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裝配式住宅內裝技術與成本實例分析

“裝配式住宅+精裝修”是建筑裝飾行業(yè)的潛在市場,建筑精裝修企業(yè)必然會面對這個業(yè)務板塊和課題。本文作者在參與北京市永豐產業(yè)基地C4、C5公租房精裝修項目的過程中,通過大體量的裝配式住宅+精裝修項目落地執(zhí)行,并同步記錄數據、分析總結,揭示了該類型項目如何理論轉化成工程實踐,如何樣板轉化成批量,如何執(zhí)行技術工藝,如何確保品質。

一、裝配式住宅精裝修圖紙轉化和專業(yè)規(guī)劃

從理論轉化成工程實踐的載體是施工圖紙,施工圖紙的轉化能力決定實體的真實度和可靠度。裝配式住宅精裝修再出設計階段要考慮各系統(tǒng)的組合。

1、裝配式住宅精裝修圖紙和建筑圖紙配套轉化,建筑圖紙對于全裝修部品體系提供了可實現的基礎,舉例如下:

1.1、建筑圖紙上地面為現澆地面,預留出廚衛(wèi)降板的位置,降板空間預留不小于250mm,施工圖紙上明確了同層排水的施工工藝和施工位置。

1.2、建筑圖紙上墻面為預制混凝土內墻板(承重),施工圖紙上就可以采用附墻輕鋼龍骨和附墻管線安裝,比較靈活的調整輕鋼龍骨檔距和管線走向。

1.3、建筑圖紙上樓(地)面為現澆結構,廚衛(wèi)集成吊頂或傳統(tǒng)吊頂均可以采用膨脹螺栓固定,滿足裝飾工藝和管線走向的要求。

2、裝配式住宅精裝修專業(yè)規(guī)劃,對電、暖、水、通風和內裝進行組合,舉例如下:

2.1、內裝部品和電氣管線與插座的組合。內裝部品合理排布,管路敷設在輕鋼龍骨間隙中,同時依據面層定位點位,適當調整內裝部品的排布起至點,做到全裝配式核點安裝。

2.2、內裝部品和給水管路與接駁點的組合。內裝部品合理排布,水路敷設在輕鋼龍骨卡槽里。同時依據水專業(yè)接駁點定位出水口,靈活調整內裝部品的排布起至點,將出水末端部品直接核點安裝。由于事先規(guī)劃了內裝部品的位置,還能在需求增強的位置事先埋設埋板,后期固定其他外掛部品時直接在面層量尺安裝,成品后所有的部品高度完全一致。

2.3、內裝部品和暖氣管路與散熱器的組合。將地面架空層固定位置和工藝進行調整,埋地暖氣管線放置在規(guī)劃好的地槽中。地面架空層在暖氣管線上采用過橋板的工藝,在不影響使用功能的前提下,降低了地面找平層厚度,增加了房間的凈空高度。散熱器掛裝位置參照給排水部品在需求增強的位置事先埋設埋板,后期暖氣散熱片直接在面層量尺安裝,成品后所有的部品高度完全一致。

2.4、內裝部品和通風管道與排風口的組合。在吊頂中預留風道位置,通過固定間距的調整預留風道的位置,并充分利用高度調整風道的截面尺寸,確保功能性和實際效果。

3、裝配式住宅精裝修施工綜合圖的繪制,利用BIM技術協同,借助3D打印技術來模擬。施工綜合圖需要由建設單位主持,總承包單位為主導,設計單位為主力,分包單位配合來完成。綜合圖的原理是疊加和檢查碰撞,是從理論結合實體轉化的關鍵。綜合圖是一個多作業(yè)多方向的綜合圖紙,綜合圖可能是紙質的,也可能是電子的,還有可能是3D打印的。綜合圖宜利用BIM技術實現并交付,還可使用3D打印技術將構配件用打印模型進行組裝,從而驗證組裝的合理性。

二、構件與模數

裝配式住宅精裝修所用的構件和設備,均需按模數進行裝配。

三、作業(yè)流程和工藝要求

裝配式住宅精裝修作業(yè)流程是理論轉化工程實體的工作平臺。裝配式住宅內裝作業(yè)工種多工序多,按照積木理論的原則,以空間換時間,以次序換工序,需要一個工作平臺來給各專業(yè)各工序相互提供作業(yè)條件和環(huán)境。

實際過程中,如果作業(yè)流程交叉線路單純使用橫道圖來表示則邏、輯關系不明確,必須采用網絡圖來提供作業(yè)平臺。

通過網絡圖能夠比較清晰的說明作業(yè)流程,各專業(yè)各工種能夠比較清晰的掌握各自在流程中的位置和時間段。運用效率優(yōu)先的理論把自身的作業(yè)力量有效分配,在各自關鍵工序路線上增大力量投入,在各自非關鍵工序線路上減少力量投入,利用非關鍵線路的時間來削峰移谷。

四、品質標準和驗收程序

裝配式住宅精裝修高品質和高標準是贏得客戶認可、贏得市場空間的生命線。

1、裝配式住宅精裝修品質標準

1.1、起步于室內裝飾品質,但高于室內裝飾品質。品質的提升離不開標準,裝配式建筑本身就是一個以標準化為主線的產品。裝配式住宅建設把每一個步驟,按照事前、事中、事后協同實現。

1.2、事前品質控制是模擬預控、專業(yè)協同、精準定位。

(1)模擬預控項目上可以用3D打印來實現。采用軟件將CAD綜合圖按照比例打印成小比例構件模型,并依次組裝,驗證預控效果。工程中把衛(wèi)生間后置隔墻及其內部埋件做了模擬,驗證隔墻輕鋼龍骨檔距的合理性。

(2)專業(yè)協調可采用BIM技術實現,將項目分解為不同專業(yè)、不同工種和不同工序,讓操作人員在同一平臺上實現協同,檢查碰撞。

(3)精準定位采用傳遞測量法在每個空間內標注三維控制線點,用大量細致的測量工作達到精準定位。工程中成立的專門測量小組,使用專業(yè)儀器對各作業(yè)面依工序進行定位測量,數據按照輪次48小時即可反饋到作業(yè)層面。

1.3、事中品質控制是材料預配、嚴控手法、顏色標注。

(1)材料預配按照模擬預控的數據,在場區(qū)外設置配料庫房,單戶使用材料按專業(yè)用周轉箱來盛放,作業(yè)人員只準許按對應單元戶使用材料,也能輔助材料損耗,隨時掌握經濟指標動態(tài)。

(2)嚴控手法是對管理人員、技術人員和操作人員進行場外實體操作鑒定。工程中在場區(qū)外占地200m2的簡易倉庫內搭設房中房,操作人員在其中進行實體操作,由技術人員和管理人員進行實體鑒定,糾正非標準操作手法,確保按照裝配式的流程和標準完成工序。

(3)顏色標注是采用顏色法來進行質量標注。此法借鑒了日本標簽法。工程中,操作人員每完成一道工序用白色標簽條粘貼到工序位置,標簽上有作業(yè)時間。輪轉測量人員對每一道工序進行復測合格則更換為黃色標簽條,標簽上有測量時間。專職質檢人員對每一道工序進行質量驗收合格更換為藍色標簽條,不合格更換為橙色標簽條。監(jiān)理人員對工序進行抽檢,抽檢合格更換為綠色標簽條,不合格更換為紅色標簽條。對于有爭議或無法判定單獨使用褐色標簽條來進行標注。

1.4、事后品質控制是最終手段,裝配式住宅精裝修極力規(guī)避事后控制,事后控制經濟上的損失可以承受,但違背了效率優(yōu)先理論,時間和效率上無法接受。事后品質控制手段是按工序更換和經濟杠桿獎懲。實際工程中,哪一步出現了質量問題就從哪一步拆除重新操作。

五、經驗總結和沉積數據

1、經驗總結

1.1、基礎定義和理論。通過工程實體把科研性質的理論宣貫到執(zhí)行層和操作層,定義新的概念,學習新的理論、轉化新的思維、制定新的流程、接觸新的材料、把握新的工藝、核定新的標準、完善新的驗收。

1.2、圖紙轉化和專業(yè)規(guī)劃。通過工程實體把裝配式設計圖紙轉化成綜合圖,充分利用BIM輔助技術和3D打印技術,設立“白色工程師”統(tǒng)一綜合完成綜合圖工作,設立“黑色工程師”統(tǒng)一監(jiān)督綜合圖落地執(zhí)行工作。在各專業(yè)交叉方面,各專業(yè)工程師通過學習綜合圖和觀摩動畫演示,結合自身的專業(yè)技術專長,完成技術轉化工作,將無損耗的信息轉達到作業(yè)層,達到了裝配化的要求和目標。

1.3、材料配型和裝配模數。通過對新材料的認識,把材料配型選擇放在事前,借鑒設備專業(yè)督造方法從源頭上解決新材料的匹配性和穩(wěn)定性。通過裝配模數的配對計算,將裝配模數起排位置做科學調整,做到大統(tǒng)一、內消差、精收口,把裝配化的優(yōu)勢發(fā)揮到最大。

1.4、作業(yè)流程和工藝要求。作業(yè)流程決定了裝配式住宅精裝修單個戶型工序時間和交叉作業(yè)比例。以往工程實體中單線作業(yè)避免交叉習慣用直觀橫道圖,裝配式住宅精裝修依據積木理論和效率優(yōu)先的原理,必須使用較復雜的網絡圖,把交叉作業(yè)當成革新點來做,實現流程交叉出時間。網絡圖編制較橫道圖難,反映邏輯關系優(yōu)于橫道圖。工程實體中下大力氣編制修改網絡圖,按照網絡圖的邏輯關系來安排各專業(yè)資源投入,各專業(yè)就可以提前預知至少15天資源需求,規(guī)避了資源不足或者資源浪費。工藝要求在工程實體中提到新的高度,明確“工程是干出來,不是查出來”;再嚴格的檢查均是事后手段,工藝精益求精嚴謹執(zhí)行才是根本。堅持書面交底、視頻交底和樣板實物評估對工藝進行落地執(zhí)行,尤其是樣板實物評估絕不放松要求,杜絕“差不多”只有“合格”和“不合格”。

1.5、品質標準和驗收程序。工程實體做好提高某個工序(部品)品質標準比較簡單,做好整體品質標準提升比較難。裝配式住宅精裝把人工靈活操作的比例降到最低,用標準化構件、模數化位置、專業(yè)化操作來規(guī)避人工操作的隨機偏差,從而提高品質標準。驗收程序充分協調各方資源和力量,盡量把工作做到過程中,有條理有步驟驗收,用過程精品來實現結果優(yōu)秀。

2、沉積數據

2.1、時間效率的沉積數據表現單戶實際作業(yè)工日數和子單位工程實際作業(yè)時間段。

依據組織網絡圖、施工綜合圖和每日出勤工日三個數據,得出單個戶型(建筑面積60m2)實際作業(yè)工日數是44工日,比傳統(tǒng)計算50工日減少了6工日;比裝配式理論計算40工日多了4工日,是真實反映了實際情況,能夠分析得出裝配式住宅精裝修確實比傳統(tǒng)施工能夠減少用工量,但未達到裝配式模型的要求,需要熟練掌握和細節(jié)改進。

依據組織網絡圖、材料存量、檢查記錄和移交記錄四個數據,得出子單位工程實際作業(yè)時間段為62天,比采用非裝配式方法計算70天縮短了8天,比裝配式理論計算60天多了2天,基本上達到了裝配式理論目標,驗證了裝配式比傳統(tǒng)方式壓縮15%工期可實現行為動作。

2.2、品質標準的數據沉積的表現是首次質量缺陷檢出率和中位數偏差比。

裝配式住宅精裝所驗收檢驗首檢缺陷檢出率對比傳統(tǒng)住宅精裝修的2.8%,缺陷檢出率降至1.4%,環(huán)比下降50%,證明裝配式因做好事前和事中控制,把事后補救損失減少到預期范圍。允許偏差的中位數相對標準差從±0.77縮小到±0.45,品質檔次從0.9西格瑪提升到1.4西格瑪,可視為質量提升。

2.3、管理糾偏的數據沉積表現是一般事務解決時間。

裝配式住宅精裝修因為使用了同一平臺運行,平臺能夠在第一時間提示相關節(jié)點(崗位)。相關節(jié)點(崗位)因為事先知道前提運行條件和處理預案,所以能夠勘查真實情況后迅速做出判斷,發(fā)出工作指令或執(zhí)行具體操作。根據各單位施工日志和檢查記錄兩個數據得出:一般事件處理反映平均時間從1.3天降低到0.7天,效率提高83%,能夠做到當日事當日畢。

2.4、能源消耗環(huán)境評估的數據沉積表現是單位能耗下降和占用土地時間縮短。根據總承包統(tǒng)計的水電用量、定時噪聲和空氣二氧化碳濃度三個數據得出。

單位面積用電量下降31%,主要原因是現場電動機械使用減少;

單位面積用水量下降65%,主要原因是濕作業(yè)工法改為干作業(yè)工法用水量大幅減少;

周轉用地面積百分比下降28%,主要原因是裝配式內裝按照網絡圖運行,占用場地的時間減少關聯占用土地面積減少;現場作業(yè)時段施工噪聲由67分貝降至55分貝,完全實現噪聲排放最高標準;

根據現場二氧化碳濃度監(jiān)測儀推算運輸能耗下降30%(因能耗推算沒有權威計算公式,嚴謹起見僅供參考)

2.5、經濟效益的數據沉積是人工費和材料費增減。

裝配式住宅精裝修所使用的機械較少可以忽略不計,工程直接費由人工費和材料費組成,實體工程人工費和材料費比值為25%:75%。裝配式綜合人工費環(huán)比下降了7%,裝配式綜合材料費環(huán)比上升了11%,綜合計算-7%*25+11*75=+6.5%,即工程直接費增加6.5%,工程總造價增加約3.9%。

雖然直接費提升了,但間接費用節(jié)省和融資成本節(jié)約完全可以抵消直接費的增長,裝配式住宅精裝修在經濟效益方面仍有可開發(fā)利潤空間。

除此之外,裝配式住宅精裝修依據環(huán)保節(jié)能原則,在環(huán)境保護方面貢獻和社會評價效益方面價值更加巨大。

本項目是裝配式住宅精裝修大體量實體落地,必然有很多不成熟不完善的地方,摻雜著諸多不可預見因素。但考慮到項目的特殊性和探索性,以及帶來的時間效率和社會效益,各項指標和傳統(tǒng)同類項目持平,本項目的意義遠遠超過了項目本身,是裝配式住宅產業(yè)化道路上的基石。裝配式住宅精裝修的參與各方要堅定發(fā)展方向,不斷精進管理流程,逐步較少物資消耗,點滴積累經濟效益,從而取得日后廣闊的市場份額,獲取日后可觀的經濟效益。

項目背景

青棠灣項目總建筑面積約32萬平方米,其中地上面積21.6萬平方米,地下面積10.4萬平方米,建設住宅3790套。青棠灣項目是北京市在建項目中最大的住宅產業(yè)化項目,作為北京第一個面向公共租賃用的綠色居住區(qū),青棠灣項目具有極大的引領示范作用,其成功建設將帶動北京甚至全國綠色居住區(qū)的推廣落實。

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