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面向产业化的钢结构住宅工程管理模式研究

蔡玉春  
【摘要】: 我国人口基数大,人均占有的能源、土地、水、原材料等资源严重短缺,且实际利用效率低、环境污染严重的状况仍在不断加剧,人均资源的有限性与社会经济发展对资源巨大需求之间的矛盾越来越突出。 在这样的背景下,我国的城镇化还要走一段很长的路。民用建筑的需求是不断增长的,民用建筑如何走向可持续发展,是我国现代化过程中不可回避的大问题。钢结构民用建筑是不可能不走的一条出路,钢结构民用建筑替代已有的混凝土结构民用建筑,必须使钢结构民用建筑在市场上有更强的优越性,同时建筑成本不高于混凝土结构民用建筑才有利于推广应用。因此,钢结构民用建筑必须在工程管理方面有所创新。 从工业化的历史看,由手工作业走向连续生产流水线是总的大趋势,而钢结构民用建筑是可以实现工厂化生产的。钢结构住宅既不同于传统建筑产品,也不同于一般的工业产品,照搬已有的管理模式难以实现科学化的管理,从而影响钢结构住宅产业化进程中可持续发展和产业结构升级目标的实现,因此,研究面向产业化的钢结构住宅工程管理模式成为一项与城镇化进程的可持续发展联系紧密的工作。 本文应用一般系统论作为理论指导,将制造业的生产管理理论方法和建筑业领域的项目管理理论方法相结合,将现代集成制造系统引入钢结构住宅建造中,提出在实施工厂制造,现场装配一体化建造思想下的以研发设计(Research and Design)、预制加工(Fabrication)、物流配送(Distribution)功能集成的RFD建造基地为核心的住宅建造管理模式的研究。 系统科学认为事物大都以系统的形式存在,这种事物存在的方式决定了对任何问题的研究都应该从系统的角度,把握系统对象和研究系统的特征。钢结构住宅系统由于本身的特殊属性,与传统的建筑业和制造业有着本质的不同,具备制造业和建筑业的双重属性。 通过比较分析钢结构住宅业与传统建筑业和制造业的异同,可知钢结构住宅系统的系统构成要素复杂、系统综合了制造业和建筑业的产品特性、系统的形成分布作业面多元、管理系统综合了制造业和项目管理的方法,因此,其根本属性是系统的复杂性。 钢结构住宅工程项目是一种特殊的工程项目,既具有一般项目所具有的复杂性特征,又具有自身独特的复杂特性。一是目标复杂性;二是工程活动的复杂性;三是技术的复杂性;四是组织的复杂性;五是信息管理的复杂性。 解决钢结构住宅建造管理系统复杂性问题,一方面要正视系统的复杂性,另一方面要采取有效的措施应对系统的复杂性。基本思路是采用复杂性科学的方法论和方法,利用钢结构住宅设计标准化、构件生产工厂化、现场施工装配化和组织管理科学化等措施应对系统的复杂性。 结合当前钢结构住宅发展现状以及精益生产的基本原则和要求,本文提出钢结构住宅的RFD建造基地模式,以实现住宅建造的一体化、精细化和集成化。对于面向市场的RFD建造基地,通过以RFD建造基地为核心的供应链物流体系,MRP的生产物流管理,实现物流的高效化;通过战略联盟建立商业信用,降低资金流的成本,提高资金流的效率;同时结合供应链和RFD建造基地的特点,提出信息的综合、集成管理信息系统,采用信息的集成化的传递模式,实现信息的传递和共享。 从RFD建造基地在钢结构住宅工程的建设过程中具有综合协调的核心地位出发,提出基于RFD建造基地的钢结构住宅设计和施工管理方法。设计管理过程中要结合钢结构住宅项目的特点进行标准设计;并结合装配施工过程进行合理有效的限额设计;从模块化、系列化、新材料的选取以及建筑设计手法入手,多方面地考虑多样性与标准化的兼顾问题。装配施工管理过程中应在设计标准化的基础上对各参与方以及各施工阶段进行集成管理。物流与信息流的管理是RFD建造基地的工业化生产部品部件生产管理环节的关键;通过有效的装配施工程序管理体系来明确各施工工序间的关系,实现装配施工过程的有序进行。 通过合理的组织和管理方式,从价值链增值的角度,来实现钢结构住宅的成本、质量、工期、安全、环保等5个管理要素的全面提升;融合项目决策层、管理层、作业层3个实施主体;提高信息管理效率是突破实现钢结构住宅工程管理科学性的瓶颈与关键。 RFD建造基地在随着时间推移的过程中经历了四个发展阶段,呈现四种类型。基于不同类型的RFD建造基地,钢结构住宅工程管理效果不同。结合经济性指标、性能性指标、施工性指标、社会环境性指标多目标因素来综合考虑现阶段应该发展何种类型的RFD建造基地为核心的钢结构住宅工程管理模式是关键。 本文选取北京市水利基础总队职工钢结构住宅、北京市经济技术开发区“青年公寓”钢结构住宅、武汉赛博园钢结构小高层住宅、武汉紫润明园南区钢结构住宅4个典型项目为对象进行案例分析,通过对38个指标的分析对比,得出发展基于大规模并具备虚拟制造能力的RFD建造基地是实现钢结构住宅工程管理科学化的关键的结论。


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