中建五局第三建设有限公司
摘要:快速建造是近年来运用到建筑施工领域的新型建造方式,代表建筑行业缩短施工周期,提高建造效率的努力方向。快速建造体系遵循“安全第一、质量优先、绿色环保、敏捷高效”的基本原则,基于工程项目全生命周期,在确保处理好安全、质量和工期关系的前提下,科学地计划、组织、协调、控制,采用先进的施工技术和工艺,合理地配置生产要素,解决传统建造方式的一系列弊病,科学缩短项目建设时长,并使建造速度处于行业的先进水平。
作为一种以效率提升为导向的高精度、可量化的工程项目计划控制系统,中建五局第三建设有限公司围绕搭建实体平台、实现设计先导、工艺集成、设备升级、流程再造、技术创新及要素优化等七大方面的核心内容 ,将计划指令施加到工程项目建造全过程中,并根据实际情况与预期目标的差距动态调整纠偏,达成缩短建造周期、节约施工成本、提升劳动效率的管理目标,并最终推动施工企业实现经济效益、管理效益、社会效益、生态效益和示范效益的有机统一,提升市场核心竞争力,推动行业建造方式的变革升级。
企业简介:中建五局第三建设有限公司(以下简称“中建五局三公司”)成立于1971年,注册资本25亿元,是中建五局旗下唯一一家拥有“双特双甲”资质的法人单位,综合实力位居湖南省建筑企业前三强,营业收入连续四年跻身中国企业500强,达到了“千亿企业、万人团队”的发展规模。
近年来,中建五局三公司已打造成为集研发、设计、建造于一体的工程总承包商,构建了基于工程项目全生命周期的快速建造体系,形成了以“厂房十条”为快速建造经验集成,推动了项目建设的效率提升,新建了多个施工工艺达到领先水平的世界一流工厂,率先破解了湖南省快速建造产业园区项目中的各类施工难题,获评工程项目最高奖——鲁班奖,演绎了量质齐升的“速度与激情”,为社会相关方持续创造价值。
在此体系的助力下,仅用不到9个月时间优质履约26万平米的长沙智能终端产业园比亚迪电子工厂,提前3个月实现26万平米长沙蓝月谷智能制造产业园竣工交付,创造了工程项目建设的“望城速度”、“宁乡速度”,获得属地政府、业主单位、行业内外的一致认可,助力一系列战略性新兴产业落地兴湘,为湖南省践行“三高四新”和“强省会”战略贡献了超10万人次的就业、超10亿元的利税收入,并带动上下游上千家供应商投产兴业。
一、大型建筑企业全生命周期快速建造体系的构建与实践的背景
在建筑行业激荡变化的当下,建筑方式的变革正在悄然上演,以提升工效,绿色环保为最主要特征的快速建造成为崭新课题。快速建造因其满足了客户对于质量、安全、进度的综合性需求,既是建筑行业转型升级的迫切需求,也是建筑行业上下游产业链生产力快速提升的必然产物。做为一家大型建筑企业,构建全生命周期快速建造体系,主要基于以下背景。
(一)是践行新发展理念的必然需求
习近平总书记在党的十八届五中全会上提出了以“创新、协调、绿色、开放、共享”为内涵的新发展理念,为建筑行业的高质量发展提供了根本遵循。建筑业“十四五”规划明确提出“坚持创新驱动,绿色发展。推广绿色化、工业化、信息化、集约化、产业化建造方式,推动新一代信息技术与建筑业深度融合,积极培育新产品、新业态、新模式,减少材料和能源消耗,降低建造过程碳排放量,实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的发展”。快速建造是指具备科学的计划组织、控制、协调、配合等完整的施工工艺以及先进的建造技术,是建筑行业解决环保、安全、质量和效率协调统一的必然方向。在全省大力实施“三高四新”和“强省会”战略的背景下,项目建设是经济建设的主战场,在推动经济高质量发展中发挥着关键作用。坚持以新发展理念为指导,变革赋能建造方式,推动项目落地、高质量建设、高质量投产,势所必需、势在必行。
(二)是建造方式升级变革的实际需求
建筑行业作为关系国计民生的国民经济支柱性行业,上下游产业链企业众多,吸纳就业人口巨大,但传统建造方式也存在明显缺陷:一是施工周期较长。由于现场施工机械化程度低,相对工效不高,据测算, 一个10万平米左右的工业厂房,建造时间一般要20个月,加上设备调试交付时间需要2年以上。二是资源浪费严重。建筑业现场作业条件复杂,要素配置多,辅助设施周转利用率低、劳动力投入缺乏精确计算 。三是环保问题不容乐观。建筑行业普遍采用现场浇筑施工模式,噪音、泥浆、灰尘固体悬浮物、固体废弃物等造成环境污染严重 。四是标准化程度不高。受制于现场作业环境、劳动力素质以及管理精细化程度等主客观条件,施工企业很难保证提供均质化的建筑产品,这也导致有关质量、工期、安全的投诉居高不下,客户满意度不高。五是建筑垃圾产生量大。传统建筑施工说产生的材料废弃物、建筑残余垃圾,不仅给当地的垃圾清运和处理能力带来巨大的压力,更对经济社会和生态环境的承载能力提出了更大的挑战。因此,改变传统建造方式,实现升级变革已是必然趋势。
(三)是提升市场竞争能力的重要抉择
当前,项目建设成为推动经济发展的重要抓手。政府、使用方对于建筑企业高效的建造速度和建造能力提出了新的要求。以“当年签约,当年竣工,当年投产”为目标,迫切要求有一个可以统筹所有建设事项的“大管家”,以推动项目快速投产、快速形成生产力、快速创造价值。因此,行业急需具备规划、设计、报建、建造、专项验收、联动调试的全产业链服务工程总承包企业。快速建造正是满足“安全第一、质量优先、绿色环保、敏捷高效”的建设原则,是在确保处理好安全、质量和工期关系的前提下,科学缩短项目建设时长,解决传统建造方式弊病、产生持续的综合价值和整体效益的新型建造体系。快速建造成为建筑企业赢得市场竞争、拓展市场份额、树立市场口碑的必然选择。
二、大型建筑企业全生命周期快速建造体系的构建与实践的主要做法
建造施工是一个庞大且复杂的指挥控制系统,建造方式的选择直接决定了建造效率的高低。中建五局三公司经过广泛的建造实践,确定了以“平台、设计、工艺、装备、流程、技术、要素”为核心内容的快速建造体系,施加运用到工程项目建设的全生命周期,形成了创新性的管理成果,主要内容如下:
(一)做好顶层设计,搭建实体平台
秉承“专业的人做专业事”的理念,中建五局三公司在中建五局系统内率先成立高科技厂房事业部,旨在专门研究和推广快速建造的标准化作业流程和规范化管理体系,塑强在高科技厂房领域差异化竞争优势,推动和引领建筑行业建造模式升级。
作为快速建造体系的实体平台,高科技厂房事业部以“致力打造全国最具价值创造力的“产业园区项目”工程总承包商为愿景,紧紧抓住新基建、制造强国、产业项目建设、新能源行业发展机遇,推动快速建造体系在不同区域、不同类型工程项目广泛运用,充分释放顶层设计价值,主要功能为“三提一输”:
1.提出发展规划。高科技厂房事业部负责快速建造体系的全面规划和设计,明确了快速建造体系作为工程总承包的一种核心竞争力,在2022年,公司50%以上的项目进行应用推广,2025年90%以上项目实施运用,缩短项目整体工期一个月以上,其中产业项目缩短三个月以上。
2.提炼发展优势。依托中建五局机电安装、钢结构、精装、幕墙、市政、智能化、园林产业链优势,为快速建造创造资源组织可靠、过程实施可控、系统运行稳定,产品良率提高的良好环境。同时,以专业的建造水准、多业态项目建造经验,结合业主交付后评价及建议,逐步改进工艺、工序和工程品质确保建造过程精品。
3.提供专业咨询。基于全类型的经验、全专业的资源、全过程的服务,为快速建造体系的运用提供最全面的专业咨询,综合荷载标准、洁净度等级、项目业态与结构形式匹配度等因素,避免返工和资源浪费。
4.输出管理成果。编制快速建造项目统一模板,项目架构、人员配置、分包模式、优质供方一体化考虑,项目设计、安全、质量、进度、环保系统化考虑,并输出以“大十条”、“小十条”和“刚性十条”为代表管理成果。
(二)实施设计先导,推动三预融合
设计是把客户的需求转化成系统性的基于技术的解决方案。设计先导不仅包括具体的设计工作,而且包括整个建设工程内容的总体策划及实施组织管理的策划和具体工作,是将设计成果工程化,用于指导采购、商务、建造管理。设计对于快速建造的推动作用,主要体现在预设计、预采购、预施工的三预融合。
1.预设计。在设计执行团队开始正式设计工作前,项目部充分研究业主对功能、使用、运营等各方面需求,响应企业在造价、安全、建造便利性等方面要求,通过科学论证、细化整理,由项目设计管理部下达明确设计指令交予设计执行团队。
2.预采购。实质性采购之前,通过招议标方式与潜在供方就实施阶段的合作模式、服务内容、技术性能参数、价格等主要条件进行协商达成共识,签订标前协议。一旦正式中标,就可直接签订合同协议,节省大量时间。其中,专业分包主要确定合作模式、服务内容,材料设备主要确定技术参数、产品品牌。
3.预施工。方案阶段提议结构形式、初设阶段植入工艺及方法、施工图阶段协调具体做法等,为后期便捷施工服务。例如,在施工图设计阶段,充分考虑工艺的前提下,把总图出图顺序提前,便于永临结合施工,进场就开始施工部分内容,节约建造时间。
“设计先导、三预融合”主要体现在固化各方需求,建立项目设计标准的基础上,通过预采支撑,进一步细化专业分包、材料设备的技术要求和造价要求。通过三预融合,编制项目设计技术指导书,明确设计指令,节约接口交底时间,提升建造效率。
(三)确定工艺要素、实现工艺集成
工艺在建造过程中占据重要性作用,特别在产业项目中,工艺决定一切,是产业园区能否成功达产的关键因素。工艺管理要素主要包括业主需求(考虑短期和长期)、政府期望产能(预备扩产准备)、产线厂家参数(产品的市场占有率)、产品工艺需求(市场更新迭代速度)以及安评、环评参数(刚性要求)。工艺集成主要体现在四个方面:
1.永临结合。建造过程中临时设施与实际交付的使用设施往往存在重复施工的情况,这样既浪费了成本,又延长了工期。以永临结合为着力点,地下管网、道路、围墙、路灯、部分绿化等施工内容,发挥EPC项目设计优势,按照正式图纸一次施工到位,减少临时设施的投入,同时减少过程的维护费用,满足现场优质形象和环保的要求。按一个20万平方米的工业厂房计算,采取永临结合能节约工期30天。
2.精准防水。厂房屋面一般单体面积较大,且作为功能性生产厂房,必须确保“零渗漏”。传统防水工艺,采取双层卷材,与基层粘接不牢,卷材下面容易积水,时间长久易出现渗水,卷材易起壳脱落。在实际过程中,采取非固化+防水卷材具有突出优势:非固化材料具有良好的粘结性、粘滞性,在基层产生变形时,基本没有应力传递,既能像“皮肤”一样粘接在结构板上,质量可靠,断绝漏水隐患,又能有效避免后期治漏返修风险,保障建筑使用功能,减少维修成本。
3.集成拼装。为实现建筑外墙尽早封闭,及时插入室内装饰及机电工程施工,建筑外立面全部采用装配式金属岩棉夹芯一体板+内衬板工艺。
传统保温外墙体,易出现渗水、空鼓、开裂、保温层脱落等情况,平整度控制难度大,时间长久后污渍较多,无法清洗,维修成本高。金属岩棉夹芯式外墙,2500平米只需10天,节约外墙施工工期75%以上。同时,有效降低了外墙开裂渗漏风险,降低维修成本。
(四)依托“中建奇配”,实现装备升级
机电安装采用中建五局自主装配式机电品牌“中建奇配”,实现模块化设计、工业化生产、装配化施工。相较于传统机电安装方式具有以下优势:
1.节约工期。传统施工工期需2-3个月,且缺少材料加工场地和材料堆场。“中建奇配”通过BIM优化,在工厂提前完成构件预制,构件之间采用法兰连接,并在工厂进行试拼装,具备工作面后迅速装配,现场拼装仅需30天,节约机电安装工期50%以上。
2.环保节能。产品按照深化图纸在工厂内批量生产、切割、快速组装,相比传统施工方式,该技艺可节能30%、节材20%、节地20%以上,大大提高生产效率和降低人工成本,建造过程可很好地实现“四节一环保”。
3.安全高质。传统机电安装现场施工环境差,机房狭小,高处作业多,焊接作业有火灾隐患,烟尘污染与政府蓝天行动相矛盾。工人操作水平参差不齐,人工现场下料的质量无法保证,焊接质量不满足要求,美观度差。“中建奇配”实现了工作环境优化和品质提升:现场基本无切割焊接,单根管段安装变成成块吊装,减少高空作业,安全系数更高,工厂全部采用数控设备加工,质量稳定,外形美观。
(五)精疏工序计划,实现流程再造
工序流程直接决定了施工进度。在现有建造方式中,因为工作面界定不清楚、职责定位不明确,容易出现现场调度失控、流程无序空转、计划杂乱无章等问题。提升建造效率,缩短施工工期,迫切需要进行流程再造,主要从三个方面展开:
1.精准落地计划管理。在建设全生命周期内编制和整合各类进度计划形成一个总控计划,全程对总控计划实施予以监控,同时根据监控数据制定应对措施和调整计划。制定施工计划,综合考虑计划的全面性,包括工程计划、工作计划、资源计划 计划管理包括编制、监控、考核、调整;计划的全过程性,覆盖项目建设全生命周期;计划的综合性,各类计划界面多,接口关系复杂。
2.科学部署施工穿插。理顺各专业之间施工先后顺序,解决建造接口工序交叉问题,确保各专业间穿插转序有序、顺畅。基于广泛的施工经验,采用“3+3+3+1+1+1=12天”主体施工速度,即按5000平米一个单元考虑,施工周期为3天支模架+3天模板+3天钢筋绑扎+1天浇筑砼+1天技术间歇期+1天地面保护。通过详细的施工部署、施工流水,及时、有效穿插,均衡施工,锁定各区楼面混凝土浇筑时间,提高材料周转利用率,避免抢工造成人员聚集、降低工效、浪费资源。
3.前后工序有机结合。传统建造方式,采取建筑与结构地面分层分阶段施工,后期二次地面浇筑至少需花费2个月工期,容易二次污染,而且
极易出现开裂、空鼓现象,导致返工而造成成本浪费。采取楼地面一次成型做法,按20万平米厂房项目,楼地面每平米45元施工成本计算,节约投入近千万,无质量隐患,后期无返工维修费用,工期缩短至少2个月。
从宁乡蓝月谷项目开始,中建五局三公司在产业项目推广主体施工时结构、建筑地面一次成型,加强成品保护,取得了良好的经济效益,从根本上杜绝了空鼓开裂的质量问题,同时节约了清理费用和工期。
(六)运用先进装备,实现技术创新
秉承“技术创造效益”,以专业技术能力和建造水平,降低成本,提升效率,为相关方创造效益。
1.运用新型盘扣体系。园区厂房层高一般超过6米,部分因工艺需求超过10米、20米的层高,若采用传统钢管架搭设,支架材料用量非常庞大,货源组织和搭设难度极大,效率很低,占用时间很长。采用60新型盘扣架体,按5米层高、5000平米的施工单元来计算,搭建、拆除分别只需3天/施工单元、5天/施工单元,缩短工期22天,节约项目刚性成本约400万。同时,搭设及拆除方便、安全系数高,不占用塔吊时间,减少塔吊布设,提高塔吊使用率,释放项目管理压力。
2.采用便捷门式外架。传统外架搭拆功效慢,费用高,且需施工方提供钢管扣件,配合成本较高。按一栋高24米,单栋厂房周长800米的厂房项目计算,采取门式架成本大幅降低,厂房外架约为0.4平米/建筑平米,相比钢管架可节约4元/建筑平米,搭建、拆除各需5天/层,缩短工期12天/层,整体标准化形象好。成建制、专业化施工,提升项目工效。
3.实施全穿插施工技术。设计、监理、土建、机电、装修、消防等单位提前参与到前期的穿插策划中来,使工序穿插的质量得到保证。图纸先行,利用BIM技术,提前进行土建、水电、风暖、装修等相关问题的汇总,通过前期图纸会审,将问题消灭在萌芽状态,保证士建、水电、风暖、装修四图合一,解决建造接口工序交叉问题,确保土建与机电、土建与装饰施工穿插转序顺畅。
(七)科学测算投入,实现要素优化
建造施工过程中的人力、财力、物力的投入,是一门控制科学。只有保持配比得当,科学优化,才能加快周转,减少损耗。
1.临建设置标准化。传统临建标准不统一,基本全部采用板房,临建面积过大,生活区板房都是一次配置到位,周转率低,造成资源浪费。通过临建施工优化,办公区全部采用模块化图纸施工,以50人/3000平米最为经济,生活区采用集装箱+板房结合的方式,按以上人员规模及使用时间段需求增设集装箱即可。形成固定模块后便于周转,至少周转3-5次,节约大量刚性成本。
2.要素投入公式化。管理人员按100万/月人均产值计划,根据项目工期和造价即可确定所需人数:项目管理人员数量=总造价÷工期(月)÷100万·月/人;劳务人员按劳月产值为5万/人,每支劳务队伍配置120至150人,每天工人数量=主体产值÷5万元/(人•月)÷主体计划施工时间,劳务队伍数量=每天工人数量÷(120至150人)。
通过以上公式,进一步明确了临建设施和劳动力投入的精准度,优化了关键要素,有效避免了“冗员”、“窝工”、人员不足等情况,保持了建造过程的计划性、连续性,提高了整体建造效率。
三、大型建筑企业全生命周期快速建造体系的构建与实践的效果
快速建造体系基于工程项目的全生命周期, 极大释放了生产力, 具有变革式意义,主要体现在五个方面:
(一)经济效益显著
近五年时间,中建五局三公司依托快速建造体系建成超1600万平米的高科技厂房和产业项目基地,合同额超450亿元,并因优质高效赢得了望城片区后续50亿元及宁乡片区后续30亿元的项目工程等超百亿项目承接; 快速建造体系对于工程项目的工期缩短平均在30%以上,间接降低施工投入成本约15%,提升了企业的核心竞争能力,经济效益可观。同时已由省内向全国、全球拓展,已签约匈牙利宁德时代工程项目,对接商洽了匈牙利亿纬锂能项目,为企业创造价值的同时,更为湖南省创造外汇收入。
(二)管理效益突出
快速建造体系提高劳动生产率30%以上,缩短了施工周期,相应节能40%、节水约40%、节材约30%、节地20%。同时,作为一种高周转建造方式,减少了人力投入20%,临时设施投入30%,加速了内部周转,实现了资源节约、运转经济,建造效率和成本降低率处于行业先进水平,有力解决了传统建造方式存在的施工耗时耗力、现场污染严重、计划杂乱无章等弊病。
(三)社会效益明显
依托快速建造体系,公司每年吸纳800名大学就业,创造了超十万人次的就业机会。同时与国内外知名企业如华为、三一、中联、京东、格力、宁德时代、比亚迪建立了深入合作,与电子院、电子十一院、中机国际、中航院等设计院建立良好战略关系,培养了3000余名快速建造专业人才,200余名设计人员,规模相当于一个中等设计院。
(四)生态效益突显
由于快速建造提高了机械使用率,保证了产品质量的标准化和稳定性。装配式部件、机电的使用,减少了现场施工的生产环节,有效地减少了施工工地的嗓声和扬尘污染。现场施工的安全隐患也大大降低。在时间上,快速建造缩短了工期,使得建筑“三废”的刚性排放时间减少;在强度上,由于先进技术和装配化施工方式的使用,建筑“废渣、废水、废气”的排量显著减少。综合测算,减少建筑垃圾40%以上。
(五)示范效益显现
在确保安全和质量的前提下,快速建造管理体系推动了建筑产品实体质量的提升,所属工程获得了建筑行业最高奖——鲁班奖、湖南省优质工程奖、芙蓉奖等一系列荣誉成果, 并在中建五局各层级会议上进行了超过10次的经验交流,在中建集团的“铁三角”论坛中进行了连续两年的推广交流,形成的“快速建造十条”经验集成在中建五局超100个项目得到应用推广。经验成果由长沙市持续扩展到各地州市,由湖南省拓展到全国相关省份,产生了“对标先进、竞技一流”的示范效应。长沙机场扩建工程综合交通枢纽、中联智慧产业城、三安光电产业园等快速建造工程项目被省部级媒体报道总计200次以上,宁乡蓝月谷项目被湖南日报评价为“干出来的宁乡速度”。
主要创造人:陈 勇、 王飞云
