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EPC商业模式突破建筑工业化发展瓶颈

查看: 11019| 评论: 0| 发布者: eming |来自: 张明祥

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简介:中国经济发展进入新常态,建筑业面临新的挑战和机遇。以设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化和信息管理化为特征的建筑工业化成为我国建筑业发展的必然趋势。生产方式的变革必然会导致商业模式的变革。EP ...
中国经济发展进入新常态,建筑业面临新的挑战和机遇。以设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化和信息管理化为特征的建筑工业化成为我国建筑业发展的必然趋势。生产方式的变革必然会导致商业模式的变革。EPC工程总承包模式在产业链整合、专业化服务、设计引领、信息集成等方面具有显著优势,能够满足建筑工业化发展的内在需求。结合中国建筑近年来在EPC商业模式上的探索和实践,探讨EPC商业模式在发展建筑工业化中的应用。


一、中国经济新常态下的建筑工业化

1. 新常态下建筑业的特征及发展趋势

自2010年一季度开始,中国经济增长速度连续23个季度下滑,这是改革开放以来时间最长的下滑,一些旧的平衡、旧的模式和旧的理念正在被打破,我国经济发展进入新常态。新常态下,我国建筑业发展的环境、条件、任务、要求都发生了新的变化:增长放缓倒逼建筑业从高速增长转为中高速增长,从要素驱动、投资驱动向创新驱动转变,转方式、调结构、促转型,加快优化升级。


图1 2010年-2015年中国经济增长率(%)


迈进稳定增长的新常态时代,建筑企业面临新的机遇和挑战。从外部环境来看,“一带一路”等建设给企业“走出去”发展创造了更好的条件;从内部环境来看,一些原来在高速增长期被掩盖的风险开始逐步暴露出来,同时,我们也要看到十八届三中全会给我们带来了改革红利,四中全会释放了市场活力,五中全会启动了绿色发展,建筑企业仍处于大有作为的重要战略机遇期。可以说,在新常态下,经济增速虽然放缓,但增量依然可观、增速更趋平稳、发展更为多元、前景更加稳定、市场更有活力。


新常态下建筑业发展将呈现“十个化”趋势:一是经营范围趋向全球化,二是建设模式趋向一体化,三是施工理念趋向低碳化,四是生产方式趋向工业化,五是行业结构趋向专业化,六是劳动组织趋向人本化,七是质量安全趋向标准化,八是经营理念趋向商品化,九是市场行为趋向契约化,十是行政管理更加法制化。


2. 我国建筑工业化的发展历程

建筑工业化能够改变手工操作和高空危险性较大的作业,消灭工人笨重体力劳动,减少现场湿作业,提高工程机械化和现场装配化,实现加快施工进度、降低工程成本、提高劳动效率、确保工程质量安全和绿色施工。


自1956年至今,我国建筑工业化的发展经历了尝试、停滞、摸索、推动四个阶段。尤其是70年代,大板建筑在我国盛行,却因为抗震、防水、造价等问题导致混凝土预制行业一蹶不振、相继倒闭。近年来,建筑工业化作业获得了长足的发展,从笨重体力劳动向机械化发展,从现场加工向工厂化发展。


3. 对当前建筑工业化几个观点的不同理解

当前各企业对建筑工业化的理解存在着差异。


(1)建筑工业化是“像搭积木一样造房子”。这种观点强调了装配,但容易误导民众对装配式体系的完整性、安全性产生怀疑。


(2)建筑工业化是“像造汽车一样造房子”。这种观点强调“制造属性”,忽略建筑产品菜单化定制特征。


(3)建筑工业化等同于预制混凝土结构,除此之外,还应包括钢结构、木结构、大模板体系、工业化内装等。


(4)建筑工业化等于标准化、千楼一面。生产方式和建筑形制往往是对应的。当新的生产方式出现时,相应的建筑形制也会发生变化。而我们在学习西方现代建筑的过程中,注重的是工业化生产方式在建筑形制上表现结果,即现代主义,缺失的是深刻理解生产方式与建筑之间的深层联系。再如某装配式低层民居,通过不同屋顶(四坡、双坡、平屋面)方案、不同装饰材料实现了立面多样化。


图2 某装配式低层民居多样化立面


(5)建筑工业化等于构件/部品工厂化。建筑工业化不仅仅是工业化生产,更重要的是形成统一的、工厂化的管理规程,从系统操作的层面保障建筑品质。


(6)高预制率等于建筑工业化程度高。预制率是评价建筑工业化程度的重要指标之一,一般来说,预制率的提高可加快生产速度,降低人工成本,提高产品品质,减少能源消耗,同时也会带来预制构件成本的提高。因此不能片面盲目追求预制率,需结合不同建筑类型要求、经济等因素综合考虑。中国建筑经过建筑工业化的长期实践,通过不同预制构件的选配,形成若干种不同预制率的产业化技术配置,满足业主需求。


表1 产业化技术配置


(7)建筑工业化等于传统施工管理方式+装配化。建筑工业化是建筑业的一场革命,是生产方式的彻底变革。生产方式的变革,必然会带来生产力和生产关系的变革。我们需要整合现代科学技术和企业现代化管理来适应这场变革,最终实现从技术上要产品和质量,从管理上要效率和效益。


(8)建筑工业化成本高。大量工程实践证明工业化的成本主要体现在直接成本上,约5%-10%。主要有几个原因:一是目前工程中装配和现浇同时进行,成本较高;二是构件厂没有固定产品,按照项目要求被动生产,构件成本高;三是人工成本不断上涨。工业化建筑质量优、耐久性好、维护成本低,全寿命周期成本更具优势。


(9)建筑工业化要求工人具备高技术、高素质、有经验。目前我国建筑业一线工人素质普遍较低,亟待提高,需要加强职业培训,提升工人技能。但从工业化角度来讲,应形成一系列的生产、施工安装标准及配套的简单易用的安装手册或操作流程,使工人只需简单的培训就能够进行操作。如韩国工业化施工现场,不同颜色标注不同管线,工人在一无所知情况下,也可正确操作。


图3 国外建筑工业化施工现场

二、EPC商业模式在建筑工业化中的应用优势

1. 传统单位不具备EPC能力

EPC,即设计-采购-施工一条龙,是以向业主交付最终产品和服务为目的,对整个工程项目实行整体构思、全面安排、协调运行的前后衔接紧密的承包模式。其显著的特点是以设计为主导,采用固定总价合同。EPC工程总承包模式先后经历了工匠全权负责的不分离阶段、建筑形式多样化导致的专业化分离阶段、以CM模式为代表的设计与施工协调阶段、和设计与施工一体化阶段。


EPC商业模式要求总承包商在设计、采购、施工等多个领域、多个专业拥有较高的技术和管理水平。EPC成功的关键是总承包商能有效地利用其在多领域技术上的专业优势和管理上协调、控制的丰富经验,使项目按时、保质、保量的完成。而传统单位(地产类、政府、学校等)则不具备发展EPC能力。以某地产公司为例,虽设有设计、合约、招采等部门,但设计、生产、施工均独立服务甲方,项目管理模式落后。以某学校为例,基本没有设计、采购、施工、项目管理的人才和经验。


2. EPC商业模式能够发挥全产业链优势

当前,采用传统管理模式发展建筑工业化的突出问题之一就是设计、生产、施工脱节,导致市场、利益、责任三大主体分离,试车扯皮,难于竣工。而EPC商业模式实现了咨询规划、设计、建造、管理的全产业链闭合,三大主体统一,目标一致、责任连带、利益共享。


图4 EPC商业模式有效整合全产业链


3. EPC商业模式能够发挥专业化服务优势

总承包商在经验信誉、管理控制能力、财务融资能力、组织能力等方面具有优势,有利于为业主提供专业化服务:设计方面,从技术策划、方案设计、施工图设计到深化设计,贯穿始终;BIM方面,构建各专业模型,进行冲突检测、施工模拟等;构件生产方面,设备配置、工艺优化,提高自动化程度;装修方面,整体化设计安装、工厂化集成加工,实现机电装修一体化,最大化利用建筑材料。


图5 EPC商业模式提供专业化服务


以装修为例,传统装修模式落后低效、耗能废料,而建筑工业化装修则从设计阶段开始,与工厂化生产、装配化施工一起完成,实现与主体结构的一体化;通过模数化设计,工厂化集成加工、整体化安装,实现机电装修一体化。家具与机电设备实施整体式设计和安装,美观安全、维修便利;根据装饰材料模数进行设计,实现节能节地、材料最大化利用;整体厨卫,实现标准化、集成化、规范化。


4. EPC商业模式能够发挥设计引领优势

EPC项目中设计工作贯穿于设计阶段直至竣工运行,在设计阶段充分考虑采购、生产和施工要求,达到降成本、缩工期、保质量的目标,与建筑工业化的内在需求相吻合。区别于传统现浇模式,建筑工业化要求在设计阶段就考虑到生产工艺、施工工法、机电内装以及设备采购选型等,实现设计、生产、施工三环节的联动协作,使设计图更有实用性和可操作性。


图6 现浇式和装配式建设流程对比


近年来,我国各项设计标准、规范和图集逐步完善,但设计参数的选取仍存在不确定性。表中A表示设计的基本信息,参数按实际情况选取;B1表示规范、规程或图集有明确规定,参数直接选取;B2则表示规范、规程或图集规定了范围或区间,参数需据经验确定。而B2这些参数的选取导致设计具有一定的随意性,进而影响经济性。以标准化设计为特征的建筑工业化就是要固化设计指标,使其标准化、参数化,减少设计中的随意性和盲目性。


表2 设计随意性


5. EPC商业模式能够发挥信息集成优势

传统模式下,各阶段、各专业的BIM软件不尽相同,数据无法实现对接,相对孤立、封闭,必须重复建模,易丢失数据,费时费力;设计、施工、运维在产业链上被割裂,协同能力差,各阶段数据未能实现有效流通,对信息化技术的发展有着较大的阻碍。实施EPC商业模式的总包单位在设计环节即可推行全过程BIM模型,建筑、结构、水暖电等专业、设计、生产、施工、运维等阶段都在一个模型上进行数据处理,并将BIM 模型直接导入工厂数控加工(CAM),保证BIM模型的唯一、准确、全面,提高效率,减少错误,真正实现信息集成。


图7 EPC商业模式实施全过程BIM模型


三、中国建筑EPC商业模式的实践

1. 中国建筑EPC承包模式的实践

中国建筑是全球最大的建筑及建设投资综合企业集团,“世界500强”第37位,连续5年荣获年度综合考核“A”级企业。十三五期间,中国建筑将转型升级、提质增效、行稳致远作为主旋律,全面实施创新业务领域的蓝海战略。近年来,中国建筑在国内外承接了大量EPC工程总承包项目,积累了丰富的经验,如阿尔及利亚首都机场、上海环球金融中心等。建筑工业化方面,承接了合肥蜀山产业园公租房四期工程EPC项目,总建筑面积33万m2,施工现场干净无泥,无扬尘,获得了广泛的社会好评。此外,还承接了长阳天地、天赋海湾、启德1A发展项目等工业化高层住宅,歌赋岭等工业化低层住宅和香港理工大学等工业化公共建筑。


2. 中建国际全产业链发展模式的实践

中国建筑努力持续创新商业模式,引领行业发展。中建国际投资(中国)有限公司(3311)是中国建筑国际集团有限公司在内地的全资子公司,目前已发展成为集投资、总承包、设计研发、施工、监理、建筑工业化、管理和运营于一体的企业集团。中建国际打造建筑工业化全产业链发展模式,中建国际投资作为发展商牵头,建筑设计研究所和海龙科技研发中心作为设计及研发中心提供技术支撑,海龙公司作为预制构件生产单位提供建筑工业化产品生产,中海建筑作为总承建商负责安装施工,实现了全产业链闭合。


图8 中建国际打造全产业链发展模式


3. 中国建筑发展建筑工业化战略

十三五期间,中国建筑将全面推进建筑工业化发展。2014年12月,中国建筑开展了长达一个月的全国调研。通过实地考察、会议座谈、书面调研方式考察了包括设计院、施工单位、构件生产单位、专业公司、设备供应商等在内的32家企业。调研内容包括地方政策、技术研发、设计、规范、标准、工艺设备、商业模式、治理结构、产业布局九大方面。


(1)指导思想

经调研,中国建筑确立了“设计先导,技术引领;合理布局,系统联动;产业平台,区域经营;EPC五化一体发展”的指导思想。组建中建科技集团有限公司作为开展建筑工业化业务的产业平台、技术平台和投资平台,通过设计引领、生产工艺和现场装配支撑、信息化管理保障、产业联盟配合,促进各级企业发展建筑工业化业务,最终实现EPC五化一体。


(2)商业模式

中建科技集团明确“不是卖构件,而是卖产品”的思路,实施设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化的EPC五化一体商业模式,打造集设计研发、生产制造、施工装配、信息化管理和运营评价于一体的全产业链企业集团。


(3)区域布局

2015年,中建科技集团已在合肥、武汉、成都、河南、福建等地成立9个区域公司,并陆续投产,积极推动建筑工业化业务EPC工程总承包。


(4)组建工业化设计院

根据中建科技集团的商业模式和“设计引领”要素的要求,成立了专业的工业化设计院——中建建筑工业化设计研究院。设计院设置了建筑、结构、暖通、给排水、电气、工艺、内装、规划、景观、情报等专业,打造工业化人才高地。


(5)产品规划

设计院重点研发工业化住宅(高层住宅、低层住宅、新农村住宅),工业化公共建筑(教育类、办公、酒店、医院、社区中心、养老建筑、停车库、工业厂房),工业化基础设施(城市管廊、桥梁等)工业化建筑产品。


(6)研究领域

设计研究院专注预制装配式结构体系(混凝土结构、钢结构、钢混结构)、建筑性能、设计配套技术、生产制造、现场装配、建筑材料、信息化管理、城市建设工业化、智慧施工及智慧基础设施、工业化策略及性能、工业化可持续发展等研究,开展了多项研究专项,承担了多项省部级课题(如住建部质量司课题《装配式钢筋混凝土结构建筑工程设计文件编制深度规定编制研究》),参编《建筑产业现代化发展纲要》、相关行业标准等,致力于预制装配式技术的研发、集成及应用。

四、设计是实现EPC商业模式和建筑工业化的关键

1. EPC和建筑工业化的关键——设计先行

对于EPC商业模式来讲,设计是项目运作中采购、生产和施工的前提,是材料设备的采购费用和施工费用的决定性阶段。对于建筑工业化来讲,工业化设计要求模数化、标准化,实现预制构件少规格多利用,降低成本;工业化设计要求精细化,以信息技术为依托,实现建筑造型、管线碰撞、模拟施工等;工业化设计对设计人员要求高,不仅要掌握建筑知识,还需要对生产、设备、施工安装以及运输各方面进行统筹。无论是EPC商业模式还是建筑工业化,设计工作都发挥龙头引领作用,贯穿工程建设的始终,直接影响工程项目的投资控制。因此,设计是实现EPC商业模式和建筑工业化的关键。


图9 设计控制的重要性


2. EPC商业模式下的设计案例

以武汉装配式剪力墙住宅为例,综合考虑生产工艺、施工工法、工业化内装等,实现优化设计。对标项目中在户型模块、空间布局、现场装配、技术集成等方面存在弊端。建筑方面,通过户型模块、交通核模块优化、户型优化(尤其是厨卫的标准化设计)、系统集成对建筑进行优化,同时体现灵活性与适老性,满足不同时期家庭的需求。采用不同的色彩、光影、质感、文理、组合及建构的方式和顺序形成了多样化的立面形式。在项目前期,开展了技术策划,对规划设计、产品生产和施工建造各个环节进行统筹安排,使建筑结构体系、建筑内装体系、设备管线等设计密切配合。结构方面,通过尺寸标准化,消除异形构件,实现少规格多利用,集中卫生间降板,提高经济性。项目中采用工业化内装,实现机电装修一体化。项目全过程应用BIM信息模型,各专业在统一模型上协同作业。使用ALLPLAN软件进行构件深化设计,促进各专业协同。样板房设计采用立面外墙肌理模数化、建筑空间组织模块化,形成现代简约风格。


图10 武汉装配式剪力墙住宅优化设计

五、明晰政府、行业、企业的责任主体内容

1. 建筑工业化发展的宏观环境

建筑工业化前路漫漫,建筑企业在发展过程中面临很多风险,“政府搭台,企业唱戏”的模式为建筑企业发展建筑工业化“铺平了道路”。近年来,从国家、住建部、地方政府层面陆续出台了相关文件推进建筑工业化发展,其中不乏一些强制性政策和土地、税收、行业等鼓励政策,有力地激发了建筑企业活力。


建筑工业化与工业化、城镇化、信息化、农业现代化、绿色化之间的关系。工业化是建筑工业化的基础和先决条件;城镇化的发展与建筑工业化带来需求和市场条件,建筑工业化为城镇化建设提供良好的产业支撑;信息技术是重要工具和手段,体现为信息化与建筑工业化的深度融合;农业现代化带来的农业劳动力的减少和非农产业的扩大,推动建筑工业化向更高水平迈进;同时以建筑工业化为支撑的城镇化促进农业劳动力的转移提升,统筹城乡经济的共同发展;绿色化是最终方向,上述的这些都是为实现绿色建造,推进生态文明建设。


图11 建筑工业化与五化之间的关系


2. 政府、行业、企业的责任主体内容

建筑工业化是建筑业生产方式的变革,是建筑业发展的必由之路。不同责任主体承担着不同的责任,有必要明晰政府、行业、企业的责任主体内容,只有弄清楚,建筑工业化才能全面有序发展。


在推进建筑工业化的进程中,政府的决心和政策的支持是成败的关键。政府层面,应加强政府引导,强化监管保障。制定《建筑产业现代化发展规划》,出台激励政策,推广工业化建筑试点示范;构建符合建筑工业化要求的工程质量安全监管制度、质量担保和保险制度、审图制度和定额管理等。


行业层面,建立完善的行业标准体系,充分利用市场资源,构建建筑工业化全产业链。制定完善相关标准和图集,指导建立标准化体系;建立工业化建筑评价体系;构建建筑产业现代化全产业链;支持集研发、设计、生产、施工、运营、回收、评价于一体的建筑产业园建设,实现“产城融合”。


企业层面,培育企业创新能力,推动企业转型升级。加强技术创新,在设计、生产、施工、装修、材料、检测等方面开展技术研发,重视技术集成,形成成套技术;建立基于EPC五化一体、信息化与产业化高度融合的管理体系;发展以工程总承包EPC为龙头的全产业链发展模式,整合优化资源,发挥最大化的效率和效益;重视人才培养,形成专业化队伍,引导农民工在产业转型过程中同步转型为产业工人。


表3 不同责任主体发展建筑工业化的内容与步骤


3. 对传统民居的一些思考

传统民居具有自发行为、适应性、生长性的特征,正如柯布西耶说的“建造不仅是一种再现,而且是一种日常生活的体验”,我想民居改造还原的一定不是建筑本身,而是把当地居民世世代代的生活方式还给他们。


何镜堂院士曾表示,“眼下的中国建筑创作不仅仅缺少地域文化的自信,而且在多元化和跨文化的大背景下,中国建筑在面对西方建筑思潮时也缺少文化自信,这导致本土建筑文化话语权的弱势,在全球化过程中面临被边缘化的危险”。


民居的保护与活化事关国家文化安全,密切影响着每个个体和家族的精神传承,让中国农村发展如习近平总书记所说的:“望得见山,看得见水,记得住乡愁”文化自信与传承成为了国家战略。


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