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裝配式建筑集成設計下的“兩山”速度
黃育波中建三局綠色產業投資有限公司設計研究院黨總支書記、執行院長
9天,火神山醫院從無到有;10天,雷神山醫院拔地而起,這是建設者夜以繼日的力量,也是先進的裝配式建筑技術帶來的驚喜。“建筑更美好的世界”、“用建筑改變生活”,而這次,“建筑為生命爭取了時間”。
“兩山”醫院裝配式集成設計的應用
火神山、雷神山醫院(以下簡稱“兩山”醫院)能在短時間內建成交付,離不開裝配式建筑技術、集成設計、建筑單元模塊化的應用。建造過程中最大限度地采用拼裝式工業化成品,在外部拼接后進行整體吊裝,減少現場作業的工作量和時間。“兩山”醫院裝配式集成設計實現了建筑結構系統、外圍護系統、設備與管線系統、內裝系統、醫療系統的一體化設計,最終達成整體功效“1+1大于2”的系統集成目的。
圖為火神山醫院和雷神山醫院建造的初步概念模型,表示由施工、生產、設計等組成的建造系統。
火神山醫院要求24小時內完成方案設計圖,60小時內交付全部施工圖,9天內建成交付使用。火神山醫院在設計過程中將各項原則轉化為措施及指標,分配給總圖、建筑、醫療工藝、結構、給排水、電氣、暖通及經濟等各個專業,最后由建筑及醫療工藝專業統籌集成。這也正是圖中所表達的系統模型各組之間的相互協同、相互作用關系。
中建三局綠色產業投資有限公司(以下簡稱“綠投公司”)總工程師、雷神山醫院項目指揮長朱海軍介紹說:“雷神山醫院建設過程中,根據現場生產工序確定后形成設計供圖計劃,為了實現圖紙和現場進度緊密結合,施工方針對設計節點向設計方提出很多建議,設計方積極采納生產工序角度的建議,這些都是集成設計的工作手段之一,體現了裝配式集成技術理念的優勢。”
另外,在污水處理方面也將集成思維發揮得淋漓盡致。根據傳統工藝,同體量污水處理站施工周期至少是兩個月。疫情當前,節約每一分鐘都是給患者創造希望。因此,技術團隊創造性提出按照裝配式建筑集成一體化的管理手段進行污水處理站的設計、施工,顯著提高了設計速度。在設備采購方面選用一體化集成設備,大大節約設備安裝的時間,縮短工期。
集成設計在設計統籌方面,通過集成設計理念,以水質目標為導向實現各環節的最佳配合;在設計效率方面,通過快速集成各工序、設備,減少了設計時間投入;在指導施工方面,最大程度減少了現場施工工序、設備供貨時間,確保了施工工期和質量。正是集成設計思維超前設置每個任務的節點,通過建筑工人9天9夜的奮戰,雷神山醫院污水處理站提前完成調試,為項目提前完成奠定了基礎。
裝配式集成設計的優勢
箱式房作為裝配式建筑的代表產品之一,成為了“兩山”醫院的主角。“兩山”醫院采用箱式輕鋼結構的箱式房,在廠區搭建好,現場做好基礎底板,就像“搭積木”一樣。相對于過去以板房為主的“小湯山”醫院,在施工速度和建筑質量方面均顯著提升。如果采用傳統混凝土澆筑,則不可能實現中國建造的“硬核速度”。這也充分體現了具有部品生產工廠化、現場施工裝配化、結構裝修一體化、施工管理高效化、綠色建筑環保化的特點。
裝配式建筑集成設計的優勢是什么?集成設計的理念并不能簡單地理解為“各專業技術的集成”,而是產品建造全周期、全專業的集成解決方案,從產品的制造端、使用端、運維端逆向指導設計思維。真正從需求出發,拿出最合理的解決方式,這也是綠投公司集成設計優勢所在。
綜合“兩山”醫院建設情況,作為“兩山”醫院的參建單位,綠投公司為武漢抗疫提供了“加速度”,公司的技術理念及施工特點得到了充分展示。“兩山”醫院建設中采用的裝配式建造、模塊化單元、標準化設計、全新的水處理施工工藝等環節都體現出“高效率”、“高質量”、“高環保水平”的建造方向。項目施工過程中的精細化管理及優良的施工質量,也展現了綠投公司一貫的“工匠精神”。
綠投公司3年來在裝配式建筑領域先后建設了多個裝配式構件工廠,并完成了多項裝配式項目設計管理咨詢,并在企業內部形成《裝配式建筑集成設計導則》,指導集成設計工作開展。
裝配式建筑“集成設計”未來發展的思考
裝配式建筑集成設計理念是建筑工業化的核心內容,是顛覆傳統建造方式的源頭,也是建筑施工企業升級轉型的重要抓手。通過“兩山”醫院項目的成功落地,我們看到建筑工業化的應用前景。
未來要實現裝配式建筑“集成設計”的管理任務,則需要原本階段性的產業鏈上中下游突破各自利益最大化的訴求,形成新的利益共同體才能做到有效協同。這就需要我們采用新的組織模式——工程總承包,讓設計施工方向集成技術要效益:在優化、精細化集成設計方案的基礎上,通過集成采購批量降低供應成本,集成施工降低損耗、降本增效。
始終堅持裝配式建筑設計生產施工一體化不是終點,實現建筑業的轉型升級和產業現代化才是推行裝配式建筑的目的。綜合綠色建筑、綠色建造、綠色施工和綠色建材形成的集成設計理念必將引領建筑行業發展。建筑工程建造全過程解決方案將是今后設計的方向。
“機械指揮官”萬“機”互聯擊破管理痛點
劉兆萄南京智鶴電子科技有限公司首席執行官
艱苦抗擊疫情兩個多月后,武漢在4月8日解除封城,這意味著全國的疫情防控取得了階段性勝利。一方面,疫情防控期間,24小時5G直播火神山醫院建設,讓數億人次的中國網民在直播間里當起“云監工”,親眼見證數百臺工程機械在火神山醫院通宵作業。另一方面,受疫情沖擊,全球經濟面臨下行壓力,“新基建”(新型基礎設施建設)成為高頻詞匯,逾33萬億元項目投資計劃應勢而起,“新基建”有望挑起后疫情時代經濟發展的大梁。在這樣的背景下,企業如何在時代變革中乘勢而上,化“危”為“機”,值得我們思考。
積極應對經濟下行,施工企業降本增效之道
當前的疫情形勢對建筑業產生很大影響,主要體現在3個方面:一是項目實施進度延期,人員流動受阻,材料也無法正常運輸,行業的供應鏈處于非正常狀態;二是工程投資成本增加,停工損失、防控費用增加、人力和機械設備以及建材價格上漲等都會對項目的成本、投資效益產生負面影響;三是企業經營壓力增大,這可以與前面兩點聯動考慮,疫情不僅考驗企業的風險承受能力,企業日常的經營能力、應對挑戰能力強弱也會在未來幾個月得到體現。
可以說,疫情之下,不確定性已經成為施工企業不得不面臨的現狀。因此,施工企業必須重新審視粗放式管理引發的問題,增強對施工機械進行精細化管理的意識,將管理方式由線下轉變為線上。考慮到機械使用成本一般占項目成本的10%~25%,用好機械、管好機械,可以顯著提升項目的社會與經濟效益。
從“土木基建”到“信息基建”,技術落地至關重要
時代變革的方向是數字化,“新基建”的提出也印證了這一觀點。新基建的“新”在于基建的內涵由傳統的“土木基建”向“信息基建”轉型,無論是人工智能還是物聯網,都體現數字經濟的特征。而這一點,恰恰是建筑施工行業十分薄弱的地方。
麥肯錫國際研究院的報告顯示,在全球機構行業數字化指數排行中,建筑業在資產數字化、業務流程及應用數字化方面排在倒數第二位,僅高于農業。而中國建筑業信息化水平仍大幅低于國際平均水平,足以看出從“土木基建”到“信息基建”,未來建筑業的信息化將會有廣闊的發展空間。
除思想觀念和傳統工作方式受到沖擊外,建筑施工企業缺乏信息化人才、工程施工環境特殊、技術服務和產品難落地都是導致信息化投入和應用水平不高的原因。
“落地”兩個字看似簡單,但是工地現場情況復雜,參建方眾多,機械來源復雜、流動頻繁,很多時候信息化建設的推進工作往往就“死在了這最后一公里”。
極簡安裝,普遍適用,讓物聯網技術在工地順利落地
綜合上述分析以及“新基建”的強勢崛起,讓“機械指揮官”——由南京智鶴電子科技有限公司研發的一套工程機械物聯網管理系統,在資本寒冬中看到了轉機。
在早期的探索中,“機械指揮官”團隊發現在工地接一根線的難度超乎想象,這無疑為技術落地增加了阻礙。因此,我們認為,管理類監控產品要在現場批量落地、真正發揮作用必須可以無線、極簡安裝。為實現這一目的,從傳感器、芯片、模組,到連接、傳輸,再到自研工程機械狀態分析核心算法,最后到平臺與操作系統,“機械指揮官”構建了自己的技術壁壘。
這次疫情對經濟和企業的影響之深,目前來看可能還未知全貌,不過隨著春節后全國近80%的重大工程都已復工,“機械指揮官”明顯感受到了施工企業對項目遠程監管需求的提升。以機械工時管理為例,以往的做法是企業要在項目部安排管理專員負責機械的進場、派工、工時統計與臺班登記等事宜。受疫情影響,越來越多的施工企業開始考慮我們提供的這種既能減少人員接觸,又可以顯著提高數據精準度和管理效率的解決方案。
施工機械通過“機械指揮官”系統掃碼進場之后,管理人員即可在大屏地圖監測機群動態,了解每臺設備每時每刻的運行狀態,通過小程序一鍵派工后,被派工機械打卡上下班,以派工時間段內終端采集的工作時長為結算依據。同樣,施工隊長和機手可以在手機小程序上進行臺班簽證單的新增與審批,代替紙質單據,簡化審批操作,提高統計分析效率。完成施工任務后機械進行掃碼退場,退場后機械被存入歷史機械庫,方便管理人員隨時回看機械在項目上的工作情況。可以看出,機械管理員、施工隊長、施工員在線上就能方便完成對接流程,切實提高了施工企業的數字化管理水平。
針對施工現場對機械管理的種種痛點和實施難題,“機械指揮官”以“持續提升施工效率”為使命,在前人未曾探索過的領域,目前已經實現了利用物聯網技術和AI算法,將入場機械進行統一聯網管理,幫助施工企業更智能地管理機械設備。
眾所周知,5G最大的機會是在B2B行業的應用,我們相信,在采集足夠多的機械數據基礎上,“機械指揮官”未來在輔助駕駛領域大有可為。支撐行業轉型,共建智慧工地,我們在行動!
疫情對建筑業企業帶來的挑戰與思考
周月萍北京市中倫律師事務所工程和基礎設施組負責人、合伙人
此次疫情來勢洶洶,中國乃至全球都受到嚴重影響。鑒于病毒的高傳染性,國務院和各地方政府均發文延緩企業復工復產,防止因人口流動和聚集導致傳染。建筑業是一個特殊行業,受疫情影響程度首當其沖。
目前,全國各地陸續恢復工作和生產,卻也出現一些復工后疫情擴散情況。據了解,廣東省東莞市某建設項目,復工后發生員工聚集性感染新冠肺炎事件,共有4名人員先后確診為新冠肺炎病例;山東省濟南市某商場發生多起關聯病例,主要原因在于該單位未落實主體責任,沒有按照要求測量體溫,每天違規召開晨會,造成人員聚集,通風和隔離措施不到位,還存在不配合提供密切接觸者名單等問題。另外,一些建筑業企業在復工后為了加快施工進度,盲目趕工,導致安全事故發生。
近期,住房和城鄉建設部辦公廳下發《關于印發房屋市政工程復工復產指南的通知》。該通知明確規定,“各參建單位(含建設、施工、監理等)項目負責人是本單位工程項目疫情防控和復工復產的第一責任人,按照‘誰用工、誰管理、誰負責’要求,嚴格落實各項防控措施,確保疫情防控和工程質量安全管控到位”,同時要求“堅決防止發生聚集性傳染事件和質量安全事故”,并對復工復產條件、現場疫情防控、質量安全管理、應急管理、監督管理以及復工復產保障措施的細化和落實給出詳細指導,堅定復工復產信心。
以上案例和規定表明,疫情對建筑業企業的影響,除因政府部門要求直接導致停工外,還體現在疫情風險防控方面。復工后建筑業企業項目負責人是本單位工程項目疫情防控和復工復產的第一責任人。瞞報謊報疫情情況、不按要求執行防疫措施以及質量安全管控不到位,都將對企業復工帶來不利影響,企業不僅面臨行政處罰甚至停工停產,嚴重情況下作為第一責任人的項目負責人可能還要承擔刑事責任。另一方面,防疫費用增加、工期延長,作為施工單位能否和業主方溝通順延工期,并得到防疫費用補貼?這又給施工企業的項目管理與溝通協調能力提出了挑戰。
針對建筑業企業復工及其面臨的風險,我們建議:落實要求,切勿瞞報,換位思考,分擔風險。
一是重視復工條件,把建設主管部門的復工要求落實到位,提升項目健康(衛生)管理水平,降低復工風險。全國各地都出臺了加強建筑工地疫情防控措施的通知,其中均明確提到復工應當具備的條件,經過主管部門核查后方能復工。復工條件主要是對組織管理(建立防控體系等)、人員防控(人員實名制等)、施工現場防控(封閉式管理等)、防疫物資準備(儲備足量等)、現場安全管理、教育交底6個方面提出要求(各地具體規定稍有不同)。將6個方面的工作做到位,項目的健康(衛生)管理水平方可大幅提升。
二是切勿瞞報,重視疫情控制工作。一方面,復工前應對到崗人員進行排查和登記,嚴密關注其健康狀況,一旦發現傳染病人或疑似傳染病人,應及時報告、妥善處置,做到傳染病例早發現、早報告、早隔離、早處置,這是最好的對員工負責、對社會擔責、對企業止損的方式。另一方面,瞞報容易導致“說一個謊言之后需要一百個謊去圓它”,容易“一步錯步步錯”,如果企業已盡管理之力,即使被調查,也可以走正當的調查程序,因為調查是建筑業企業“自證清白”的惟一機會,通過調查證明建筑業企業已盡到防疫責任,如此才能重獲生機。
三是對疫情的定性完全符合不可抗力的構成要件,但是施工方在不可抗力事件發生時需要向業主方發函說明,并按合同約定的程序主張工期順延和防疫費用的適當補償。需要特別提醒的是,施工單位應規范各項目經理部的發文甚至包括行文的措辭,尤其是項目經理部對業主方要求復工的指令要積極回應,避免個別項目經理利用疫情作為抗辯業主復工要求的理由,更不能以此為由阻擾業主方及其委托的項目管理公司進場,畢竟疫情發生雖非施工方的過錯,但也不是業主方的過錯,業主方也是受害者,在疫情影響下,要學會換位思考、彼此理解,用合作協助、彼此分擔風險代替拒絕復工和高額索賠的過激行為,這樣有利于雙方互相扶持,平穩度過疫情防控的特殊期間,把項目順利進行下去。
此次疫情對建筑業造成了不可忽視的影響,建筑業企業面臨巨大挑戰。目前,國家和各地政府均已在金融、財政稅收等方面出臺了政策保障措施,支持和推動企業復工復產。同時,為了振興經濟,國家特別提出要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度,這也是近期行業關注的熱點,將成為下一步工程建設領域的投資熱點,給建筑業帶來重大發展機遇。