装配式建筑EPC总承包模式研究毕业论文
2020-04-09 14:04:09
摘 要
装配式建筑的质量、进度和成本可控,在节能环保具有巨大的优势。现发展装配式建筑是政策导向和行业发展的必然要求。但在发展过程中出现管理模式与装配式建筑不相适应,导致装配式建筑质量优、进度快的优势未充分发挥出来,管理与技术脱节严重制约了装配式建筑的发展。EPC总承包是指总承包商受业主委托,按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行作为一个整体实行全过程或若干阶段的承包,并对工程的质量、安全、费用和进度全面负责。EPC总承包集成、系统的管理理念与装配式建筑的特点相适应,政府在《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中也认为装配式建筑宜采用工程总承包模式。
本文在装配式建筑和EPC总承包的理论基础上,研究两者结合的必要性及优势,并分析实施装配式建筑EPC总承包的管理要点,包括项目各参与方的合同关系、组织架构、核心业务管控以及基于BIM技术的信息管理,重点搭建了不平衡矩阵“大总部、小项目部”的组织结构,在核心业务中侧重分析了设计管理流程和管理要点,最后针对现阶段装配式建筑项目存在的问题提出对应的建议。
关键词:装配式建筑;EPC总承包;组织架构;设计管理
Abstract
Prefabricated buildings have the advantages of quality, schedule, and cost controllability, and they have great advantages in energy saving and environmental protection. At present, prefabricated buildings have become an inevitable requirement for policy orientation and industry development. However, the management mode development of prefabricated buildings are not adapted, resulting in that the comprehensive advantages of prefabricated buildings have not been fully exerted, and the management has restricted the development of prefabricated buildings. EPC general contracting means that the general contractor is entrusted by the owner, and in accordance with the contract stipulates that the design, procurement, construction, and trial operation of the engineering construction project as a whole carry out the whole process or several stages of the contract, and the quality, safety, and cost of the project. Progress is fully responsible. The EPC general contracting integration and system management concepts are compatible with the features of prefabricated buildings. The government also considers that the prefabricated buildings should adopt the project general contracting mode in the "Guidelines for Developing the Prefabricated Buildings."
Based on the theory of prefabricated construction and EPC general contracting, this paper studies the necessity and advantages of the combination of both, and analyzes the management points, including the contractual relationship, organization structure, core business control, information management based on BIM technology, focusing on designing unbalanced matrix “large headquarters, small project department”, and researching design management process and management points, finally, corresponding suggestions are put forward for the existing problems of the prefabricated construction projects.
Key Words:prefabricated buildings; EPC general contracting; organization structure; design management
目 录
第1章 绪论 3
1.1研究背景及意义 3
1.1.1研究背景 3
1.1.2研究目的及意义 3
1.2国内外研究现状 4
1.2.1国内研究现状 4
1.2.2国外研究现状 6
1.3研究内容与技术路线 7
1.3.1研究内容 7
1.3.2研究方法 8
1.3.3技术路线 8
第2章 相关理论方法 10
2.1装配式建筑工程概述 10
2.2 EPC总承包概述 12
2.2.1 EPC总承包定义及特点 12
2.2.2五种工程管理模式对比 14
第3章 装配式建筑EPC总承包模式的特点分析 18
3.1装配式建筑项目管理特征 18
3.2装配式建筑现行项目管理问题分析 18
3.3装配式建筑EPC总承包模式分析 19
3.3.1装配式建筑应用EPC总承包必要性分析 19
3.3.2装配式建筑应用EPC总承包优势分析 20
第4章 实施装配式建筑EPC总承包要点 22
4.1各参与方合同关系 22
4.2组织架构 22
4.3项目设计管理 26
4.3.1.设计流程管理 27
4.3.2接口管理 28
4.4项目生产管理 29
4.4.1生产流程管理 29
4.4.2质量管理 30
4.4.3成本管理 31
4.5项目施工管理 31
4.6基于BIM信息管理 34
第5章 现阶段的问题及对策分析 36
5.1存在问题分析 36
5.2对策与建议 36
第6章 总结 38
6.1总结 38
6.2不足之处与展望 38
参考文献 40
致 谢 42
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
国内早在上世纪五六十年代以大板建筑为代表就推行过建筑工业化,在七八十年代初具规模,但之后在住房市场化和劳动力充足的背景下,大板建筑发展停滞,现浇建筑逐渐继而成为市场主流。直到2015年,建筑工业化在国内沉寂30年后,政府密集出台多项装配式建筑规划,2015年末国家发布《工业化建筑评价标准》决定于2016年全国全面推广装配式建筑;随后在《建筑产业现代化发展纲要》和《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中分别提出装配式建筑的发展目标:“计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上。”“力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%[1]。”;国务院在2016年9月发布的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中(下称《意见》)对发展装配式建筑和钢结构重点区域和发展目标进行了明确规划,在标准、设计、生产、施工和管理等八个方面提出了具体的任务,这一文件也表明发展装配式建筑已上升到国家战略的高度。
各地政府也相应中央号召,出台多项政策推行装配式建筑。以湖北省为例,在《关于推进建筑产业现代化发展的意见》中计划2025年全省混凝土结构建筑项目预制率达到40%以上,钢结构、木结构建筑主体结构装配率达到80%以上;武汉市也出台了2项政策文件做好顶层设计工作。现经过3年试点,武汉市已有4个装配式建筑科技示范项目,2个国家级住宅产业化基地,2018年武汉进入全面推进发展装配式建筑阶段。
装配式建筑正呈蓬勃发展之势,但在经历了较长时间的断档期,装配式建筑存在管理模式不匹配问题,未能充分发挥装配式建筑的综合优势,管理瓶颈问题突出。为了解决管理不适配问题,在《意见》中规定装配式建筑原则上应采用工程总承包模式。但应用工程总承包在国内还未形成主流,目前初步建立起的工程总承包组织结构中超过60%的组织形式是在设计单位下设二级机构来承接总承包项目,公司的整体组织设计仍以设计为主线。实力较强的设计院会在工程承包部这个二级机构中配备相应的采购和施工管理人员,而更普遍的情况是只设置少量的管理人员[2],管理薄弱不利于工程总承包项目的高效高质量运行。总体情况是能设置完全适应总承包模式的组织结构的公司只集中在少数的大型企业,且主要是化工、石油和天然气行业,具有建设项目工程总承包能力且总承包经验丰富的的建筑企业数量较少,配套制度设计亟待完善。
1.1.2 研究目的及意义
本文在EPC总承包模式、装配式建筑的理论基础上,论述我国装配式建筑和EPC总承包模式的发展现状及存在问题,构建出适合装配式建筑的EPC总承包模式,以提高项目管理效益,解决设计、生产、施工脱节的问题,打通产业链和信息壁垒,充分发挥装配式建筑的全产业链优势,为推进装配式建筑的发展助力。其研究意义具体表现为:
(1)为装配式建筑项目管理提供理论支撑
在我国装配式建筑受到政府的高度重视,基础已备,但在发展过程中仍有诸多制约因素,如成本、技术、管理等。目前绝大部分装配式建筑项目管理模式单一,通常仍沿用传统管理模式(DBB),业主占主导地位,设计、施工分段招标,设计、生产、施工、运维各阶段脱节,项目各参与方未能以项目整体利益为目标,装配式建筑全产业链优势难以得到充分发挥。本文通过剖析现有装配式建筑项目管理方式的缺点,构建出适合装配式建筑的EPC总承包模式,进一步丰富装配式建筑项目管理理论。
(2)为企业转型升级提供参考
国家支持大型设计、施工和部品部件生产企业向工程总承包企业转型,同时,装配式建筑和BIM技术的发展也改变并终将颠覆建筑行业结构,因此,设计单位、施工企业在积极寻找转型升级之路,以提升企业竞争力。本文通过论述装配式建筑施工总承包模式下的组织架构、合同管理、风险管理和信息管理,为施工企业转型提供些微的参考价值。
(3)完善EPC总承包模式
现有的装配式建筑EPC总承包模式还只是施工总承包的简单延伸,其具体的管理流程、业务流程、权责划分、利益分配等尚未完全达到应用实践的程度,还需要深入研究,进一步的创新和完善。
(4)为政府制定推进装配式建筑发展的对策提供理论依据
国务院在印发的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中就如何“推行工程总承包”,从招标要求、责任主体、管理机制、实现途径等几个方面提出了明确的要求,为装配式建筑管理模式创新指出了清晰的发展路径。但同时与EPC模式相配套,涉及工程招投标、企业资质管理、审图制度、造价定额、工程监理、质量检测、竣工验收等相关制度尚不健全,还需要政府加快完善。本文将对推进装配式建筑项目应用EPC模式的提出对策与建议,为政府制定相关政策提供一定的理论依据。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
(1)装配式建筑
我国推广住宅工业化始于上世纪50年代,向苏联学习,主要产品是标准预制工业厂房、市政管片和大板建筑。”但在1978-1998年间,系统化、工业化的思想被抛弃,建筑工业化发展几乎停滞,现浇建筑发展突飞猛进。1995年前后进入发展提升期,住宅产业化理念由日本传入中国,开始借鉴日本装配式建筑发展经验,期间由于对建筑工业化认识不深,在具体实践中出现这样的怪象:用日本的“框架 挂板”技术、德国的自动流水生产线做中国式高层超高层剪力墙结构,“水土不服”造成装配式建筑造价高、实施困难等问题。2011年开始,从迷茫走向“豁然开朗”,经过5年试点探索,深圳在2011年完成顶层设计,走上了以“标准化设计”为核心的“五化合一”的住宅产业化之路。同年以龙头企业牵头涌现了多个装配式建筑明星案例,如中建科技运用“装配式建筑 BIM EPC总承包”的理念开发的深圳裕璟幸福家园中。在标杆企业高歌猛进的同时,我国装配式建筑仍存在预制率低(一般不超过30%)、单方造价较高等问题,装配式建筑的质量优、进度快的优势未能充分发挥。
为了解决上述问题,高校和企业做出了大量研究工作,岑岩在回顾建筑工业化的十五年后反思:“建筑业的基本矛盾是建筑工业化要求的‘系统性’解决方案与‘碎片化’管理之间的矛盾,这一矛盾的解决,就是要将整个建筑业进行系统性的重组,这是集技术创新、管理创新、观念(制度)创新于一身的集成创新,这是一项宏大的系统工程[3]。”其核心思想可表述为:装配式建筑是一项复杂的系统工程,技术、管理和制度是目前装配式建筑发展的“三座大山”。这一观点与訚军、叶浩文、樊则森等专家学者观点相同。在中国装配式建筑发展报告(2017)中列举出的问题也可基本可归类为技术、管理和制度这三大瓶颈。
近几年开始有专家学者认识到管理升级之于推进装配式建筑的重要意义,叶浩文等认为由于装配式建筑项目特有属性,只有推行EPC模式,才能将装配式建筑工程建设的全过程联结为完整的一体化产业链,唯此才能全面发挥装配式建筑的建造优势[4]。叶明等认为现阶段推进建筑产业现代化、发展装配式建筑的有力抓手就是工程总承包管理模式,通过这个抓手能有效地建立先进的技术体系和高效的管理体系,破除产业链壁垒,实现设计、生产、制作、施工一体化,解决技术与管理相脱节问题[5];除EPC总承包模式外,还有学者认为IPD模式更能适应装配式建筑。金晨晨[6]构建了装配式建筑EPC总承包模式,提出该架构下的组织结构和合同关系分析在设计、生产和施工阶段如何实现进度、质量和成本管理。
(2)EPC总承包模式
工程总承包在国内的发展始于1984年,在2011年新修订的《建筑法》中增加了关于工程总承包的条款,规定承、发包方的权利与义务,为推行总承包提供法律支撑,同年开始试行《建设项目工程总承包合同示范文本(试行)》。2017年在国务院办公厅印发的国办发〔2017〕19号文《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中规定要求加快推行工程总承包,各地政府纷纷跟进出台了多项政策。
政府层面积极推广工程总承包模式,国内专家学者也围绕EPC工程总承包展开了多角度的研究,目前研究热点有风险管理、合同管理、进度管理、造价控制,总体来说处于初期探索阶段。
在风险管理管理方向,主要是分类方法不同,如郭亮亮[7]在EPC总承包项目投标、设计、采购和施工阶段搜寻风险后将其归类为自然、经济、技术、管理风险;而邵亚宁[8]将合同风险分类为法律风险和经营风险。
在合同管理方向,刘文明等针对EPC总承包项目的特点出发,分析项目部合同管理的重点,并且以实际项目案例为背景提出对应的管理建议[9];冯违[10]以总承包商的角度对总承包合同中风险进行识别分析、评估与处置,提出了项目合同风险清单。接着介绍了EPC工程项目合同索赔的有关理论和EPC项目的索赔技巧,最后结合案例讨论实际项目中如何做好合同管理工作。
在成本管理方向,夏云归纳总结出当前EPC总承包模式下在项目目标成本管理出现的一系列问题,针对问题的具体原因探究目标成本管理的控制措施[11];李明的核心思想是成本确定和成本控制相辅相成,确定造价的过程也是控制的过程。然后提出在前期策划、设计和施工阶段造价控制要点[12]。
在利益分配方向相关研究较少,牛余琴研究总承包商和分包商之间的利益分配,在Shapley利益分配研究的基础上,综合考“贡献、投资、风险”三个因素,采用Shapley值法、公平法、模糊层次分析法、灰色关联法,提出了一种基于Shapley值法的利益分配修正策略,最后得出总承包商和分包商的利益分配系数[13]。陆秋虹[14]提出EPC型工程服务的绩效模型并通过计算得到E模块、P模块、C模块、M模块和Damp;S模块的分配系数。
目前EPC总承包的应用领域主要集中在水电、石油、核电、化工等大型项目,在土木工程中应用较少,在技术复杂的地标性建筑中会采用EPC总承包模式,如天津国际大厦、浦东国际机场和上海金茂大厦等。
1.2.2 国外研究现状
(1)装配式建筑
二战后,几乎所有的国家都出现住房紧张、劳动力短缺的问题,为了缓解这一压力,维护社会稳定,各国政府或立法或颁布政策倡导采用工业化的手段建造住宅,开始装配式建筑的探索之路,积累了丰富的技术经验,形成较为完善的标准规范。欧洲地区从17世纪研究装配式建筑,经长期的探索实践现已形成装配式建筑标准化体系,并编制了一系列装配式建筑施工标准及应用手册,在装配式建筑在世界范围内的广泛应用中起到了重要的推动作用[15],发达国家发展情况如表1.1所示。
(2)EPC总承包模式
EPC总承包是国外流行的承包方式之一,因其成本低、进度快、管理简单的特性受业主欢迎,有丰富的实例应用和项目管理经验。1999年编订的《EPC/交钥匙项目合同条件》标志着EPC/交钥匙模式在工程承包模式体系中拥有独立地位。Sanghavi通过对比总结出EPC总承包模式可以有效控制项目进度、成本、质量[16];kintola SAkintoye以EPC模式项目为背景,从风险识别、风险管理组织结构、风险费用、风险处理等角度进行了较为系统的研究,并通过构建模型提出了几种实用的风险处理方法[17];Edward针认为信息管理对项目成本与进度有举足轻重的影响[18]。
表1.1 发达国家装配式建筑发展一览表
国家 | 发展情况 | 备注 |
丹麦 | 建立产品目录设计为标准的体系,使部件标准化,经组合满足多元化需求,建筑预制率达70%-80%,新建住宅中通用部件占80% | 第一个将模数法制化的国家,丹麦建筑标准是ISO模数协调标准的蓝本 |
法国 | 以预制混凝土结构为主,钢、木结构为辅,主要为框架体系,逐步转向大跨度,预制率达80% | |
美国 | 城市住宅建筑以预制混凝土和钢结构为主,结构体系为“框架 挂板 | 美国成立了预制-预应力混凝土协会(PCI),协会编制的《PCI设计手册》在国际上具有广泛的影响力 |
日本 | 形成了构件生产标准化体系,以中高层住宅的配件化生产体系和抗震性为特色,在装配式建筑的设计、生产和施工阶段都有突破性进展,建筑工业化研究处于世界先进水平 | |
新加坡 | 借由部件尺寸和安装节点重复实现标准化设计,新加坡开发出的15层-30层单元化装配式住宅,占全国住宅总量的80%以上 | 广泛应用于公租房项目,在一些公租房项目中单栋预制率甚至达到90% |
1.3 研究内容与技术路线