雷志華

（西安曲江華清文教有限公司，陜西 西安 710018）

目前，裝配式結(jié)構(gòu)建筑在建筑市場(chǎng)內(nèi)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，主要是由于此類結(jié)構(gòu)的建筑在施工中具有污染程度低、工序簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但要做到對(duì)此類建筑在市場(chǎng)內(nèi)的大規(guī)模推廣，還應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，做到對(duì)建筑成本的綜合控制[1]。因此，本文將基于總承包模式下，對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行成本控制的研究。

1 裝配式建筑工程概況

本次研究以A項(xiàng)目為例，對(duì)該項(xiàng)目的概況信息進(jìn)行描述，見表1。

表1 A項(xiàng)目概況

為保證此建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工可以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，要求現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)方，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境與建設(shè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量要求，合理選擇預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)裝配技術(shù)，采取專項(xiàng)技術(shù)保障措施，將施工作業(yè)行為落到實(shí)處，保證所選用的施工技術(shù)可以有效強(qiáng)化施工效果，并進(jìn)一步保障地基結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性與應(yīng)用質(zhì)量，避免在施工中由于技術(shù)落實(shí)不到位或施工行為不規(guī)范導(dǎo)致的安全隱患[2]。

同時(shí)，在掌握施工區(qū)域?qū)嶋H情況后，需要發(fā)揮專業(yè)工作人員在此過(guò)程中的價(jià)值，引進(jìn)多種現(xiàn)代化技術(shù)輔助裝配施工，結(jié)合BIM等技術(shù)，模擬施工中可能出現(xiàn)的隱患，結(jié)合不同風(fēng)險(xiǎn)下工程的損失，制定工程施工備選方案、質(zhì)量控制方案等[3]。當(dāng)多項(xiàng)方案都在專業(yè)人員的指導(dǎo)下優(yōu)化后，才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行施工作業(yè)行為。

2 EPC模式下裝配式建筑的成本控制

2.1 基于BIM的裝配式建筑成本算量

針對(duì)EPC模式下的裝配式建筑項(xiàng)目，針對(duì)其進(jìn)行成本控制的實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中成本的動(dòng)態(tài)調(diào)整準(zhǔn)確反映[4]。在成本控制過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)階段及參與者的融合，從多個(gè)層面上，以協(xié)同控制的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的管理[5]。在這一過(guò)程中，可選擇結(jié)合BIM技術(shù)，對(duì)裝配式建筑成本進(jìn)行快速算量。圖1為基于BIM技術(shù)的裝配式建筑成本算量基本框架。

按照?qǐng)D1框架中的內(nèi)容，采用結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和歷史大數(shù)據(jù)優(yōu)化分析的方式，可實(shí)現(xiàn)算量結(jié)果精度的進(jìn)一步提升，以此初步實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑成本的控制。

圖1 基于BIM技術(shù)的裝配式建筑成本算量基本框架

在上述算量過(guò)程中，結(jié)合多個(gè)方案之間的比較和選擇，完成建模，并將后續(xù)成本控制所需的幾何造價(jià)信息導(dǎo)出。由于裝配式建筑的各個(gè)階段都存在影響成本的因素，因此，上述過(guò)程存在較大的變化可能性，并且具備明顯的多計(jì)算次數(shù)特征[6]。針對(duì)上述問(wèn)題，在對(duì)裝配式建筑的面積、容積率等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照下述步驟完成：步驟一：對(duì)裝配式建筑設(shè)計(jì)草圖的信息化模型進(jìn)行建立；步驟二：從建立的模型當(dāng)中統(tǒng)計(jì)建筑施工的具體區(qū)域面積，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果以表格的形式存儲(chǔ)，并生成表格文件；步驟三：建立施工圖模型；步驟四：對(duì)模型當(dāng)中需要進(jìn)行裝配式的建筑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同樣按照上述方式以表格的形式存儲(chǔ)，生成表格文件[7]。

2.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝配式建筑成本測(cè)算

在完成對(duì)裝配式建筑成本的算量后，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑成本的測(cè)算。在測(cè)算前構(gòu)建一個(gè)符合裝配式建筑成本控制邏輯的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將GDP、CPI等參數(shù)作為裝配式建筑成本指標(biāo)，在此過(guò)程中，設(shè)定裝配式結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)面積為成本估價(jià)計(jì)算中的自變量，將建筑構(gòu)件的裝配安裝費(fèi)用作為估價(jià)中的因變量[8]。

由于上述選擇的兩項(xiàng)成本指標(biāo)都存在時(shí)間上的滯后性，為解決此方面問(wèn)題，將建筑結(jié)構(gòu)中的歷年數(shù)據(jù)作為估算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將CPI成本指標(biāo)設(shè)置為年度數(shù)值，設(shè)定地區(qū)建筑行業(yè)GDP為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率主要評(píng)估指標(biāo)。在完成對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本建立后，使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行歸一處理，完成處理后開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的迭代訓(xùn)練。圖2為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迭代訓(xùn)練優(yōu)化流程。

圖2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迭代訓(xùn)練優(yōu)化流程

設(shè)定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在迭代訓(xùn)練過(guò)程中，存在m個(gè)有效樣本，則構(gòu)件的適應(yīng)度函數(shù)可表示為：

式中E為構(gòu)件適應(yīng)度數(shù)值；ki為訓(xùn)練后的期望值；kˉi為預(yù)測(cè)輸出值。

在完成上述計(jì)算后，進(jìn)行訓(xùn)練個(gè)體適應(yīng)度的計(jì)算，按照輸出順序進(jìn)行個(gè)體的排序，根據(jù)此結(jié)果，進(jìn)行個(gè)體選中概率的計(jì)算，其公式為：

式中P為被選中的個(gè)體概率；Ek為個(gè)體的自適應(yīng)數(shù)值。

完成上述計(jì)算，根據(jù)最優(yōu)個(gè)體得到最優(yōu)解，再對(duì)其進(jìn)行解碼得到閾值。將上述初步運(yùn)算得到的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，以此得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)輸出，再進(jìn)行反歸一化處理得到最終的成本測(cè)算結(jié)果。

2.3 EPC模式下的各階段成本控制

在上述測(cè)算數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)階段開始，直到施工階段完畢的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行成本控制。在設(shè)計(jì)階段，針對(duì)裝配式建筑中的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化處理，并在合理情況下減少構(gòu)件的類型，在BIM當(dāng)中建立構(gòu)件信息庫(kù)。裝配式建筑成本與預(yù)制率之間存在正相關(guān)關(guān)系，即預(yù)制率越高，則成本越高；反之預(yù)制率越低，則成本越低。因此在設(shè)計(jì)階段，上述成本算量和測(cè)算過(guò)程中，可針對(duì)不同方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，并優(yōu)先選擇貢獻(xiàn)率較高而成本相對(duì)較低的方案，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)階段的成本控制。在采購(gòu)階段，可將上述算量和測(cè)算結(jié)果作為數(shù)據(jù)依據(jù)，同時(shí)結(jié)合各種價(jià)格信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料價(jià)格走向的預(yù)判，并將市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)對(duì)采購(gòu)階段成本的影響降低到最低。在確定采購(gòu)方案后，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體施工進(jìn)度，編制采購(gòu)計(jì)劃，做到適時(shí)、適量采購(gòu)。在施工階段，可結(jié)合EPC模式和裝配式建筑的特點(diǎn)，結(jié)合BIM技術(shù)對(duì)施工方案進(jìn)行模擬，并確定施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件堆放位置以及運(yùn)輸構(gòu)件車輛的行駛路線，確定道路的寬度。在對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行組裝時(shí)，可通過(guò)BIM技術(shù)和RFID芯片的相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的參數(shù)化管理，將構(gòu)件吊裝中出現(xiàn)的預(yù)警信息反饋給現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)對(duì)安裝偏差進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)返工情況，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制。

3 成本控制效果檢驗(yàn)

完成上述設(shè)計(jì)后，以A項(xiàng)目為例，對(duì)此項(xiàng)目的施工過(guò)程進(jìn)行成本控制。

控制前，需要先進(jìn)行此工程項(xiàng)目在不同階段的成本支出情況，通過(guò)與EPC承包方的交涉，統(tǒng)計(jì)此工程的成本支出項(xiàng)目，見表2。

表2 A工程成本支出項(xiàng)目

在此基礎(chǔ)上，考慮到此建筑的施工場(chǎng)地有限，現(xiàn)場(chǎng)平面管理難度大?，F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，尤其是在進(jìn)行地庫(kù)裝配施工時(shí)，基本沒有場(chǎng)地進(jìn)行臨設(shè)搭設(shè)，四個(gè)方向開挖線全部在紅線附近。為解決此方面施工問(wèn)題，可在前期規(guī)劃時(shí)，合理規(guī)劃周轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)運(yùn)等問(wèn)題，根據(jù)場(chǎng)地現(xiàn)有情況，分階段合理規(guī)劃施工場(chǎng)地。同時(shí)，合理規(guī)劃場(chǎng)地車輛、機(jī)械、人員的進(jìn)出順序、防水和回填施工。在結(jié)構(gòu)滿足要求的情況下，在地庫(kù)頂板上建立便道和各種加工棚、堆場(chǎng)，從而解決預(yù)制施工過(guò)程中的材料轉(zhuǎn)運(yùn)問(wèn)題。

完成施工準(zhǔn)備工作后，由總承包方結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)計(jì)針對(duì)此項(xiàng)目的成本控制方案，在裝配式建筑施工的各個(gè)階段，進(jìn)行成本支出的合理調(diào)配。完成階段性施工后，統(tǒng)計(jì)并整理在此階段中的項(xiàng)目實(shí)際支出成本與預(yù)期支出成本。將此結(jié)果作為此次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，見表3。

表3 裝配式建筑階段性施工成本控制效果

表3中的預(yù)期成本包括：預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)費(fèi)用+安裝費(fèi)用+澆筑費(fèi)用，實(shí)際支出成本：按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，完成施工后的實(shí)際支出。

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，本文此次研究設(shè)計(jì)的控制方法，可以實(shí)現(xiàn)在施工中對(duì)各個(gè)階段施工成本的有效管控，將裝配構(gòu)件施工實(shí)際支出成本控制在預(yù)期成本內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式建筑是我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展與建設(shè)的必然趨勢(shì)，此類結(jié)構(gòu)建筑不僅可以解決由于混凝土施工對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題，還可以減少工程作業(yè)工序。但要實(shí)現(xiàn)對(duì)此種結(jié)構(gòu)建筑在建筑領(lǐng)域內(nèi)的推廣，還應(yīng)在后續(xù)工作中，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)成本控制工作進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

通過(guò)本文的研究，明確了裝配式建筑結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展中的地位，為確保項(xiàng)目施工可以達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量效果。應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，優(yōu)先選擇施工經(jīng)驗(yàn)豐富、以往工程效果優(yōu)良的施工隊(duì)伍，并做好項(xiàng)目的成品保護(hù)工作?？紤]到項(xiàng)目參與作業(yè)班組多、人員復(fù)雜，且部分裝配式建筑施工包括精裝修工程，故成品保護(hù)工作非常重要。此外，對(duì)于工人進(jìn)場(chǎng)的成品保護(hù)教育要落實(shí)到位，認(rèn)真對(duì)待，在現(xiàn)場(chǎng)布置提示標(biāo)語(yǔ)，達(dá)到時(shí)刻提醒的目的，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑施工的全面優(yōu)化。