基于装配式建筑EPC信息化管理技术项目应用

李小龙 黄鑫

1.中恒建设集团有限公司 江西 南昌 330103；

2.朗建城市设计研究院有限公司南昌分公司 江西 南昌 330096

1 装配式建筑概况

1.1 装配式建筑的发展

尽管当前的政策对装配式施工有很大的好处，但是在技术发展上，装配式建筑仍然存在着很多问题。其关键问题有：一是我国大多数的构件制造企业的现代化程度比较低，大多数的构件制造厂的生产工艺比较滞后，机械化程度比较低下。二是缺乏信息化。当前，在我国的装配工程中，信息技术的融合与运用还不充分，其建设的效率低下，效益并不明显，因此，高效能的装配工程建设离不开信息化技术的支撑。在建设领域，我们的建设工作仍需进一步加强管理。同发达国家的企业信息化程度比较，中国的建筑企业信息化程度只有0.3%。据统计，我国建筑业信息化率每提高0.1%，建筑业市场可增加200亿美元[1]。

1.2 EPC系统的信息技术应用优势

施工物料成本在施工费用中占有很大比重，对工程所要求的物资进行分析，对供应商所提供旳物料进行控制。规模化精确的采购存货费用和紧急情况下的生产费用逐渐减少，很好地控制了企业的采购费用。EPC信息化管理能够最大限度地利用技术的优点，从经济效率角度合理选用建材，增加就地取材的比重。在施工过程中，如果建筑符合有关的性能需求，那么就可以节约有限的资源。按照精益设计的理念来进行，可以使设计更改的次数降到最低，从而避免重复工作。把多余开支减少到最小化。在此步骤中，原材料的购买方案得以创建。再举一个例子，当构件再加工时，可以确立装配式方案，并且可以将线性结构替换为可以相互穿插或重叠的装配结构，保证各部门之间的深入整合。减少了资源的消耗，减少了工程建设的时间。

随着工业化进程的不断深化，装配式建筑结构也随之出现。装配式建筑是指在预制件车间内加工构件，具有较高的自动化水平和现场操作能力，施工周期短，造价低，符合新时期的绿色、低碳、环保的施工要求，已逐渐被建筑业所青睐。装配式建筑项目的管理要求对整个施工过程进行全面的规划和管理，而EPC总承包可以实现项目的设计、生产和施工的全程化规划和管理。应用BIM技术，可以提高建筑施工的施工质量和施工效率，能够动态、全面地分析总包项目各环节要素，以保证项目从设计、生产到施工各环节的有机衔接，实现施工过程的全程化管理，降低施工风险，保障施工安全，对施工进度进行严格的管理，提高施工质量和效率，确保项目的经济效益。

2 EPC总承包工程在装配施工中的应用

2.1 招投标管理

在工程造价、施工技术复杂性等方面，施工单位必须具有相应的资格，由施工单位招标或分包方式确定工程项目的总承包。在EPC总承包中，以总承包方式签订合同，开发商依据招标的方式对其进行造价计算，并依据工程建设的实际工程量与施工进度支付相关款项。EPC总包的施工管理中，有许多不确定的危险因素，比如建设单位是否按合同和施工进度付款，以及设计方案的变化等。在建设项目前期，工程监理单位要站在项目建设的整体视野上进行前期工作，对项目管理目标、进度、质量标准等进行全面的分析，以对项目的技术、成本和风险进行全面的评价，为工程建设顺利进行打下坚实的基础[2]。

2.2 设计管理

工程施工中，施工单位应加强与设计方、监理方的沟通，全面把握施工的各个环节，做到科学化、标准化、信息化，以动态的方式进行项目的规划和目标的选定，进行前期的准备和调查，对地基的数据进行剖析，运用BIM技术进行建筑的建模，与EPC的管理方式相融合，实现设计，组织和采购的一体化，实现工程建设过程中的信息化系统高效的衔接，确保预制构件和预制管线的高效、标准化生产。在工程项目的建设目标、成本控制和进度计划等方面，都要反映在工程项目的规划中。因此，在规划设计时，要根据工程施工的需要，与技术规划相配合，保证工程平面和立体设计的标准化，在产品的制造、采购、施工等各环节的衔接上，对加工、运输、装配等环节进行科学的规划，按构件拆分工艺、材料设备应用进行构件种类的确定，在图纸的设计方面，根据部件的分解需求、部件的运输特性，进行了性能的计算，在构件的加工方面，设计者要与制造企业进行方案对接，确定预埋件的埋入位置、埋入深度和预埋件的具体要求。

2.3 生产管理

在装配式建筑项目中，预制件的制造是其基本的工作，为了保证其高效实施，必须通过与其相关的工艺技术协作，使其达到设计标准，使工程建设的需要和工程安装工作得到保证。首先，建立构件制造的质量管理体系，识别产品标志，制定产品的制造标准；其次，建立基于构件制造工艺要求的产品制造协调机制，并根据构件制造工艺要求制定可操作的技术计划。构件制造者必须与设计单位合作，构件制造厂将构件制造模具的尺寸与制造尺寸相结合，由模具设计单位根据模具尺寸、吊车、起重机等数据来决定构件的接头位置，构件的钢筋配筋、构造和预制件的设计，以保证预制件的位置合理。复合构件与装配式工程协调配合，完成构件的脱模、吊装和运输，对堆放、装配、施工等进行应力分析，以决定作业计划，并在施工过程中，应注意装配顺序、支架拆除顺序等因素。采用信息化技术，制造预制构件，内装和周边产品。在装配车间进行加工时，要强化产品的前期工作，比如：制定工艺方案，做好技术交流和产品的质量检查。在采用自动化技术如钢筋制造、装配等方面，通过优化配套模具设计、模具拆装、混凝土浇筑自动化等工艺，提高预制件的制造精度，保证在以后的工程，能够达到构件的精确对接。

2.4 建设项目的实施

在EPC总包中，从设计—建造—完工的整个过程中，应对其进行全面的管理。施工组织的管理是指工程设计、采购和施工的衔接，因为EPC工程的各个环节都会影响到工程的顺利进行，因此在工程实施过程中，各个环节的衔接是工程建设的关键。各个环节的管理要有明确内容所有者、职责表和管理计划（包括协同面的具体的经营内容、界面协作的机制）。另外，由于装配式建筑在建设过程中涉及的人员和利益主体众多，且部件繁多，难以进行有效的协同，在工程建设中，要按照工程的进度和工程的具体情况，合理地组织交叉作业，并明确工作的交叉点，制订协同施工的分包单元，提高施工的品质。

3 EPC在装配式建筑业中所遇到的问题

3.1 缺乏有效的管理体制

造成装配式工程造价高昂的一个重要因素，在于其技术及建造系统的落后，不管是连接设计、生产，以及连接的过程，若没有充分考虑到总体利益，则难以达到高效的协同，这并不能突出装配式型的优点，同时也要指出，在EPC的资质管理、结业证书等与EPC模式相关的机制方面，还有很多问题没有得到有效的解决。

3.2 组织体系管理不健全

过去由于不同行业之间存在着不同功能的交叉或重叠，使得装配式建筑从最初的规划到建设的管理脱离，或者是多个管理者共同参与，很难彻底地解决。究其根源，在于预制构件的制造和管理不够协调、分工不明确、功能重叠、组织管理不够规范等。当然，要完全发挥建筑的整体优点是很困难的[3]。

4 基于装配式建筑EPC信息化管理技术项目应用案例

本文以某EPC模式教学楼为例，深入介绍EPC信息化管理技术的应用要点。

4.1 前期规划

在最初的招标阶段，业主方按照工程的特定需求，明确地向投标人提出了包括图纸的高度在内的BIM模式，并提供了全部的工程技术数据。BIM模式使业主和评审小组能够从三个方面对工程的全部设计数据进行评审。既能增强工程设计的直观性，又能使业主和投标小组对工程项目的可操作性有较大的了解，使项目的评估更加精确。BIM模型是一种基于用户需求的BIM模型，并对其进行了专门的数据处理和相关的计算，从而实现了对成本的直接评价。

4.2 信息化设计

BIM是建筑智能化与信息化的重要组成部分，通过对BIM进行轻量化、无损处理，导入到智能建筑的智能建筑中，实现多个领域的数据传输。在这个学校工程中，模型可以在不同的设计、施工等不同的时期上载模型。对以前的开发平台进行管理，对多个工程进行多种版本的管理，对不同的模式进行对比，对设计更改进行高效的文档化。同时，通过对BIM进行了多种设计软件的联机整合，结合了该工程的BIM模型，通过专家的讲解，实现了该工程的一体化BIM建模。每一台设备都可以利用网站的形式，从工程BIM中抽取出工程所需的构件，构成该工程的标准化构件库，列出平台部件和部件仓库。由于技术参数、施工图、详图等与具体项目的具体结构有关，故能实现对项目的构件进行规范装配。

4.3 生产施工

及时提供BIM的设计数据，也就是在设计阶段完成的构件和构件加工信息，这将有利于提高工程建设的效率。产品的相关数据可以在云上传送至产品管理平台，产品的相关数据会自动产生对应的条形码，供采购商使用。同时，该公司还可以获得产品的制造数据和设计细节，并在此基础上实现了BIM技术的应用。该管理体系可按工程进度决定构件到达的具体日期，方便按生产需求将数据归类、整理、传送至相应生产线、进度及生产计划。在这种方式下，可以有效地提高构件的制造效率，从而保证构件在预定的期限内交货。通过对工程施工中使用的条形码技术，使工程施工人员能够与BIM进行简单的联系，从而达到对工程施工的安全、稳定的要求。在生产的同时，通过远程监测，可以实时监测每个车间和流水线的生产状况，工地员工可以在任何时候都能看到，同时，还能对工地上的员工进行安全检查。智能化的检测系统，能够将任何问题都及时报告，并进行实时的监测，保证不会有任何的问题和危险。通过对厂房的异常现象进行分析，并将其在屏幕上的信息进行交互，实现对现场监控的及时反馈，从而间接地提升了企业工作的安全性。采用智能监测方式可以有效地解决大型视频监测和人力资源短缺的问题。工程中所采用构件的质量控制，包括设计、产品调度、质量控制、后勤及接收。施工期将原料及设备配件运送至工地，以达到工程施工的目的。在工程前期，以坪山区三所中学的工地和分包商为基本数据，将其纳入智能建筑系统，并保存人力名单、黑名单、分包商等信息。通过门禁设备和位置系统的辨识，可以对人员的数量和人员进行实时远程监测，并可以进行现场的实名登记和实际考勤记录，人员流动统计分析轨迹，日常出入等违规记录和退出数据等。该系统能及时显示各个员工的进出情况，并可以了解员工的上下班情况、安全培训、工资支付、劳动合约等情况。

4.4 后期维护

采用航空摄影技术，实时显示了现场的各种模式，使影像的发展更加直观、真实、有效。智能施工平台是一种以BIM轻型建模为基础的智能施工平台，通过在线ProjectVR全天候的电子版用户指南，可以查看项目设计、生产、施工等各个环节的信息，从中抽取有用信息，为以后的工程维修和安全检查工作打下基础。

5 结束语

总之，随着科技水平的提高，建筑业正在逐步走向智能化和现代化。EPC信息技术是一种非常普遍、非常有意义的技术。EPC项目的各个部分能够使信息相互连接，从而给智能化施工提供了一种崭新的发展和活力。特别是在装配式建筑的应用过程中，能够充分发挥预制构件数字化的优势，将建筑整体信息与施工过程协同起来，更好地为实现我国装配式建筑EPC信息化模式提升创造良好的条件。