式建筑施工的全面优化。