近年来, 随着住宅产业化的推进, 装配式住宅作为优越的建筑模式, 正得到国家的推广而应用于住宅建筑中。尽管我国的装配式住宅发展目前处于加速发展阶段, 但与国外先进水平相比, 还有较大的发展差距, 其中缺乏一体化的过程管理是制约装配式住宅发展的重要因素, 如决策、设计、施工、运营环节严重脱节, 导致项目工期、成本增加、资源浪费严重等。

　　 工作分解结构WBS (Work Breakdown Structure) 已广泛应用于多种行业的管理, 被认为是项目管理的一项有效工具, 但其也暴露出一些问题, 如工作包难以实施, 各工作包之间联系不够紧密, 不利于项目的统一管理等。集成管理是根据各要素之间的联系, 对其重新再组合, 以达到增效的目的, 对于组织协调、解决复杂协调问题, 提高整体绩效具有重要意义, 是当前管理科学研究的前沿课题之一。基于以上认识, 本论文对装配式住宅项目的过程先进行WBS分解, 再进行集成分析, 利用WBS与集成的各自优势, 以实现装配式住宅项目决策、设计、施工、运营的一体化管理。

　　 WBS与集成可以理解成“分”和“合”, 两者相互区别又相互联系, WBS是集成的前提与基础, 集成是WBS的必然要求。WBS是将整体分解为部分, 集成是将部分集合成整体, 两者相互依存。一方面, WBS是集成的基础性工作, 借用WBS工具可将复杂体分解成简单体的集合, 集成是将WBS分解出来的管理元素重新进行有机整合;另一方面, 集成是WBS实现增效目的的手段与过程, 即集成是WBS的必然要求。在工程项目管理中, 借用WBS技术方法将项目分解成面向成果或工作任务、活动的层次结构, 由此明确项目范围, 达到更好控制整个项目的目的。而集成是将WBS分解活动纳入到一个整体系统中, 对各活动进行管理和控制, 达到“1+1>2”的增值目的。

　　 可见, 将WBS与集成结合运用到项目管理中, 能实现两者的优势互补, 以达到项目增值的效果, 两者结合具有必要性。

　　 装配式住宅作为一种新型建筑方式, 是传统建筑与制造业的集合, 其特点主要是部品生产工业化与现场装配化。三者间的不同对比, 如表1所示。

　　 大型制造业——船舶建设项目提出过ISWBS的概念, 即验证了WBS与集成结合在船舶建设项目管理中运用的可行性。由表1可知, 制造业在工艺流程、生产组织等方面和装配式住宅有着许多共同之处, 为基于WBS的集成管理应用于装配式住宅的过程管理提供了有益的借鉴。

　　 基于集成管理理论, 在对项目过程按阶段进行WBS分解基础上, 构建了装配式住宅项目过程集成管理模型, 如图1所示。

　　 由于生产方式的革新, 相比传统建筑项目, 装配式住宅项目在设计和施工阶段内容有较大差别, 两阶段间的关系处理也显得更为复杂和重要。

　　 (1) 设计阶段WBS分解

　　 与传统设计流程相比, 装配式住宅的设计流程更复杂, 更精细, 更综合, 增加了技术策划、构件加工图设计等环节。装配式住宅项目的设计过程从技术策划开始, 直至构件加工图设计的工作过程, 贯穿于项目投资机会研究直至项目竣工验收全过程。其中有关预制构件的设计成为新的重点与难点。

　　 按设计流程各环节主要内容对装配式住宅项目设计阶段进行工作结构分解, 如图2所示。

　　 (2) 施工阶段WBS分解

　　 装配式住宅施工阶段从以往的全程现场施工转变为部分工厂部分现场联合施工, 其阶段具体内容分解如图3所示。

　　 工厂主要负责定制预制构件的生产, 现场则是根据施工图将工厂运过来的构件进行装配施工。装配式住宅具体施工工艺流程为:构 (配) 件工厂化预制, 吊装准备, 柱、梁、板、楼梯、阳台、墙等标准构件吊装, 节点、叠合梁板面层现浇, 进入下一次施工, 完工。

　　 (1) 设计阶段各环节集成

　　 装配式住宅设计阶段各环节并不是独立存在, 而是存在一定的工作界面。如在技术策划环节, 由于技术策划的内容影响后面各环节的进行, 其贯穿整个设计阶段, 应组织技术策划人员与其它环节主要设计人员共同交流, 综合考虑更深层次的设计问题。除此, 在对设计阶段各环节内容进行WBS分解的基础上, 对各阶段各环节进行重新组合, 实现设计阶段的集成。如构件加工图设计中, 构件尺寸设计和构件连接工艺设计可并行交叉进行。

　　 (2) 设计阶段各专业设计集成

　　 装配式住宅是按照系统的思想, 将结构系统、外维护系统、内装系统和设备管线系统四个组成部分进行集成的成品建筑。装配式住宅设计需要建筑、结构、机电、装饰等各专业进行一体化设计。一体化设计要求做到专业间互为条件、互为制约, 通过协作配合以最大限度地实现装配式住宅综合最优。如图4所示。

　　 (3) 决策-设计阶段集成

　　 装配式住宅项目决策阶段主要是对技术、经济、实施等各方面进行分析, 初步确定项目的目标, 为项目的全局作指导性工作, 其工作内容包括场地选择、经济评估、设计任务书编写等。设计阶段由设计单位根据决策阶段对项目的定义进行设计, 定义不明确将影响设计以至后续工作, 可见决策阶段的工作对设计工作具有重要指导意义。将决策和设计两阶段的工作进行集成化管理, 让设计单位提前进入决策阶段, 利用其专业知识帮助项目决策工作更好地完成。

　　 (4) 设计-施工阶段集成

　　 装配式住宅项目实施阶段是影响整个项目的关键部分, 由设计与施工阶段组成, 其特点是设计标准化、生产工业化、施工装配化。从广义上来看, 设计过程贯穿投资机会研究直至竣工验收阶段。设计阶段与施工阶段间有部分工作存在交集, 相互影响, 如装配式住宅的构件深化设计环节需提前综合分析施工条件、场地等, 考虑构件的生产、运输、安装等问题, 才能避免由于设计、生产、施工相脱节而带来的一系列问题, 如工期、成本增加、资源浪费严重等。实现装配式住宅项目设计-施工的集成化管理, 承包商的选择显得尤为重要。“设计-施工一体化”工程总承包 (EPC) 管理模式, 可促进设计、构件生产、装配施工的深度融合。

　　 (5) 施工-运营阶段集成

　　 运营阶段始于施工末尾工作, 即在装配式住宅工程项目竣工验收前需做好工程的运行计划和准备工作, 工程运营准备工作是建设项目的一部分。保持建设过程和运行过程的一体化, 可减少运行初期的障碍。施工承包商应承担工程运营管理的一部分责任, 以保持建设和运营过程责任的一致性。在工程总承包模式下, 大部分运行准备工作属于承包商的工程承包任务范围。如在竣工验收时, 施工单位及时提供完整的竣工技术文件和测试记录, 做到图纸、数字准确, 字迹清楚, 以便运营维护单位使用。对施工阶段与运营阶段的交集工作进行集成化管理, 才能保证装配式住宅项目的正常运行。

　　 (6) 全寿命期过程集成

　　 全寿命期各阶段间具有连续性, 贯穿项目始终, 如决策阶段决策者应设定全寿命期目标指导整个项目的工作, 设计阶段设计单位除了需参与施工阶段的指导工作外, 还需参与运营阶段的维护和更新改造方面的技术咨询工作, 在工程全寿命期中负有提示、预警责任。装配式住宅项目全寿命期过程要形成一体化管理, 应成立全寿命期管理小组, 负责装配式住宅项目全过程管理, 明确集成化流程、过程管理职能分工, 在信息、制度、组织等保障下完成好各阶段任务。

　　 “工厂—现场管理一体化”是加强生产构件的工厂与装配施工的现场的沟通, 将两方的管理结合起来, 充分发挥各自的优势。如按装配式住宅项目的施工进度与质量要求, 构件厂应该对所有构件或部品到达现场的时间以及质量进行控制, 同时应该符合施工的需求。而现场施工人员应将出现的与构件的质量、型号等有关问题收集整理, 并反馈给构件厂, 协同构件厂解决问题。在预制厂和装配施工现场分别安排驻厂监理与现场监理, 共同把关构件质量和装配质量, 且构件的现场验收应由构件厂管理人员与现场构件管理人员共同验收。“工厂—现场管理一体化”可提高施工阶段管理的协调性、集成性, 达到事半功倍的效果。如图5所示。

　　 装配式住宅运营阶段涉及物业的接收、维修、设备、环境、安全服务及财务管理等管理工作, 可以按照相应管理职能进行管理模块的集成, 如模块可设计包括信息管理、财务管理、运营及维护管理、服务管理、环境服务、安全服务、报表生成等模块。其中, 运营管理过程中用到的许多信息 (如图纸及部品信息等) 在决策和实施阶段就可以生成和输入。通过BIM等信息化管理工具, 可以查询到所需的图形信息并实现运营设施和设施内一切对象的可视化, 提升运营管理的水平与效率。当然, 运营阶段的工作并不孤立于前期各项工作, 很多信息在决策、设计和施工阶段都应及时收集并存储, 如装配式住宅某个部品的属性 (包括型号、材料、价格、产地、颜色、维修频率、清洁频率等) 、每个房间符合实际情况的描述和定义等信息, 自决策阶段开始就可以进行必要的存储, 为后期运营阶段的管理提供支持。

　　 合肥万锦花园项目位于合肥市龙川路北侧, 是安徽省首例高端商品房项目装配式建筑技术应用示范。其中5栋高层住宅属于装配整体式剪力墙结构, 总建筑面积为40217.8m², 高层A-01、03、05 '#楼为17层, A-02、06 '#楼为16层, 底部加强层为现浇, 从四层楼面板开始采用预制装配构件, 预制装配率为60.77%。项目集成运用各种绿色技术实施建筑的节能、节水、节材、节地和绿色环保。实现无外模板、无外脚手架、无现场砌筑、无抹灰的绿色施工。采用“少规格、多组合”设计原则, 降低建筑成本;预制装配式技术缩短施工周期;利用绿色技术节约后期的运营成本。其采用的装配式技术如表2所示。

　　 为实现项目的集成化管理, 在项目启动前, 建设单位协同其他单位专家就万锦花园的阶段划分及各阶段工作进行了交流, 绘制出项目全寿命周期过程分解图, 如图6所示。

　　 (1) 设计阶段集成

　　 项目设计阶段设计方协同业主方、施工方、构件生产方等就设计工作进行交流, 将技术协同贯穿于整个设计阶段, 使设计工作一体化, 如预制构件与精装修机电一体化设计、复杂立面构件一体化设计等。

　　 1) 预制构件与精装修机电一体化设计

　　 楼面板、墙板构件中机电线盒精确定位;土建与装修一体化设计与施工, 把安装过程中的问题和相应对策, 均在设计阶段考虑, 真正实现建筑、结构、装修一体化。

　　 2) 复杂立面构件一体化设计

　　 在PC构件设计中考虑外立面造型, 通过局部加厚保温的方式全混凝土预制一次成型。预制构件上预留预埋件, 后期安装GRC线条, 不增加预制混凝土构件种类实现法式立面风格。

　　 3) 采用装修、保温、承重一体化外墙板

　　 本工程通过把保温及装饰线条一体化集成于构件之中, 实现一体化, 避免了后期的二次作业的过程, 无湿作业;结构构件精度毫米级, 现场定位精确, 表面平整度高, 无需抹灰;保温层与结构层之间通过专用的连接件连接, 整体性好, 与结构主体同寿命。

　　 (2) 施工阶段集成

　　 管理预制构件生产过程中, 由安装专业技术、施工人员配合, 将线盒、管线等进行精确定位, 实现机电安装构件一体化预埋, 与构件一次性浇筑成型。体现了工厂到现场集成管理思想。

　　 (3) 设计-施工阶段集成

　　 施工方案的前置, 在施工方案中对设计阶段的构件设计提出特殊要求, 具体有:施工电梯及扶墙件;外墙挂架预埋;施工放孔线留洞。

　　 合肥万锦花园项目技术集成度高, 预制装配技术运用广泛, 且实现了一部分设计、施工阶段基于WBS的集成管理。由表3可知, 相比传统建筑方式, PC结构在建造工期、经济、能耗、环境等方面都有较大优势。

　　 本文将WBS与集成结合运用到装配式住宅的过程管理中, 构建了基于WBS的装配式住宅过程集成管理模型 (IWBS) 。通过案例分析, 验证了基于WBS的过程集成管理应用于装配式住宅项目过程管理的可行性, 如在工期、经济、安全、质量等方面均取了较好的效益。WBS与集成管理是一对矛盾共同体, 两者结合可化解相互间的矛盾, 实现优势互补, 将其运用到装配式住宅项目过程管理中, 可提高生产过程的连续性, 解决住宅的设计、生产、施工、部品安装及装修各环节相对独立的问题, 发挥生产线规模化、施工装配式机械化大生产的优势, 以实现全寿命期过程的一体化管理。