2206253-39724-装配式建筑EPC管理教程-封面（李天虹）.indd 1 2022/8/24 15:18:24

高等学校智能建造专业系列教材

装配式建筑EPC管理教程

齐宏拓 刘界鹏 丁 尧

周绪红 马玉锰 王 涛

编著

图书在版编目 (CIP)数据

装配式建筑EPC管理教程/齐宏拓等编著.— 北京 :

中国建筑工业出版社,2022.11

高等学校智能建造专业系列教材

ISBN978-7-112-27549-6

Ⅰ. ①装… Ⅱ. ①齐… Ⅲ. ①装配式构件 建筑施工

高等学校 教材 Ⅳ. ①TU3

中国版本图书馆CIP数据核字 (2022)第112436号

本书围绕装配式建筑的基本概念,PMI项目管理知识体系以及 EPC项目的设计、施

工和生产三个主要部分展开,共分为6个章节:装配式建筑概论、项目管理概论、EPC项

目管理、EPC项目设计管理、EPC项目施工管理、EPC项目信息化管理。

本书可作为高等院校和职业院校的装配式建筑相关课程教材,也可作为装配式建筑从

业人员的参考指南。

为方便教师授课,本教材作者自制免费课件,索取方式为:1. 邮箱jckj@cabp.

com.cn;2.电话 (010)58337285;3.建工书院http://edu.cabplink.com。

责任编辑:李天虹

责任校对:姜小莲

高等学校智能建造专业系列教材

装配式建筑EPC管理教程

齐宏拓 刘界鹏 丁 尧

周绪红 马玉锰 王 涛

编著

*

中国建筑工业出版社出版、发行 (北京海淀三里河路9号)

各地新华书店、建筑书店经销

北京鸿文瀚海文化传媒有限公司制版

印刷厂印刷

*

开本:787毫米×1092毫米 1/16 印张:20 字数:498千字

2022年9月第一版 2022年9月第一次印刷

定价:60.00元 (赠教师课件)

ISBN978-7-112-27549-6

(39724)

版权所有 翻印必究

如有印装质量问题,可寄本社图书出版中心退换

(邮政编码100037)

前 言

20世纪20年代,现代主义大师勒·柯布西耶在 《走向新建筑》一书中提出 “像造汽

车一样造房子”,促使人们开始思考如何采用工业化的方式提升建筑行业的生产效率。借

鉴制造业的生产管理模式,将建筑中的构部件设计成 “零件”后,经一系列工序完成生产

并在施工现场完成总装,形成高性价比的预制装配式建筑,可将建筑业分散、落后的手工

业生产方式转变为以先进制造技术为基础的社会化大工业生产方式。我国建筑业长期的粗

放式发展模式使我国能源与资源不足的问题日益严峻,加之人口红利的逐步消失,造成我

国建筑业的效率和效益严重不足,亟需转型升级。采用工厂预制+现场装配的工业化建造

方式,提高生产效率和经济效益、改善作业环境、降低劳动力依赖度、减少污染和建筑垃

圾排放,符合国家碳中和战略发展需求,对建筑业的绿色发展有着至关重要的意义。

总结近年来装配式建筑项目的实施经验,作者发现决定装配式建筑项目成败的关键往

往不是技术问题,而是管理问题,特别是建设方、设计方和施工方等主体干系人的利益不

一致、管理责任不明确,导致新技术难以落实、项目成本失控、质量目标偏离预期等问题

的发生。

工程总承包 (EngineeringProcurementConstruction,简称EPC)管理模式起源于美

国,是国际上流行的工程承包模式,其核心是效率,基本出发点在于明确项目管理责任主

体,促进设计和施工的早期结合,充分整合项目资源,实现建造全过程的无缝对接,提高

建设项目的效率和效益。EPC项目的设计、采购、施工方为同一主体,可通过统一策划、

统一组织、统一协调,局部服从整体、阶段服从全过程,实现对项目范围、成本、进度、

质量、风险的全过程管控,确保项目最优目标实现。针对装配式建筑项目专业性强、技术

含量高、制造工艺要求较高、实施过程协调配合难度大等特征,EPC模式在装配式项目管

理中的优势明显,可从管理维度大幅度提升项目成功的概率。

本书在经典管理学理论的基础上,汇集了作者对装配式建筑项目研发、设计、施工、

生产过程中所遇问题的系统性思考,旨在为读者提供一个全面综合的视角,将科学的EPC

管理模式应用于装配式建筑项目中。

本书遵循PMI (ProjectManagementInstitute)项目管理知识体系,介绍了项目管理

过程,强调了项目管理概念、原则和工具如何在装配式建筑工程项目中发挥作用。本书围

绕装配式建筑的基本概念,PMI项目管理知识体系以及EPC项目的设计、施工和生产三

个主要部分展开,共分为6个章节:装配式建筑概论、项目管理概论、EPC项目管理、

EPC项目设计管理、EPC项目施工管理、EPC项目信息化管理。本书将理论与实际工程

案例紧密结合,便于学习掌握。本书可以为在校师生提供装配式建筑及其管理的基本概念

和理论参考,也可以为从事装配式建筑行业的管理和技术人员提供建议、工具和技巧。

本书的工作得到了中国工程院重庆战略研究院咨询项目 (2022-CQ-XZ-2)、中央高校

基金 (2033CDJXY-015)的资助。本书参考或引用了国内外管理学和装配式建筑领域大量

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的论文和著作,在此向这些作者表示诚挚的谢意。团队研究生刘召阳、黄学思、汤雨欣、

胡佳豪、姚成等承担了大量的资料查找和图形绘制工作,在此谨向参与本书工作的研究生

们表示诚挚的感谢! 同时,感谢中建科技集团樊则森副总经理、恒昇大业吕剑董事长、华

姿建设刘伟总经理、蓝本科技程耀贵董事长、中亚建业邓斌总工程师为本书提供的素材和

建议,你们的支持让本书更加贴近工程实践,使管理的基本理论更具应用价值。

作为我国建筑业当前一个新的发展方向,装配式建筑方面的人才培养模式和教材体系

还处于探索性阶段。作者期待本书的出版对装配式建筑方向的管理人才培养起到一定的作

用。由于作者的知识范围有限,书中难免有不足之处,敬请读者批评指正。

4

装配式建筑EPC管理教程

目 录

第1章 装配式建筑概论 ……………………………………………………………………… 1

1.1 装配式建筑的发展历程 …………………………………………………………… 1

1.2 装配式建筑的设计参数 …………………………………………………………… 11

1.3 装配式建筑分类 …………………………………………………………………… 14

1.4 装配式建筑建造技术 ……………………………………………………………… 16

1.5 装配式建筑管理模式 ……………………………………………………………… 23

参考文献 ………………………………………………………………………………… 24

第2章 项目管理概论 ……………………………………………………………………… 26

2.1 项目管理的产生和发展 …………………………………………………………… 26

2.2 项目管理 …………………………………………………………………………… 27

2.3 项目集与项目组合管理 …………………………………………………………… 31

2.4 项目管理知识体系 ………………………………………………………………… 32

2.5 项目管理工具 ……………………………………………………………………… 33

2.6 项目计划与控制 …………………………………………………………………… 60

参考文献 ………………………………………………………………………………… 84

第3章 EPC项目管理 ……………………………………………………………………… 85

3.1 EPC工程总承包…………………………………………………………………… 85

3.2 EPC项目组织……………………………………………………………………… 89

3.3 装配式建筑项目管理 ……………………………………………………………… 97

3.4 EPC项目管理过程 ……………………………………………………………… 101

3.5 EPC项目管理的内容 …………………………………………………………… 105

参考文献 ………………………………………………………………………………… 128

第4章 EPC项目设计管理………………………………………………………………… 130

4.1 设计组织与策划 ………………………………………………………………… 130

4.2 装配式建筑设计要点 …………………………………………………………… 137

4.3 设计工作分解结构 ……………………………………………………………… 143

4.4 设计计划管理 …………………………………………………………………… 146

4.5 设计进度及成本综合控制 ……………………………………………………… 150

4.6 设计质量管理与控制 …………………………………………………………… 165

4.7 设计文档管理 …………………………………………………………………… 177

5

参考文献 ………………………………………………………………………………… 178

第5章 EPC项目施工管理………………………………………………………………… 180

5.1 装配式建筑EPC项目施工管理组织模式 ……………………………………… 180

5.2 装配式建筑EPC项目施工组织策划 …………………………………………… 184

5.3 装配式建筑EPC项目施工进度管理 …………………………………………… 195

5.4 装配式建筑EPC项目施工成本管理 …………………………………………… 215

5.5 装配式建筑EPC项目施工质量管理 …………………………………………… 229

5.6 装配式建筑EPC项目 HSE管理 ……………………………………………… 245

5.7 装配式建筑预制构件生产与运输管理 ………………………………………… 250

参考文献 ………………………………………………………………………………… 264

第6章 EPC项目信息化管理……………………………………………………………… 266

6.1 建筑信息化数据管理与平台建设 ……………………………………………… 266

6.2 基于BIM 技术的项目管理 ……………………………………………………… 278

6.3 基于数字化信息平台的项目管控 ……………………………………………… 287

6.4 装配式EPC项目的BIM 应用 ………………………………………………… 290

参考文献 ………………………………………………………………………………… 312

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装配式建筑EPC管理教程

第1章 装配式建筑概论

1.1 装配式建筑的发展历程[1]

装配式建筑的发展,主要源于人们对居住条件改善的要求及对快速建造价格合理的房

屋的需求。工业革命引领的技术创新和现代管理制度,使制造业的生产效率大幅度提高。

如果工业化的生产过程可以在单位时间内为社会提供更多的商品,那么工业化的生产过程

可否用来建造品质更优且价格更低的建筑? 现代建筑大师勒·柯布西耶、密斯·凡·德·

罗、格罗皮乌斯、莱特,以及工程师福勒、普鲁维都曾提出过这个问题。然而,想要充分

解答这个问题,我们必须首先梳理工业化生产与建筑之间的关系及历史变革,理解当今建

筑所处的时代背景,同时运用历史唯物主义客观地审视工业化生产过程在建筑领域的尝

试、创新和应用成果,获得经验教训,为未来发展指明方向。

现代预制建筑的思想起源于十六七世纪,在此期间西方列强进入了殖民扩张时代,

势力范围到达了今天的美国、加拿大、澳大利亚、新西兰甚至非洲和印度等地。新移民

的居住需求激发了巨大的刚需市场。由于殖民者对当地的建筑材料和建筑工艺了解甚

少,短时间内无法建立完整的工业生产体系,因此,在殖民国家生产并通过航运等方式

将预制构件运送至殖民地国家组装的装配方式逐渐形成并快速发展。英国作为最早发生

工业革命和最积极推行海外殖民扩张的国家,对殖民地国家的建筑发展产生了巨大的影

响。英国早期的预制房屋类型主要包括农舍、医院、零售店,这些房屋由木制框架、楼

面板、屋面板和填充墙体简单组成,围护结构主要是帆布或轻型木龙骨加防雨板。这类

房屋最早的记录可以追溯到1624年,是一所由英国运送到美国马萨诸塞州一个渔村的

住宅。1820年,英国派遣营救人员到南非,并为营救人员在当地建造了可供集体居住

的木架构农舍。这类农舍采用预制木龙骨结构,外墙附加防雨板,在现场切割固定,门

窗也为预制并在现场进行组装。虽然这类装配式建筑没有实现大规模的生产,但这种预

制加装配的方式解决了早期殖民者在殖民地国家的居住需求,节省了大量的劳动力和

时间。

1830年,伦敦的建造师 H.约翰·曼宁 (H.JohnManning),为其移民到澳大利亚的

儿子修建了舒适而易于施工的农舍,这类农舍被称为曼宁农舍 (ManningPortableColonialCottage)(图1-1)。曼宁本人也提到,组成这种农舍的任何零部件都可由一个人搬运,

易于建造。曼宁农舍对早期英国装配式建筑系统的改进之处在于进一步协调了所有柱、板

和填充墙板的尺寸模数,提升了易建造性。赫伯特提到: “曼宁系统是装配式技术中核心

概念的先兆,这个概念就是尺寸协调和标准化。”

同时期,英国也把铸铁技术引入了建筑行业。梁、柱、桁架、过梁、窗等构件在铸造

厂生产,在工厂加工,最后运至施工现场进行拼装,组成结构体系或围护系统。在英国,

1

图1-1 曼宁农舍

最早使用铸铁的预制结构形式为桥梁。1807年,梅溪谷公司的铁桥的几乎全部构件均由

预制生产并在现场组装。随后出现的一大批桥梁纷纷采用标准化的可重复制造的铸铁构件

运至工地现场进行拼装,逐步实现了组装线式的生产和施工方式。到19世纪中期,英国

的轻型房屋和其他类型的建筑也会采用铁板铆接。铸铁建筑是当代钢结构建筑的先驱,同

传统的手工木结构建筑和砌体结构建筑相比,铸铁构件的标准化大规模生产实现了成本和

时间的集约化。1851年英国世界博览会主会馆 “水晶宫”为一次性大量运用铸铁的单体

建筑,主会馆的主体结构由标准化生产的构件组装形成 (图1-2)。约瑟夫·帕克斯顿在形

容自己设计的建筑时说: “所有屋面系统和竖直窗框的制作都应实现机械化生产,应该最

快地和玻璃拼接,建造中大部分工作都已提前完成,因此除了拼装这些材料,现场无他事

可做。”“水晶宫”虽然不是第一个铁制建筑,但它将曼宁农舍的预制木龙骨结构和当时的

新材料铸铁巧妙地结合在一起,并考虑了建筑的功能性发展,成为预制装配式建筑的

代表。

图1-2 水晶宫全貌及修建过程

在工业革命的持续推动下,第一次世界大战前夕,工业发展水平达到新高度。1914

年亨利·福特发明的T型车的流水线装配工艺使汽车的生产成本更低,质量更高,且单

位产量所消耗的劳动力和时间同步减少 (图1-3)。福特汽车工厂的高效率及低成本的生

产策略,推动了工业制造的普及。经济学界用 “福特主义”来描述在装配线生产过程

2

装配式建筑EPC管理教程

中,采用高度专业化的技术,进行的大规模标准化生产。这一标准化、大规模生产、互

换性和流水化的生产原则被工业化社会默认为标准,并在很多方面成为社会运行的法

令,也逐渐渗透至住宅产业。到1910年,一些公司已开始提供规模各异的预制房屋,

标志着工业化建筑的第一次实质性发展。 “标准化”是对产品变化的限制,这样机器就

可以输出固定长度、宽度的装配件,消除了与可变性相关的浪费和终端产品的误差幅

度。“大规模经济”是标准化的衍生概念,所谓大规模经济就是某物品生产得越多,它

的质量就越高,价格也越便宜。 “互换性”是指同一种零件可用在不同的终端产品中。

将这个概念延伸至建筑产业,最典型的例子是构造2×4的住宅,如图1-4所示。“流水

化”是装配线的概念,装配线上的劳动者在操作中只需执行有限的作业步骤便可驱动产

品生产,显著缩短了生产时间。史蒂芬·巴特勒指出,福特的生产原则对技术发展的影

响相当重要,“在更广阔的世界里,福特主义被视为20世纪的重要思想之一,它从根本

上改变了西方生活的质感,艺术、音乐、文学、戏剧、绘画、雕塑、建筑和设计都受到

影响”。

图1-3 底特律福特T型车生产线

图1-4 2×4工法

(由2×4英寸的木质框架和木质面板组成)

装配式建筑的第二次快速发展是在第二次世界大战后的欧洲、日本和美国。欧洲和亚

洲是第二次世界大战的主要战场,战争带来的严重破坏造成战后房屋的大量短缺,各国对

住宅的需求量都急剧增加,成为当时严重的社会问题。为了快速解决居住问题,维持社会

稳定,各国开始尝试采用工业化的生产方式建造住宅。因此,装配式住宅大量涌现,并随

之形成了一套完整的装配式住宅建筑体系。特别是欧洲和日本,得到了大量的战后援助,

现实的需求和资金的支持,使装配式建筑得到了快速发展。

德国以及其他欧洲发达国家的建筑工业化起源于19世纪20年代,推动因素主要有两

方面。首先是社会经济因素:城市化发展需要以较低的造价快速建设大量住宅、办公和厂

房等建筑;其次是建筑审美因素:建筑及设计界摒弃古典建筑形式及其复杂的装饰,崇尚

极简的新型建筑美学,尝试新建筑材料 (混凝土、钢材、玻璃)的表现力[2]。德国最早的

预制混凝土板式建筑是1926—1930年间在柏林利希藤伯格-弗里德希菲尔德建造的战争伤

残军人住宅区———施普朗曼居住区 (图1-5)。该项目共有138套住宅,均为两到三层的建

筑,采用预制混凝土板材构件,单个构件的最大重量达到7t[3]。第二次世界大战结束后,

德国用预制混凝土大板技术建造了大量住宅,有力地解决了住宅的严重紧缺问题。1953

3

第1章 装配式建筑概论

年民主德国地区在柏林约翰尼斯塔进行了预制混凝土大板建造技术的第一次尝试。1972—

1990年期间,民主德国采用预制混凝土大板技术,建造了大量预制板式居住区、城区,

如10万人口规模的哈勒新城 (图1-6);新建、改建了共计300万套住宅,其中180万~

190万套采用预制混凝土大板建造,占比达到60%以上,如果每套住宅按平均60㎡计算,

则预制混凝土大板的住宅面积在1.1亿㎡以上。东柏林地区在1963—1990年间共新建住

宅27.3万套,其中预制混凝土大板住宅占比达到93%[2]。同时期,混凝土预制大板技术

在联邦德国地区也有大面积应用,主要用于建设社会保障性住宅。1957年,联邦德国政

府通过了 《第二部住宅建设法》,将短期内建设满足大部分社会阶层居民需求的,包括具

有适当面积、设施、可承受租金的住宅,作为住宅建设的首要任务。联邦德国地区的预制

混凝土大板建筑虽然在总建设量中占比不高,但总量保守估计也有数千万平方米,较著名

的项目包括:柏林汉莎街区的住宅项目、慕尼黑纽帕拉赫居住区、纽伦堡朗瓦萨居住区、

柏林曼基仕居住区、科隆克厥勒新城。采用预制混凝土大板技术建造的工业化住宅,功能

基本完整,拥有现代化的供暖和生活热水系统,有独立卫生间,比更新改造前的老旧住宅

舒适度高。然而,预制混凝土大板住宅项目大量重复使用同样的户型及类似的立面设计,

导致建筑的立面造型僵硬、缺少变化,建筑缺少个性,难以满足现今的社会审美要求,

1999年以后基本不再使用,取而代之的是混凝土叠合墙板技术。装配式建筑在德国住宅

中的占比最高,2015年达到16%。2015年1月至7月德国共有59752套独栋或双拼式住

宅通过审批开工建设,其中预制装配式建筑为8934套,同比增长7.5%,表明装配式建筑

在住宅领域受到市场的欢迎和认可[2]。

图1-5 柏林施普朗曼居住区

图1-6 哈勒新城大板住宅

日本建筑工业化的发展道路与其他国家差异较大,除了主体结构的工业化之外,借

助其在内装方面的成熟的产品体系,形成了主体工业化与内装工业化协调发展的装配式

建筑体系[4],其发展脉络为:建筑体系的发展、主体结构的发展及内装部品工业化的发

展。从日本的住宅发展经验来看,走工业化生产的道路是其核心所在。日本建设省制定

了一系列住宅工业化方针、政策,组织专家建立了统一的模数标准,逐步实现了标准化

和部件化,降低了现场施工难度,提高了质量和效率,典型的装配式住宅项目如图1-7

及图1-8所示。到20世纪80年代中期,以产业化方式建造的住宅数量占竣工住宅总数

的比例已增至15%~20%,住宅的质量和功能也有所提高,日本的工业化住宅产业进

入稳定发展时期。到20世纪90年代,采用产业化方式建造的住宅数量占竣工住宅总数

的25%~28%。1990年,日本推出了部件化、工业化、高生产效率、住宅内部结构可

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装配式建筑EPC管理教程

变、适应居民不同需求的 “中高层住宅生产体系”,住宅产业在满足高品质需求的同时,

也完成了产业的规模化和结构化调整,进入成熟阶段。根据日本总务省统计局数据,截

至2008年,日本装配式集合住宅占全部住宅的42%,其中木结构占装配式集合住宅总

数的13%左右[3]。

图1-7 日本神户某高层装配式住宅

图1-8 幕张新都心事业住宅项目

美国与其他国家的住宅产业化发展道路不同,发展初期就更为重视装配住宅的个性化

与多样性,市场也主要集中在远离大城市的郊区,以低层木结构住宅为主。20世纪40年

代后,随着战后移民涌入与大量军人复员,美国出现了严重的住房荒,联邦政府开始推行

汽车房屋;同时,一些装配住宅生产工厂开始生产外观与传统装配住宅类似、底部配有滑

轨、可用拖车托运的产业化装配住宅。20世纪40年代末到50年代初,随着美国建筑界对

高层建筑的需求及塔式起重机的出现,具备标准化与模数化特征的预制建筑材料———幕墙

被大范围应用。1952年美国SOM 事务所设计建造的纽约利华公司办公大厦是大面积使用

玻璃幕墙的高层建筑代表作,也是当时宣传装配式建筑的绝佳实例 (图1-9)。20世纪60

年代后,通货膨胀带来的房地产领域的资金抽逃,专业工人的短缺进一步促进了建筑部品

的机械化生产,促使美国装配式建筑进入一个新阶段,其特点是从现浇体系向全装配体系

转变,从专项体系向通用体系过渡。由轻质高强的建筑材料如钢、铝、石棉板、石膏、木

材料、结构塑料等构成的轻型体系 (图1-10),成为当时装配体系的主流。美国国会在

1976年通过了 《国家产业化住宅建造及安全法案》,同年出台了美国装配住宅的一系列严

格的行业标准。其中,强制性标准 《制造装配住宅建造和安全标准》一直沿用至今,并与

后来的美国建筑体系逐步融合。在1991年PCI年会上,预制混凝土结构的发展被视为美

国乃至全球建筑业发展的新契机。特别是1997年 《美国统一建筑规范》UBC-97规定,预

制混凝土结构在承载力、刚度方面应等同于甚至优于相应的现浇混凝土结构。2000年后,

美国通过产业化装配住宅法律,明确了装配住宅的安装标准和安装企业的法律责任,政策

的推动使美国装配式建筑走上了快速发展的道路。至此,建筑产业化发展进入成熟期,关

注的重点转化为进一步降低装配式建筑的消耗和环境负荷、发展资源循环型和可持续型的

绿色装配式建筑[5]。

5

第1章 装配式建筑概论

图1-9 纽约利华公司办公大厦

图1-10 旧金山泛美金字塔大厦

(采用预制装饰外墙,1972年建成)

在信息时代到来的当下,数字化渗透到装配式建筑发展的各个层面,大数据、建筑信

息模型 (BIM)等新概念和新技术不断涌现 (图1-11),各种建筑技术、建筑工具的精细

化发展 (图1-12),推进了钢结构、混凝土结构、木结构装配式技术体系的研发和应用,

使装配式建筑进入新的发展阶段。

图1-11 北京凤凰国际传媒中心 (BIM 参数化设计)

为了清晰地梳理工业化建筑的发展历史,可将迄今为止工业化建筑的发展划分为五

代。总的来讲,前三代的工业化建筑,是依循建筑整体—建筑部分—建筑单元的轨迹,即

按照 “从整体到部分,从部分到单元”的趋势,依次递进逐步发展、渐进细化。随着研究

的深入,第四代工业化建筑的每个构件都可灵活使用并组成建筑的一部分。随着工业化建

筑的发展以及智能技术的应用,当今第五代工业化建筑则可基于个性化的设计,生产定制

化的建筑构件,并将各个独立的个性化构件进行预制化生产及拼装。

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装配式建筑EPC管理教程





















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图1-12 重庆中科大厦 (BIM 全过程应用)

第一代工业化建筑的建造逻辑可以同国际象棋的棋盘进行比较:在建筑的结构体系已

经限定的前提下,不能根据建筑场地条件调整建筑形态,也不能在现有建筑的基础上进行

组合。该类型的预制建筑是一个建筑整体,各个建筑组成部分不能进一步拆分 (图1-13)。

因此,第一代工业化建筑的最小单位是整座建筑,在城市空间结构中一般都是以排列规整

的建筑群出现,形式较为单调。

图1-13 第一代工业化建筑建造逻辑

7

第1章 装配式建筑概论

第二代工业化建筑的建造逻辑与多米诺骨牌游戏类似,通过将各个建筑部分 (单元模

块)串联,形成建筑整体 (图1-14)。第二代工业化建筑的出现,使城市规划师和建筑师

可以在系列化、类型化产品的基础上变换建筑形式,灵活的预制单元模块可满足建筑造型

曲折变化的需要,进行角度变化、方向偏转甚至圆形排列,为城市规划带来了根本性的转

变,将建筑群形态从第一代工业化建筑的单一呆板的线性排列方式中解放出来,实现了建

筑群造型自由变化的愿景。重型起重设备在施工现场的应用及预制混凝土板建造方式的不

断成熟,如预制混凝土大板体系,是第二代工业化建筑的重要特点。然而,第二代工业化

建筑的地域性转强,需因地制宜开发适宜当地条件的产品类型。

图1-14 第二代工业化建筑建造逻辑

随着建造技术的发展和政策方针的改变,第三代工业化建筑的发展更加强调建筑质量

及建筑表现力。第三代工业化建筑的建造逻辑与 “俄罗斯方块”游戏类似,建筑单元 (如

单套独立住宅)作为最小建筑单位在不同的建筑尺度和平面中进行自由组合,可实现建筑

外立面及建筑平面的多种变化 (图1-15)。第三代工业化建筑旨在减少系列类型和标准化

构件目录的同时,增加建筑的多样性与独特性,不仅可通过较大尺度的建筑造型的弯曲折

叠丰富城市面貌,也可以通过较小尺度的建筑造型变化来适应建造环境。

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装配式建筑EPC管理教程

图1-15 第三代工业化建筑建造逻辑

第四代工业化建筑的建造逻辑与乐高玩具中的单个零件类似,要求预制构件不能仅用

于生产固定系列的产品,同时还可实现不同系列产品的拼接转换,实现跨系列的自由组合

(图1-16)。与之前的工业化建筑类型相比,第四代工业化建筑的不同之处在于最小的可组

合单元是单独的建筑部件,如梁、柱、墙板和屋面板等,这使基于单独的预制部件目录进

行个性化建筑设计成为可能。因此,开发通用的系列预制构件分类目录,使其能在所有的

项目中应用,建造耳目一新的建筑,成为第四代工业化建筑关注的重点。

随着数字化、智能化的辅助手段在设计优化、构件生产和物流运输环节的应用,以及

新型建筑材料,如纤维混凝土 (FRC)、超高性能混凝土 (UHPC)、高延性水泥基复合材

料 (ECC)等在实际工程中的应用及推广,第五代工业化建筑应运而生。第五代工业化建

筑以经济和技术最优原则,运用智能设计手段,将建筑拆解成独立构件的集合体,通过预

制工厂生产,在施工现场完成组装。第五代工业化住宅的建造逻辑就像智力拼图游戏,每

个建筑都有针对其特点的独特解决方案。特别是BIM 技术在建筑设计中的应用,可进行

构件拆分与深化设计,使设计流程精细化;可建立BIM 构件库,对构件几何尺寸进行精

准设计,使构件设计标准化 (图1-17);各专业可同时进行设计优化,缩短设计时间,使

各专业协同化;可进行造价管理,使成本管理具体化。同时,随着3D打印技术在建筑领

域的应用,可以利用自动化设备实现全天候不间断打印,大幅节省人工,实现绿色施工;

可与BIM 技术结合,进行复杂建筑建造,实现建筑标准化与个性化的统一 (图1-18)。

因此,标准化建筑不能实现个性化设计的偏见将随着建筑技术的发展被破除。在面向未

来的工业化建筑中,标准化预制装配的份额将再次增加,工业化预制建造模式将在未来

的建筑业发展中占据更大的市场份额,对工业化建造技术及管理技术则提出了更高的

要求。

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第1章 装配式建筑概论

350 1495 900 300

800400800600 1600

900 1495 650

200

600 800 400 800 500

400

650 1095 900

1300 1300 1600 800 2200

图1-16 第四代工业化建筑建造逻辑 (左侧为玩具拼块,右侧为预制构件示例)

图1-17 BIM 构件库

图1-18 3D打印办公楼

01

装配式建筑EPC管理教程

1.2 装配式建筑的设计参数

装配式建筑的基本思路是遵循工业化生产的设计理念,采用预制的单一构件,实现系

统性的大规模生产,推行模数协调和标准化设计。由于预制生产过程中高度机械化及构件

模块化、标准化的特点,为了达到装配式建筑的标准化与多样化的协同目标,建筑师需要

与结构工程师以及施工人员协作,在设计方案阶段就对建筑结构方案及施工方案提出建设

性的建议和意见。在积极推动装配式建筑的过程中,应从顶层设计开始,针对不同建筑类

型和部品部件的特点,结合建筑功能需求,关注下文所述的各项设计参数,将标准化模块

进行组合和集成,达到多样化的目的。

1.结构形式

原则上,所有常见的建筑材料都可用于工业化预制生产,包括混凝土和钢铁等。一般

来说,任何结构形式的混凝土结构,都可以建造装配式混凝土建筑。但根据各自结构的特

点,有的结构具有很好的装配式适应性,有的结构在装配式适应性上的表现则差强人意。

同时,有的结构体系装配式技术已较为成熟,并有诸多工程应用,而部分结构体系的装配

式技术还在不断摸索中。根据现有的较为成熟的装配式结构体系,根据结构形式的不同,

可将装配式混凝土结构分为装配式框架结构、装配式剪力墙结构、装配式框架-剪力墙结

构等[6]。而钢结构则自带装配式属性,钢结构构件在工厂中生产,在施工现场进行安装

连接。

2.运输、装配条件

装配式建筑建造技术的可行性,在很大程度上取决于预制构件的运输和装配。尽管在

预制工厂能够生产长度超过20m、复杂多变且规格不同的预制构件,但物流运输及现场组

装困难且不经济。因此,在对结构进行拆分时,需要考虑预制构件在制作、运输、安装环

节的可行性和便利性。对于装配式建筑构件的选择还取决于起重设备的类型和工作半径:

1)工厂起重机的起重能力 (工厂桁架式起重机起重量一般为12~25t);2)施工塔式起重

机的起重能力 (塔式起重机起重量一般为10t以内) (图1-19);3)汽车起重机的起重能

力 (起重量的范围很大,可从8~1600t);4)运输车辆限重一般为20~30t。在建造多座

建筑时,受施工现场物流组织的影响,出于经济性及便捷性考虑,起重机的工作半径应尽

可能覆盖建筑物的每个部分 (图1-19),此外,还要考虑工厂到现场的道路、桥梁限重等

的要求。同时,还应考虑运输尺寸对装配式建筑构件尺寸的限制:1)运输超宽的尺寸限

制为2.2~2.45m;2)运输超高的尺寸限制为4m,车体高度的尺寸限制为1.2m,构件高

度的尺寸限制在2.8m 以内;有专业运输预制板的低车体车辆,构件高度可以达到3.5m;

3)运输长度依据车辆不同,最长不超过15m;4)还需要调查道路转弯半径、途中隧道或

过道电线通信线路的限高等[7]。

3.构件拆分

将构件在预制工厂进行生产,在施工现场以较短时间周期完成装配,那么相同类型构

件的数量将是决定项目经济性和项目周期的重要因素。批量化生产的预制构件种类越少,

生产成本就越低。这一原则既适用于预制混凝土,也适用于木材和钢材等其他材料。装配

式建筑在经过结构设计程序计算调整后,应进行合理的结构构件拆分。因此,在设计阶段

11

第1章 装配式建筑概论

图1-19 塔式起重机工作范围及参数示例

对建筑师提出了更高的要求,应建立灵活的构件调整机制,减少构件种类,提高构件的利

用率。随着数字化手段的介入,可以使构件拆分过程更加精准、便捷,使构件形式及尺寸

变得更加灵活,满足个性化预制构件的定制生产需求,实现装配式建筑的多样性。重庆某

项目标准层构件的拆分方案如图1-20所示。

  













 



图1-20 重庆某项目标准层构件拆分





4.建筑材料

许多建筑师都在建筑理论中提到,在设计建造过程中要充分考虑材料特性。选择合适

的建筑材料,对于提高设计的艺术性、结构的安全性及居住环境的舒适性,具有重要的意

义。建筑材料是现代建筑的基础,建筑材料演绎下的现代建筑,充分展现了建筑形体的

美,是人们情感和记忆的一部分。混凝土、木材、钢或其他复合材料,如高性能混凝土

21

装配式建筑EPC管理教程

(UHPC)的应用 (图1-21),塑造着我们的城市。清水混凝土 (图1-22)、透光混凝土等

新型建筑材料的应用,激发了建筑师的设计灵感,在坚硬与轻盈之间造就了一种和谐的

表达。

图1-21 UHPC镂空幕墙 (MuCEM) 图1-22 清水混凝土 (良渚文化艺术中心)

5.建筑转角和接缝部位

建筑墙体交接部位的处理,是建筑设计的重要工作。在工业化预制建筑中,外墙板交

接部分和夹角的解决方案非常重要。建筑交接部分的处理方案不同,造就了变化多样的建

筑造型。

预制墙体的接缝处理,是预制装配式建筑的难点之一,也是建造过程中最具特色的部

分。从较远的距离观察,这些接缝就像给整座建筑穿上了一件细条纹衫 (图1-23)。如果

建筑师想强化板间过渡,可以通过在接缝位置周边安装框架,或通过调整缝隙宽度等手段

获得不同的视觉效果;如果建筑师想弱化接缝和缝隙位置,也有很多处理方法,如混凝土

面层处理或配以纹饰。

图1-23 接缝和转角处理

6.表面处理和色彩搭配

混凝土预制构件的表面处理方法,主要有三种:第一,脱模后对构件表面进行机械加

工或印刷喷涂;第二,在混凝土浇筑之前预置橡胶底模或模具;第三,在预制板生产过程

中对饰面砖进行加压塑形处理。不同的表面处理方法,将形成不同的建筑表现形态

(图1-24)。

31

第1章 装配式建筑概论

图1-24 表面处理

色彩设计和搭配在建筑设计中的作用非常重要,色彩选择也受很多主观和客观因素的

支配,同时与个人感受相关。色彩的喜好及传达的寓意,因不同的种族和文化而异,每一

种文明都通过不同的色彩来传达他们的宗教、自然和文化。目前通用的色彩体系,是在

1925年德国RAL体系或瑞典 NCS体系 (自然颜色体系)基础上发展完善的。除了红色、

黄色和蓝色这三种基本原色外,还围绕着这些基本颜色,建立了红色-绿色、黄色-紫色和

蓝色-橙色一系列互补色关系,这些色彩规则也是建筑设计颜色搭配的基础 (图1-25)。

图1-25 色彩搭配





7.建筑技术

在装配式建筑设计过程中,如果没有从初始阶段就将建筑技术的影响考虑

在内的话,那么任何形式的结构创新都是多余的。在设计过程中,应充分利用

BIM 等技术,将建筑结构、机电设备及管线、生产、施工、装修有效地串联,形成一体化

设计整体,这将有利于实现装配式建筑建造的技术要求,达到设计效率和设计质量的提

升。同时,建筑技术也会对建筑外观产生影响。

1.3 装配式建筑分类

托马斯·施密特和卡罗·特斯塔在1969年撰写的 《建筑系统》一书中指出,“建筑系

统的性质和内容可以从三个不同的角度描述:结构、技术体系和规划设计”。阿夫拉姆·

41

装配式建筑EPC管理教程

沃索萨斯基在1999年指出,随着技术不断进步,可按照技术水平和建造水平,将建筑按

照不同的方式进行分类,以便于生产活动的展开。类似的,对装配式建筑而言,可依照建

筑类型、结构体系、建造技术和建筑材料等多方面因素进行划分,建立相应的装配式建筑

评价体系,确保装配式建筑的标准化设计、批量化生产、装配化施工等环节的顺利实施,

规范装配式建筑的建造过程,保证项目质量。

1.按照装配式建筑中模数是否固定,可将其分为 “固定型”建筑系统和 “开放型”

建筑系统。

“固定型”建筑系统:是指在建筑项目开始时,根据项目特点和项目周期,定制特定

的建筑解决方案,将建筑部品部件纳入固定的体系中。在构件生产过程中,固定模数,通

过模数协调体系确定尺寸标准,并以此标准来协调供应商的配套产品和服务。该系统制约

了建筑设计的灵活性,不同建筑之间的部品部件很难替换,后期修改或调整相对复杂。但

“固定型”建筑由于部品部件类型有限、规格明确、数量较大,可实现大批量预制生产,

在施工过程中组装效率高、施工质量好、建筑产品稳定性强。

“开放型”建筑系统:是指在建筑项目初期,建立产品规范、产品标准等,通过开放

的模数系统将不同供应商的不同模数构件目录囊括其中,以便供应商能够按照各自分工完

成生产,并按照装配方案进行组装。由于不同供应商的产品可以相互兼容,部品部件的替

换相对便捷,并且能够提供多种建筑解决方案,建筑设计灵活性较大。为了最大程度挖掘

部品部件的替换潜力,可通过标准化设计将已经在市场上广泛使用的批量化构件,如预制

混凝土构件纳入建筑系统,降低生产成本。

2.按照建筑结构的不同,可将装配式建筑分为框架结构、剪力墙结构、空间结构等

几大类,并在相应的结构体系下进行细分。

3.预制构件的体积和重量对预制加工、批量生产、物流运输及施工过程有较大影

响,按照单位体积和重量对装配式建筑进行分类有助于明确预制结构的适用范围,并且

据此来确定与之相适应的建筑材料。按照装配式建筑的体积和质量,可将其划分为以下

三类:

“重型”建筑系统:通常情况下,用大型预制墙板、楼板、屋面板等 “重型”板材进

行预制装配的建筑被称作 “重型”建筑系统。大型预制构件的尺寸和重量,对物流运输和

现场施工产生一定影响,导致现场装配方法和施工组织模式较为特殊。 “重型”建筑系统

的原材料一般采用砖、石或混凝土等传统建筑材料,在预制过程中需要一定的养护时间,

现场施工时需要湿作业配合。该系统对建筑物造型和布局有较大的制约性,缺少灵活性,

建筑材料的预制水平也会影响建筑结构的受力性能。

“中型”建筑系统:一般是指使用木材、木材制品、钢铁以及钢-木复合材料、钢-混凝

土复合材料、木-混凝土复合材料的建筑系统。由于材料重量适中、尺寸适当,可实现加

工、运输和组装的轻便化,因此该系统相较于 “重型”系统具有较大的灵活性,几乎可以

应用到所有的预制装配式建筑类型。部品部件的装配方式一般与建筑规模、结构形式、生

产方式、施工条件以及运输能力有关。

“轻型”建筑系统:是指适用于框架结构或空间结构的轻型木结构、轻型钢结构,或

者钢木混合结构的建筑系统。该系统通常由两部分组成:内部为核心结构,通常用型钢或

木材制成骨架结构;外部则是符合美学要求的附加层。 “轻型”建筑系统自重较小、便于

51

第1章 装配式建筑概论

工业化生产,施工方便、组装快捷,特别适于要求快速建造和需要移动的建筑。

1.4 装配式建筑建造技术

20世纪初,第二次工业革命向人类展示了新的发展前景,在一系列新的科学理论和

技术创新的驱动下,生产力大幅度提升。受到福特与泰勒的工业化生产和标准化制造思路

的启发,建筑的工业化生产方式被越来越多的人所接受。通过大规模生产提高效率的策

略,也在建筑领域获得了广泛共识。下文将追寻装配式建筑的发展历程,对其中主要建筑

形式的技术体系进行介绍。

1.4.1 装配式木结构

人类使用木材作为建筑材料已有数千年历史,世界各地都有大量的木结构建筑。从装

配式建筑发展的历史角度观察,生产加工简单、装配安装便捷、拆卸运输方便的木结构体

系,满足预制装配的基本要求。木结构不仅便于加工成需要的尺寸,而且自重较轻,使参

与施工活动的人数较少,施工过程较为简单。我国木结构建筑历史可以追溯到3500年前,

山西应县木塔、故宫太和殿等代表了我国木结构建筑的辉煌成就[8]。相比钢材、混凝土而

言,木材每生长1m3 能吸收约1t的 CO2,并释放0.75t的 O2,是一种 “负碳”型材料,

符合建筑全寿命周期中的可持续性原则。

装配式木结构建筑是指主要的木结构承重构件、木组件和部品在工厂预制生产,并通

过现场安装而成的木结构建筑[9],采用的材料包括规格材、木基结构板材、工字形搁栅、

结构复合材和金属连接件等 (图1-26)。木结构构件之间的连接主要采用钉连接,部分构

件之间也采用金属齿板连接和专用金属连接件连接[10],具有施工简便、材料成本低、抗

震性能好等优点[9]。





 













































图1-26 装配式木结构

装配式木结构建筑根据施工现场的运输条件,可将木结构的墙体、楼面和屋面承重体

系 (如楼面梁、屋面桁架)等构件,采取在工厂制作成基本单元,然后在现场进行安装的

方式建造;也可在工厂将基本单元制作成预制板式组件或预制空间组件,将整栋建筑进行

61

装配式建筑EPC管理教程

整体制作或分段预制,运输到现场后与基础连接或分段安装建造。在工厂制作的基本单

元,可将保温材料、通风设备、水电设备和基本装饰装修一并安装到预制单元内,实现更

高的预制率和装配率[9]。

(a)

 (b)

(c)



























































()

图1-27 木结构主要结构形式

木结构的承载力、刚度和整体性是通过主要结构构件 (骨架构件)和次要结构构件 (墙

面板,楼面板和屋面板)共同作用得到,主要的结构形式包括木梁柱框架结构、木空间结构

和木框架剪力墙结构 (图1-27)。木梁柱式结构的承重构件梁和柱是采用胶合木制作而成,

并用金属连接件连接组成的共同受力的梁柱结构体系[11]。胶合木空间结构是采用胶合木构件

作为大跨空间结构的主要受力构件,其结构体系包括空间木桁架、空间钢木组合桁架和空间

壳体结构,适用于大跨度、大空间的体育建筑、展览馆及交通枢纽等公共建筑。木框架剪力

墙结构是在由地梁、梁、横架梁与柱构成的木构架上铺设木基结构板,以承受水平作用的木

结构。木框架剪力墙结构的构件通常采用方木或胶合原木制作,梁柱连接节点和梁与梁连接

节点处通常采用钢板、螺栓或销钉,以及专用连接件等钢连接件进行连接[9]。

71

第1章 装配式建筑概论

在过去的10~15年,木造建筑逐步形成了新的建造体系和设计策略。现代木结构建

筑与传统木结构建筑不同,利用最新的科技手段,通过将木材经过层压、胶合、金属连接

等工艺处理,构成整体结构性能远超原木结构的现代木结构体系[8]。现代木造产品在加工

和连接方法上的改良,解除了原有尺度的限制,使木材突破了原先只能建造小型建筑的局

限,应用于更多建筑类型中,包括高层、大跨的预制加工以及装配式模块化建筑上,能够

与混凝土、钢结构建筑同台竞争[12]。

1.4.2 装配式钢结构建筑

在第二次工业革命的推动下,20世纪初,钢材和钢结构在建筑领域得到了应用。最

初主要集中在工业建筑领域,特别是作为承重柱和梁,以及大跨度厂房的屋面板或楼面板

等建筑构件应用。随着建造手段的进步及钢材和玻璃的组合使用,钢框架和幕墙结合的设

计思路不断发展。

钢结构具有先天的装配化和工业化优势,符合建筑产业的工业化和装配化进程要求。

按照 《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232—2016[13] 关于装配式钢结构建筑的定

义,装配式钢结构建筑是建筑的结构系统由钢部 (构)件构成的装配式建筑。与普通钢结

构建筑相比,其装配性质不仅仅体现在结构体系的装配式,还强调部品部件的集成,这就

涉及结构系统、外围护系统、设备和管线系统和内装系统的装配集成。

《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232—2016[13] 中规定重点设防类和标准设防

类多高层装配式钢结构建筑适用的最大高度见表1-1。

装配式钢结构建筑最大适用高度 (m) 表1-1

结构体系

6度

(0.05g)

7度

(0.10g) (0.15g)

8度

(0.20g) (0.30g)

9度

(0.40g)

钢框架结构 110 110 90 90 70 50

钢框架-中心支撑结构 220 220 200 180 150 120

钢框架-偏心支撑结构

钢框架-屈曲约束支撑结构

钢框架-延性墙板结构

240 240 220 200 180 160

筒体(框筒、筒中筒、桁架筒、

束筒)结构巨型结构 300 300 280 260 240 180

交错桁架 90 60 60 40 40 —

下文将对主要的装配式钢结构形式进行介绍。

1.单层排架或刚架结构

在工业建筑中,单层厂房是最普遍采用的一种结构形式,便于定型设计、构配件的标

准化、通用化、生产工业化、施工机械化,主要用于冶金、机械、化工、纺织等工业厂

房[14]。单层厂房常采用排架结构或刚架结构。

排架结构的承重结构是由屋架 (或屋面梁)、柱、基础等构件组成,柱与屋架铰接,

与基础刚接 (图1-28)。此类结构能承受较大的荷载作用,在冶金和机械工业厂房中广泛

应用,其跨度可达30m,高度可达20~30m,吊车吨位可达150t或150t以上。

刚架结构的承重结构采用变截面或等截面实腹刚架,围护系统采用轻钢屋面和轻钢外

81

装配式建筑EPC管理教程









图1-28 排架结构

(a) 

(e)   (f)   (g)   (h) 

(b)   (c)   (d) 

图1-29 门式刚架形式示例

墙,主要特点是梁与柱刚接,柱与基础通常为铰接 (图1-29)。刚架结构的刚度较差,仅

适用于屋盖较轻的厂房或吊车吨位不超过10t,跨度不超过10m的轻型厂房或仓库等。

2.钢框架结构

钢框架结构是一种常用的钢结构形式,也是现在工业化程度最高及施工技术实践经验

较为成熟的结构体系。钢框架是由沿建筑物的横向和纵向布置的梁与框架柱作为承重和抗

侧力主要构件的结构体系 (图1-30),多应用于低多层建筑以及抗震设防烈度相对较低的

地区。

图1-30 钢框架结构

91

第1章 装配式建筑概论

钢框架结构的梁和柱截面较小而跨度比较大,灵活的平面布置使建筑可以组成较大的

开间。同时,钢框架的设计较为简单,受力和传力体系明确,构件形状较为规则,制造安

装简单,适宜于预制装配式的施工模式[15]。

3.钢框架-支撑结构

钢框架-支撑结构 (图1-31)由钢框架和钢支撑组成,可共同承担竖向、水平作用。

钢支撑分中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑等,构造较为简单,且具有良好的抗震

性能。

图1-31 钢框架-支撑结构

4.交错桁架体系

根据 《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232—2016[13],交错桁架体系为在建筑

物横向的每个轴线上,平面桁架各层设置,而在相邻轴线上交错布置的结构,基本结构体

系由柱子、交错桁架和楼板组成 (图1-32),是一种经济、实用和高效的结构体系,典型

案例为芝加哥Godfrey酒店 (图1-33)。交错桁架结构可有效降低层高至2.65m,同时得

到18m×30m×2.4m的净空,经济跨度一般选择在18~24m 之间,这是普通钢筋混凝土

和普通钢框架无法满足的。

图1-32 交错桁架体系示意图 图1-33 芝加哥Godfrey酒店

5.冷弯薄壁型钢体系

冷弯薄壁型钢体系,是以冷弯型钢为承重骨架,以轻型墙体为围护结构所构成的结构

体系 (图1-34)。冷弯薄壁型钢体系具有造价低、质量轻、所有构件均可实现预制、可在

02

装配式建筑EPC管理教程

图1-34 冷弯薄壁型钢体系

工厂完成预拼装、装配过程简单、全部是干作业等优点;同时,钢结构构件本身可以回收

再加工,符合当前的环保要求。

1.4.3 装配式混凝土结构

20世纪最初十年间,混凝土和钢材在建筑行业的使用逐渐增加,推动了这两种材料

的应用创新研究。然而,第一次世界大战的爆发,导致和国防工业发展相关的钢铁等材料

的应用受到制约。而混凝土以优良的力学性能及巨大的经济效益,得到建筑业的不断重

视,逐渐发展为大规模住房建设的主要建筑材料。

根据国家行业标准 《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1—2014[16] 关于装配式混凝土

结构的定义,装配式混凝土结构为由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝

土结构,包括装配整体式混凝土结构、全装配式混凝土结构等[17]。根据该定义,装配式

混凝土结构具有两大明显特征:组成建筑结构的主要结构构件为预制构件且材料为混凝土

材料;各预制混凝土构件之间通过可靠的连接组成结构体系。

根据现有较为成熟的装配式结构体系,可将装配式混凝土结构分为装配整体式框架结

构、装配整体式剪力墙结构、装配式整体框架-现浇剪力墙结构等[6],其中各装配式混凝

土结构体系房屋最大适用高度应满足表1-2的要求。

装配式混凝土结构体系房屋最大适用高度 (m) 表1-2

结构类型 非抗震设计

抗震设防烈度

6度 7度 8度(0.2g) 8度(0.3g)

装配整体式框架结构 70 60 50 40 30

装配整体式框架-现浇剪力墙结构 150 130 120 100 80

装配整体式剪力墙结构 140(130) 130(120) 110(100) 90(80) 70(60)

装配整体式部分框支剪力墙结构 120(110) 110(100) 90(80) 70(60) 40(30)

注:表中括号数值表示根据剪力和框架剪力分配比例所进行的最大适用高度调整。

下文将介绍主要的装配式混凝土结构的形式及特点。

1.装配式框架结构

框架结构是由梁、柱作为主要受力构件而组成的结构 (图1-35)。其优势主要体现在

两方面:一是框架结构的主要受力构件为梁、柱,无承重墙,设计者可根据用户需求,进

12

第1章 装配式建筑概论

图1-35 混凝土框架结构

行户内的布置与调整;二是框架结构可形成较大的无柱、开阔的户内空间,内部管线布置

也较为方便。

就框架结构进行装配式设计与建造的必要性而言,首先是框架结构截面通常较为规

则,构件种类少,易于实现模数化和标准化,适合进行构件拆分和生产安装;其次是框架

结构与其他常用结构相比较,混凝土用量少,主体结构自重轻,预制构件数量和结构连接

点都较少,采用装配式工艺有利于成本的控制。

除常规框架结构和装配式结构两者优势外,装配式框架结构的结构高度也不会受到装

配式的影响而限制。根据我国现行规范,现浇混凝土框架结构在无抗震设计时,结构最大

建筑适用高度为70m,在有抗震设计要求下的结构最大适用高度为35~60m。装配式混凝

土框架结构与现浇混凝土框架结构具有相同的结构最大适用高度。

2.装配式框架-剪力墙结构和装配式剪力墙结构

框架-剪力墙结构是由梁、柱和剪力墙共同承担竖向和水平作用的结构。在框架结构中

增加了剪力墙,弥补了框架结构抗侧能力的不足,有效地增加了结构的最大适用高度;并且

在结构布置的过程中,可通过剪力墙的合理布置,来保证框架结构的大空间需求。目前,装

配式框架-剪力墙结构,主要分为四类:装配整体式框架-现浇剪力墙结构、装配整体式框架现浇核心筒结构、装配整体式框架-剪力墙结构和装配整体式剪力墙结构 (图1-36)。

图1-36 装配整体式剪力墙结构及构件吊装

22

装配式建筑EPC管理教程

1.5 装配式建筑管理模式

我国建筑业正在由粗放型的生产模式向着集约型、精细化的模式转变,这种模式是实

现建筑生产工业化的主要内容,也是进行建筑行业产业化的核心要求。装配式建筑项目具

有 “设计标准化、生产工厂化、施工装配化、主体机电装修一体化、全过程管理信息化”

的特征,需要系统化的工程管理模式与之相匹配。

目前,装配式建筑仍偏向采用传统的项目管理模式 (DBB模式)。DBB模式即设计-招

标-建造模式,由业主与设计单位、施工单位、供货商分别签订合同,工程项目的实施必

须按照设计-招标-建造的顺序方式进行。装配式建筑项目采用 DBB模式,容易导致设计、

生产和施工各个环节脱节,一体化管理程度不高,在设计阶段不能充分考虑对装配式建筑

构件生产和装配施工的需求,信息沟通不及时,导致设计变更多,业主协调工作量大等问

题,不符合装配式建筑通过构件工厂化生产实现设计、生产和施工一体化的特点,很难发

挥装配式建筑集成的优势[18]。

EPC总承包模式是国际通行的建设项目组织实施方式,是设计 (Engineering)-采购

(Procurement)-施工 (Construction)模式的简称,是由一家承包商或承包商联合体对整

个工程的设计、采购、施工直至交付使用进行全过程的统筹管理。在EPC总承包模式下,

业主将项目的设计、采购、施工工作全部交由总承包商来完成,由总承包商统筹管理,并

对业主负责。这种模式对总承包商的要求比较高,业主在工程项目中参与度比较低,能发

挥总承包商的管理经验和主观能动性,优化、整合全产业链资源,各阶段和各专业可深度

交叉、协调工作[18]。通过先进的信息化管理手段,可实现全过程信息化管理,解决管理

与技术脱节的问题,实现建设项目的高度组织化,降低建造成本[19],响应建筑产业化发

展的本质要求。

EPC总承包模式的管理理念和装配式建筑项目特点相契合,具体体现在:

1.EPC总承包模式有利于实现装配式建筑项目的高度组织化

装配式建筑项目应用EPC总承包管理模式,业主只需表明投资意图,完成项目的方

案设计、功能策划等,之后由总承包单位完成全部工作。总承包单位从设计阶段介入项

目,以工程质量、安全、进度、造价为管控目标,对整个工程项目的参与各方进行系统化

的统筹协调管理,可以依据管控目标,对设计、生产、采购和装配化施工进行全方位统

筹,系统配置各项资源,实现设计-生产-施工-运营全生命周期的统一管理,实现装配式建

筑的高度组织化[20]。

2.EPC总承包模式有助于降低装配式建筑项目的工程造价

装配式建筑在推进过程中存在的突出问题之一就是成本问题,在 EPC总承包管理模

式下,总承包商作为项目的主导者,从全局角度出发,对项目全生命周期进行管理[18]。

在设计阶段就能初步确定部品部件、物料的内容和数量,随着深化设计的不断推进,可以

更加精准地确定不同阶段的采购内容和采购数量等。由分批、分次、临时性、无序性的采

购模式转变为精准化、规模化的集中采购,减少应急性集中生产成本、物料库存成本以及

相关的间接成本,从而降低工程项目整体采购成本。在总承包商的统一管理下,各参与方

将目标统一为项目整体造价最低。通过全过程优化资源配置,统筹各专业和各参与方工

32

第1章 装配式建筑概论

作,减少工作界面,降低建造成本。同时,EPC模式下,装配式建造将实现人工成本的大

幅度节约,无论产业工人需求数量的减少还是管理团队的有效整合,都将进一步降低建造

过程中的人工成本和间接成本[21]。

3.EPC总承包模式有利于缩短装配式建筑项目的建造工期

EPC总承包模式下,总承包单位在设计阶段对装配式建筑项目展开整体规划,且能够

对施工的各个环节进行合理的管控,各项工作能够合理穿插、深度融合,工作顺序转变为

叠加型、融合性作业,后续工作可与前置工作交融,如在设计阶段就可以部署采购工作,

在构件的生产阶段就可以摸索现场的装配方案等[22]。其次,EPC模式下,原来传统的现

场施工分成为工厂预制和现场组装两个板块,可以实现由原来同一现场空间的交叉性流水

作业,转变成工厂和现场两个空间的部分同步作业和流水性组装作业,缩短了整体建造时

间。再次,基于精益建造思想,工厂机械化、自动化作业,现场的高效化装配,可以大大

提高生产和装配的效率,进而大大节省整体工期[21]。最后,借助信息化管理技术,各参

与方、各专业的信息能够及时交互共享,减少了沟通协调时间,缩短工期[20]。

EPC总承包模式在装配式建筑中的构建思路可简单概述如下:1)充分考虑装配式建

筑与EPC总承包模式的契合点,两者的核心理念都是一体化管理,用集成化的管理理念

构建适合装配式建筑项目的 EPC总承包模式,使设计、生产、施工三个阶段相互联系、

相互融合;2)详细分解 EPC总承包模式下的组织模式、范围管理、质量管理、进度管

理、成本管理等方面在装配式建筑项目设计、生产、施工、运营四个阶段的具体管理内

容;3)结合先进的信息化管理工具,通过数字化方法,实现业主、总承包商、分包商、

供应商的信息交互和共享,确保项目信息流的系统运转,实现管理信息化、规范化、系统

化、科学化,提高项目管理的效率和效益[18]。

参考文献

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中国建筑工业出版社,2019.

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[22]徐贵潭.EPC模式在装配式建筑发展中的应用 [J].砖瓦,2021 (6):65-66.

52

第1章 装配式建筑概论

第2章 项目管理概论

20世纪50年代至今,项目管理理论和项目管理实践得到了长足的发展。项目无论大

小,均可应用项目管理理论高效实现项目目标。美国曼哈顿计划及阿波罗计划、我国太空

空间站的建设、载人航天器的发射、北京2008年奥运会和2010年世博会等大型项目的成

功举办,无一不是项目管理理论在实际项目中的成功实践。

为了更加深入地理解项目管理理论如何指导工程项目建设,并且探索如何将项目管理

理论应用于装配式建筑EPC项目中,首先要了解项目管理的产生与发展过程,掌握项目

管理的基本概念,学习先进的项目管理知识体系和常用的项目管理工具。

2.1 项目管理的产生和发展

公元前三世纪,战国时代蜀郡守李冰父子就已将系统管理的思想运用至四川都江堰水

利工程的设计修建过程。北宋科学家沈括在 《梦溪笔谈》中记载的关于北宋祥符年间大臣

丁谓受命修复皇宫时 “一举而三役济,省费以亿万计”的事例,体现了统筹管理的思想。

北宋时期曾任主管营造的将作少监李诫编撰的 《营造法式》一书,体现出明显的质量控制

和标准化管理思想,并且完整记录了劳动定额的计算方法。然而,早期的项目管理并没有

形成系统的理论与方法,仅依靠管理者的个人经验执行。随着人类社会的进步与社会生产

活动的开展,项目管理方法在实践中不断得到总结、深化和发展,逐步形成完善的理论体

系。项目管理的发展历程如图2-1所示。















 0









CPM0PERT0PDM











PERT









WBS

C0SCSC

PMI0IPMA









PMBOK











  











1950

2050

2060
70

2080
90

21

图2-1 项目管理发展历程

20世纪初期,随着科学技术的发展和产业规模的扩大,人们开始有意识地探索科学

的项目管理方法。亨利·甘特 (HenryGantt)在19世纪初期发明了甘特图 (又称横道

62

图),被广泛应用于项目进度的计划与控制。

20世纪50年代,工程技术人员应用网络计划技术 (NetworkPlanningTechniques)

编制复杂项目的进度计划。1957年,美国杜邦公司将关键路线法 (CriticalPathMethod,

简称CPM)应用于化工项目,大大缩短了建设工期,节省了项目投资。

20世纪50年代后期,美国海军部在 “北极星导弹计划”中利用计算机作为管理工具,

采用计划评审技术 (ProgramEvaluation& ReviewTechnique,简称PERT),解决了涉

及48个州的200多个主要承包商和11000多家企业的组织和协调问题,缩短工期约两年。

PERT的出现,被公认为是现代项目管理的起点。1962年,美国国防部规定,凡承包美国

国防部有关工程的单位都必须采用PERT,为项目管理学科的发展奠定了基础。同时期,

美国在 “阿波罗计划”中,通过立案、规划、实施和评价,开发了著名的矩阵管理技术和

计划项目预算体系。冷战时期,为推进航天技术的发展,美国召开全国技术管理会议,出

版了会议论文汇编集 《科学、技术与管理》,首次对项目管理的理论与实践、技术与方法

进行了系统的归纳和总结。

1969年美国项目管理学会 (ProjectManagementInstitute,简称PMI)成立,同时期

欧洲成立了国际项目管理协会 (InternationalProjectManagementAssociation,简称IPMA)。经过长期的探索和总结,在发达国家中,项目管理已逐步发展成为独立的学科体

系,并成为管理学的重要分支。PMI从1976年开始进行项目管理标准的编制工作,于

1987年正式出版了 《项目管理知识体系》(ProjectManagementBodyofKnowledge,简称

PMBOK,PMBOK的第七版在2021年发布)。

我国项目管理理论的发展较为缓慢。1966年华罗庚[1] 出版了 《统筹方法平话及补

充》,对网络计划技术、关键路径法和计划评审技术进行了描述。1978年,钱学森[2] 发

表了 《组织管理的技术———系统工程》,对系统工程的概念、内涵、应用前景等作了说明。

同时,我国项目管理实践开展得也较晚。20世纪80年代初,鲁布革水电站项目作为我国

最早借鉴和采用国际先进项目管理方法的项目,对项目实施了有效管理。1999年我国正

式引入PMI的 《PMBOK指南》(第一版)和PMP认证。21世纪初,高等院校开始开设

项目管理的相关课程,项目管理在我国得到了迅速发展,项目管理的应用也从建设工程领

域逐步扩展到各行各业。

随着信息时代的来临和高新技术产业的飞速发展,企业从提供标准化产品转型为提供

创新型产品与服务,基于制造业生产模式下的企业管理方法已无法快速响应当前客户不断

变化的、个性化的产品和服务需求。项目管理方法正在深刻影响着企业的发展与未来。

2.2 项目管理

本节主要介绍项目管理的基本概念以及企业通过项目管理可以实现哪些目标。在介绍

项目管理之前我们需要先了解项目是什么,具有哪些特征。

2.2.1 项目的定义

项目的具体例子在生活中随处可见,例如,举行一次研讨会,开发一个软件,盖一栋

大楼等。那么,项目到底是什么?

72

第2章 项目管理概论

哈罗德·科兹纳博士认为,项目是具有以下特征的一系列活动和任务:

• 有一个在特定计划内要完成的具体目标;

• 有明确的开始和结束日期;

• 有经费限制;

• 需要消耗人力和非人力资源。

R.J.格雷厄姆认为,项目是为了达到特定目标而调集到一起的资源组合,是一次性

的、独特的工作集合,即按某种规范及应用标准创造某种新产品或某项新服务。这些工作

应当在限定的时间、成本、资源等约束下完成。

JoanKnutson和IraBits认为:项目是为达到某种目标而精心组织的过程,该目标起

初较为模糊,但采用渐进明细的方法可以使其在每个细度层级拥有逐步明确的目标和

计划。

《PMBOK指南》(第六版)[3] 中项目的定义为:项目是为创造独特的产品、服务或成

果而进行的临时性工作,并具有以下特征:

(1)唯一性。是指组成项目的工作及其环境必定在某一方面与以前的不同,即不存在

完全一样的项目,每个项目都会创造独特的产品、服务或成果。简言之就是 “世界上没有

两片完全相同的树叶”,即使项目的产品是完全相同的,执行项目的环境会不同,也会造

成不同项目之间或多或少的差异。这些差异的存在,使项目的展开总存在一定的风险。例

如:依照相同的图纸在已建大楼旁修建另一座大楼,尽管所得产品可能完全相同,但项目

所需集成的资源、所处的市场环境和市场风险可能有很大不同。

(2)临时性。指每个项目都有明确的开始时间和结束时间,具有时间约束性,持续时

间可长可短;且项目是一次性的,项目组织机构可随项目的结束而重组。例如:三峡工程

持续了10多年时间,而一个软件开发项目可能仅持续几个月。

(3)多目标性。项目的目标包括成果性目标和约束性目标。项目的成果性目标是项目

必须实现的,约束性目标是项目管理者努力的方向。在项目实施过程中,成果性目标由一

系列技术指标定义,并同时受到多种约束性目标的制约。项目目标属性的根源是使利益相

关者获益,利益相关者的多元性,导致了项目目标的多样性。项目多个目标之间可以相互

协调,也可能相互制约。在项目执行过程中必须注意各目标之间的平衡,在各利益相关者

满意的前提下,实现系统目标最优。

(4)相互依赖性。项目由若干相互关联、相互依赖的子过程组成,是一个相互关联的

系统,应当采用系统的观点和方法去组织项目。一个项目各阶段、各环节之间是相互影

响、相互依赖的有机整体,不应只考虑某一环节的优化,而应考虑整体最优。

(5)冲突性。冲突性是指项目的不一致性会导致项目中存在各种各样的冲突。项目管

理中唯一不变的是变化,不确定性贯穿于项目整个生命周期,不确定性引起不一致性从而

产生冲突。

由此可见,项目是一个广义的概念,凡符合项目定义和特点的活动都可称之为项目。

工程项目是广义项目中的重要一类, 《建设工程项目管理规范》GB/T50326—2017[4] 根

据工程项目的特征将其界定为:为完成依法立项的新建、扩建、改建等各类工程而进行

的、有起止日期的、达到规定要求的一组相互关联的受控活动组成的特定过程,包括策

划、勘察、设计、采购、施工、试运行、竣工验收和考核评价等。 《建设项目全过程造价

82

装配式建筑EPC管理教程

咨询规程》CECA/GC4—2017[5] 则从工程项目的活动内容角度将其定义为:需要一定的

投资,经过决策和实施的一系列程序,在一定的约束条件下,以形成固定资产为明确目标

的一次性的活动,是按一个总体规划或在设计范围内进行建设的,实行统一施工、统一管

理、统一核算的工程,往往是由一个或数个单项工程构成的总和。工程项目除具有项目的

一般特性以外,还具有其自身的特点[6]:

• 项目的产品是工程;

• 以形成固定资产作为特定目标;

• 需要遵循必要的建设程序和特定的建设过程,例如经过设计、采购、施工等;

• 项目实施主体的多元性,尤其是大型复杂工程项目,通常由多个分项目组成;

• 项目管理模式的多样性,工程项目可以分解或组合成多种多样的管理模式,例如

设计、采购、施工采用分别发包的模式或采用总体发包的模式等。

2.2.2 项目的生命周期

正所谓 “土木之工,不可擅动”,无论采用哪种生产方式,工程所需的资源、信息和资

金都是巨大的,任何一点失误都将产生相应的损失。如果将建造的全过程比作一首交响乐,

那么每个演奏者的乐器、技艺、配合对于整个作品的表现都至关重要。对应于建筑工程项目

漫长的生命周期,不同的参与者饰演不同的角色,角色的出场顺序和表演时间至关重要。

项目的生命周期是指项目从启动到完成所经历的各个阶段,通常根据管理需求、项目

性质、行业技术特性或项目决策点进行划分,可为管理项目提供基本框架。一般可将项目

生命周期结构划分为 “启动项目、组织与准备、执行项目、结束项目”四个阶段。启动项

目是要明确项目要求及目标;组织与准备是为实现项目目标制定出一个切实可行的实施计

划;执行项目是实现项目产品并进行监控;结束项目是将项目产品移交给客户并将项目文

件进行归档。

项目生命周期结构通常具有以下特征:

1.成本与人力投入在项目初始阶段较低,在项目执行期间达到最高,并在项目逼近

结束时迅速降低,如图2-2所示。



!  ! 

! 

!



 ! 

! 





O

图2-2 项目生命周期中典型的成本与人力投入水平

92

第2章 项目管理概论

2.干系人影响力、项目风险与不确定性在项目初始阶段最大,并在项目的整个生命

周期中随着项目的进行递减,如图2-3所示。

3.项目变更的影响在项目初始阶段最小,并随着项目的进行快速增加。因此,在不

显著影响项目成本的前提下,如有项目变更情况,应尽早执行,如图2-3所示。

O

 




 







图2-3 随项目时间而变化的变量影响

项目阶段一般具有以下特征:一是每个阶段的结束点上,都会有一个或多个可交付成

果,可交付成果的实现是一个阶段完成的标志,是衡量项目的关键里程碑;二是各个阶段

的工作重点不同,需要涉及不同的组织及不同的技能组合;三是项目各阶段均需要进行过

程控制,并以成功实现项目各个阶段的主要可交付成果为目标。

项目阶段大多数按顺序完成,但在某些情况下也可重叠。项目阶段与阶段之间的关系

通常有三种,顺序关系、交叉关系和迭代关系:1)顺序关系,是指在前一个阶段完成后

才能开始下一阶段的工作。例如工程建设项目,通常情况下要在设计阶段完成后,才可以

进入施工阶段。2)交叉关系,是指在前一阶段完成前就开始下一阶段的工作,可作为进

度压缩的一种技术,被称为 “快速跟进”。例如在高层建筑施工阶段,在主体结构施工完

成前,可以进行下部楼层的机电安装和装饰装修工作,缩短项目工期。3)迭代关系,即

一次只规划一个阶段,下一阶段的规划取决于前一阶段的成果;迭代关系适合在快速变化

或者高度不明确的环境中使用。例如在大型住宅开发项目中,由于开发周期较长,通常需

要分阶段开发,后一阶段的产品形态应根据前一阶段的销售情况和市场需求进行调整,使

项目商业价值最大化。

2.2.3 项目管理的定义

《PMBOK指南》(第六版)[3] 中对项目管理的定义为:将各种知识、技能、工具与技

术应用于项目活动,以满足项目的要求。可以借用法国管理学先驱亨利·法约尔在1916

年提出的管理概念来进行进一步说明。亨利·法约尔认为 “管理是预测和计划、组织、协

调以及控制。预测和计划指预测未来并确定行动计划;组织指建立二元结构 (材料和人

员);协调指统一步伐、团结一致;控制指使一切事情按原定标准和指令实现”[7]。

03

装配式建筑EPC管理教程

项目管理应在项目生命周期内实现动态管理,不断综合协调与优化资源配置,作出科

学决策,从而使项目执行的全过程处于最佳状态,产生最佳效果。项目管理是以项目经理

负责制为基础的目标管理,一般在三个维度展开管理活动:1)时间维度,即把项目生命

周期划分为若干阶段,进行阶段管理;2)知识维度,即针对项目生命周期的不同阶段采

用不用的管理技术方法;3)保障维度,即对项目执行过程中的人力、物力、财力、技术

及信息等的保障管理。

2.3 项目集与项目组合管理

2.3.1 项目集管理

项目集是通过协调管理而取得单独管理这些项目时无法获得的利益的一组相互关联的

项目。项目集中的各个单项目间必须相互依赖,同时,必须对这些项目进行统一协调管

理,可能包括项目集中各单项目范围之外的相关工作,以获得对单项目分别管理所无法实

现的利益和控制,即实现1+1>2的效果,最终实现整体管理目标。项目集应用知识、技

能、工具、技术以实现增值收益。项目集中的项目需要共担风险,共享组织的资源,同样

也需要进行项目之间的资源调配。同项目管理相比,项目集管理是对一个项目集采取集中

式的协调管理,对多个组件进行组合调整,通常在高于单个项目管理层面的层级上进行。

项目集管理不直接参与单项目的日常管理,而是侧重在整体上进行计划、控制和协调,指

导各个单项目的具体管理工作。项目集管理与项目管理的主要区别在于:项目集管理一般

以实现某一综合能力为目标;项目管理一般以完成一个既定产品为目标,如图2-4所示。



 

 





 

 

 



 

!



图2-4 项目管理、项目组合管理、项目集管理关系图

2.3.2 项目组合管理

项目组合是指为实现战略目标而集合在一起,以便进行有效管理的一组项目、项目集

和其他工作,项目组合中的项目或项目集不一定彼此依赖或直接相关。项目组合会确认组

成项目的优先级别,从而制定投资决策并分配资源。

13

第2章 项目管理概论

项目组合管理是为了实现特定的战略目标,对一个或多个组合进行集中管理,包括对

项目、项目集和其他相关工作的识别、优先排序、授权和控制等活动。

项目组合管理与项目集管理的区别在于,项目集的多个项目间存在依赖关系;项目组

合所集成的对象是彼此可能不存在依赖关系的项目、项目集和其他工作,如图2-4所示。

值得注意的是,如果一组项目间仅由于共享某种资源 (资金、设备、干系人)而关联在一

起,那么这组项目只能被称为项目组合而非项目集。项目、项目集、项目组合管理的比较

见表2-1。

项目、项目集、项目组合管理的比较 表2-1

项目 项目集 项目组合

定义 项目是为创造独特的产品、服务或

成果而进行的临时性工作

项目集是一组相互关联且被协调

管理的项目,以便获得分别管理所

无法获得的效益

项目组合是为实现战略目标而

组合在一起管理的项目、项目

集和其他工作的集合

范围

项目具有明确的目标,项目范围在

整个 项 目 生 命 周 期 中 是 渐 进 明

细的

项目集的范围包括其项目集组件

的范围,项目集通过确保各项目集

组件的输出和成果协调互补,为组

织带来效益

项目组合只有一个范围,随着

组织战略目标的变化而变化

变更 项目经理对变更进行管理和控制,

并试图把变更控制在最小

随着项目集各组件成果和/或输出

的交付,项目集经理在必要时接受

和适应变更,或主动利用变更

项目组合经理持续监控更广泛

范围内的变更

计划

在整个项目生命周期中,项目经理

渐进明细高层级的信息,并将其转

化为详细的计划

项目集经理制定项目集整体计划,

并制定项目宏观计划来指导下一

层次的详细规划

项目组合经理建立并维护与总

体项目组合有关的必要过程和

沟通

管理

项目经理是团队协作者,为实现项

目目标而管理技术人员和专业人

员等

项目集经理是领导者,管理项目经

理和项目集人员

项目组合经理是领导者,管理

或协调项目组合管理人员或向

项目组合报告的项目集和项目

人员

监督 项目经理监控项目开展中生产产

品、提供服务或成果的工作

项目集经理监督项目集组件的进

展,确保整体目标、进度计划、预算

和项目集效益的实现

项目组合经理监督战略变更以

及总体资源分配、绩效成果和

项目组合风险

成功 以是否符合成本、进度及质量目标

来衡量成功

以投资收益率、新增生产能力、实

现的收益等来衡量成功

通过项目组合的总体投资效果

和实现的效益衡量成功

2.4 项目管理知识体系

美国项目管理协会 (PMI)成立于1969年,是全球领先的项目管理行业的倡导者。

经过几十年的实践探索,于1984年最早提出项目管理知识体系 (PMBOK),并不断修订

形成了一套较为成熟的项目管理理论体系,该体系也被美国等西方发达国家作为政府、企

业及组织机构核心部门的运作模式。共分为十大知识领域和五个基本过程组。国际标准组

23

装配式建筑EPC管理教程

织 (ISO)以PMBOK为框架,强调项目管理过程中要交付高质量成果的关键要素,制定

了ISO10006标准。建筑工程项目作为项目的一类,也将遵守项目管理的基本原则,PMI

项目管理的基本概念也同样适用于建筑项目。

2.4.1 项目管理过程

《PMBOK指南》(第六版)[3] 中指出,项目管理是通过运用并合理整合49个项目管

理过程实现的。根据逻辑关系,可以将这49个过程归类为五大过程组,即启动过程组、

规划过程组、执行过程组、监控过程组和收尾过程组,它们在整个生命周期内以不同程度

互相重叠,如图2-5所示。这些过程组通过所需要的输入和所产生的输出相互关联,某一

个过程的输出往往是另一个过程的输入。这五大过程组与应用领域或行业无关,是通用的

项目管理过程划分方式。在项目完成之前,往往需要反复实施过程组中的单个过程,过程

迭代的次数和过程间的相互作用因具体项目的需求而不同。过程组不同于项目阶段,如果

将项目划分为若干阶段,则在一个阶段内可能发生所有的过程组,各过程组根据需要在每

个阶段中迭代,直至达到该阶段的完工标准。本书将在第3章中结合EPC项目管理特征,

对项目管理的五大过程组进行详细介绍。













 

 

 





图2-5 项目或阶段中的过程组相互作用示例

2.4.2 项目管理知识领域

项目管理的十大知识领域介绍了项目管理知识和实践中包含的各过程,包括项目整合

管理、项目范围管理、项目进度管理、项目成本管理、项目质量管理、项目资源管理、项

目沟通管理、项目风险管理、项目采购管理以及项目相关方管理。本书将在第3章中结合

EPC项目管理特征,对项目管理的十大知识领域中的重点内容进行详细说明。

2.5 项目管理工具

《PMBOK指南》(第六版)[3] 中介绍了132个管理工具与技术,本章主要对建设工程

中常用的项目管理工具,如工作分解结构、挣值管理、价值工程、项目质量管理工具和项

33

第2章 项目管理概论

目进度计划编制工具进行详细介绍。

2.5.1 工作分解结构 (WBS)

工作分解结构 (WorkBreakdownStructure,简称 WBS)的主要目的是通过对完成项

目目标的主要工作内容做出逐层级的划分,渐进明细地明确项目工作范围,以实现对项目

工作进度、成本和质量的管理。建筑工程项目的典型工作分解结构如图2-6所示。

1





1.1



1.1.1



WBS1

1.1.2



WBS2

1.1.n



WBSn

1.2



1.2.1



WBS1

1.2.2



WBS2

1.2.n



WBSn

1.3



1.3.1



WBS1

1.3.2



WBS2

1.3.n



WBSn

1.4

1.4.1

WBS1

1.4.2

WBS2

1.4.n

WBSn

1.5



1.5.1



WBS1

1.5.2



WBS2

1.5.n



WBSn

1.6



1.6.1



WBS1

1.6.2



WBS2

1.6.n



WBSn

1.7



图2-6 建筑工程项目的典型工作分解结构

1.工作分解结构的基本概念

《PMBOK指南》(第六版)[3] 对 WBS的定义为,项目团队为实现项目目标、创建可

交付成果而需要实施的全部工作范围的层级分解。WBS组织并定义了项目的总范围,代

表着经批准的当前项目范围说明书中所规定的工作,是对项目范围做100%描述的方法和

工具。100%原则是 WBS的核心特点,此原则说明 WBS包括项目范围所定义的所有工作

内容以及所有可交付成果。此原则适用于 WBS的所有层次,即 “子”层次上的工作总和

应100%地完全等于 “母”层次上的工作。同时,WBS不应包括项目范围以外的任何工

作,即不能超出100%的工作范围。WBS最底层的组成部分称为工作包,可对其成本和持

续时间进行估算和管理,以便开展监督与控制。应该根据 “便于管理和控制所需的详细程

度”这条原则来进行工作分解,以实现对项目的高效管理。

2.工作分解结构的主要作用

WBS是项目管理的主要工具之一,是开展其他项目管理过程的基础,主要作用如图

2-7所示。

43

装配式建筑EPC管理教程

WBS



 

 













 













 









图2-7 WBS在项目管理中的作用

3.编制工作分解结构

编制 WBS是把项目范围和可交付成果分解成较小、更易于管理的组件的过程。编制

WBS的常用方法包括大纲法、组织机构图法、鱼骨图法、自下而上法及自上而下法。由

于项目的复杂程度不一样,WBS分解层数也不相同,一般来讲最上面的一、二层是从管

理角度来分解,其次再从技术角度进一步分解、细化、完善。一般情况下,工作包的大小

遵循所需时间历时小于等于80小时的原则,这是PMI认证的标准。在实际应用中,不同

行业的标准存在一定的差别,如软件开发项目多执行40小时报告机制 (每周汇报),而大

型基础设施行业实行160小时报告机制 (每月汇报)。

为了便于统一管理,WBS由必须执行的任务清单及其唯一代码两要素组成,最常见

的 WBS表示方法有以下两种:

(1)清单式 (也称表格式)WBS,如表2-2所示。

清单式 WBS示例 表2-2

第一层级 第二层级 第三层级 第四层级

建筑工程

项目管理

计划与管理

确认与验证

市政设施联结

项目启动

项目协调

项目控制

项目结束

供水与排污

电力与供暖

宽带

电视

电话

(2)树状图 WBS,如图2-6所示,可以清晰地描述各任务间的归属关系,这是 WBS

最常用的表示方法。

53

第2章 项目管理概论

在工程项目建设中,项目管理团队对于工作分解通常存在以下问题:

(1)只注重创造项目产品的过程,忽略项目管理过程。创造项目产品的过程是构成项

目最终可交付实体所需进行的生产活动,项目管理是在有限的资源条件下实现项目目标,

对这些生产活动进行规划、实施和控制的过程,两者同等重要;并且项目管理的过程同样

需要耗费项目资源,所以项目管理活动应该纳入到项目工作分解结构中。

(2)只对主要的设计、施工过程进行工作分解,忽略新技术的应用过程。例如,在项

目启动阶段,业主提出需要通过应用BIM 技术进行设计图纸协同审查,提高设计质量,

指导项目施工。但是在制定项目工作分解时,没有将BIM 联合审查列为项目的工作内容,

也没有为BIM 联合审查安排合理的资源,更没有为BIM 联合审查工作的交付成果建立质

量标准,导致BIM 技术应用效果欠佳。

2.5.2 挣值管理[8]

项目控制诸因素之间是互相联系、相互影响的,其中一项变更往往会影响其他各项。

所以,项目经理要避免进行孤立的单项管理,必须注意采用成本/进度综合控制技术,追

求项目的综合经济效益。挣值管理实现了对项目成本与进度的综合检测与监控,在实践中

被证明是一种有效的项目管理工具。它首先在国防工程中应用并获得成功,然后推广到其

他工业领域。20世纪80年代,世界上主要的工程公司均已采用挣值原理作为项目管理和

控制的准则,并做了大量的基础工作,推进了挣值原理在项目管理和控制中的应用。

1.基本概念

挣值管理 (EarnedValueManagement,简称EVM)又称赢得值法,是一种综合考虑

项目的成本、进度和资源,以评估项目绩效和进展的项目管理方法。相较于传统的项目管

理方法,挣值管理的最大意义在于能尽早地向项目经理、高管人员和客户发出警告,从而

使项目经理有足够的时间采取必要的措施,帮助项目改善绩效表现。EVM 是在美国政府

的大力推动下逐步发展起来的,英国、日本和加拿大等国也陆续把挣值管理系统引入政府

和工业界。EVM 中的测量指标一般来自传统的标准成本测量体系,通过对预算、成本、

进度数据进行比较,计算出以货币为单位的进度偏差和成本偏差,形成一种具有可比性的

财务数据,表达项目绩效测量结果和绩效偏差。

2.三个关键指标

在介绍挣值管理方法之前,首先介绍三个关键指标:

(1)计划价值 (PlanedValue,简称PV),也称为计划工作预算成本 (BudgetedCost

ofWorkScheduled,简称BCWS),是指按照已批准的进度计划,在一给定的期限内计划

完成的工作量的预算成本。

(2)挣值 (EarnedValue,简称EV),也称为已完成工作预算成本 (BudgetedCostof

WorkPerformed,简称BCWP),是指在一给定的期限内实际完成工作量的预算成本。

(3)实际成本 (ActualCost,简称 AC),也称为已完成工作实际成本 (ActualCost

ofWorkPerformed,ACWP),是指在一给定的期限内实际完成工作量的实际成本。

3.偏差和绩效指标

在以上三个关键指标的基础上,可以计算项目的成本偏差与进度偏差,从而为控制进

度和成本提供依据。挣值分析法的四个评价指标包括:进度偏差 (SV)、成本偏差

63

装配式建筑EPC管理教程

(CV)、成本绩效指数 (CPI)和进度绩效指数 (SPI):

(1)进度偏差 (ScheduleVariance,简称SV),是指检查日期的挣值EV和计划价值

PV之间的差异,表示某一时间点项目提前或落后的进度:

SV=EV-PV=BCWP-BCWS

当SV>0时,表示实际进度提前;

当SV=0时,表示实际进度与计划进度相符;

当SV<0时,表示实际进度延误。

(2)成本偏差 (CostVariance,简称CV),是指检查日期的挣值EV 和实际成本 AC

之间的差异,表示某一时间点预算的亏空或盈余:

CV=EV-AC=BCWP-ACWP

当CV>0时,表示实际消耗的人工 (或费用)低于预算值,即有结余;

当CV=0时,表示实际消耗的人工 (或费用)与预算值相等;

当CV<0时,表示实际消耗的人工 (或费用)超出预算值,即超支。

(3)成本绩效指数 (CostPerformedIndex,简称 CPI),指挣值 EV 与实际成本 AC

之比,用来测量已完成工作的成本效率:

CPI=EV/AC=BCWP/ACWP

当CPI>1时,表示低于预算,即实际费用成本低于预算成本;

当CPI=1时,表示实际成本与预算成本吻合;

当CPI<1时,表示超出预算,即实际成本高于预算成本。

(4)进度绩效指数 (SchedulePerformedIndex,简称SPI),指挣值 EV 与计划价值

PV之比,反映了项目团队利用时间的效率:

SPI=EV/PV=BCWP/BCWS

当SPI>1时,表示进度超前;

当SPI=1时,表示实际进度与计划进度一致;

当SPI<1时,表示进度延误。

一个项目的计划价值、挣值、实际成本三个值之间的关系及偏差、绩效指标可归纳为

6种情况,见表2-3。

挣值法参数分析 表2-3

序号 图形 三参数关系 分析 措施

1

ACWP

BCWS

BCWP

ACWP>BCWS>BCWP

SV<0 CV<0

效率低

进度较慢

投入超前

用工作效率高的人员更换一批工作效率

低的人员

2

BCWP

BCWS

ACWP

BCWP>BCWS>ACWP

SV>0 CV>0

效率高

进度较快

投入延后

若偏离不大,维持现状

73

第2章 项目管理概论

续表

序号 图形 三参数关系 分析 措施

3

BCWP

ACWP BCWS

BCWP>ACWP>BCWS

SV>0 CV>0

效率较高

进度快

投入超前

抽出部分人员,放慢进度

4

ACWP

BCWP BCWS

ACWP>BCWP>BCWS

SV>0 CV<0

效率较低

进度较快

投入超前

抽出部分人员,增加少量骨干人员

5

BCWS

ACWP

BCWP

BCWS>ACWP>BCWP

SV<0 CV<0

效率较低

进度较慢

投入延后

增加高效人员投入

6

BCWS

BCWP

ACWP

BCWS>BCWP>ACWP

SV<0 CV>0

效率较高

进度较慢

投入延后

迅速增加人员投入

用挣值原理进行项目的费用/进度综合控制,可以克服以往通常采用的进度和费用分

开进行控制的缺点,即当我们从统计数字或图形中发现费用超支时,很难立即判断是由于

费用消耗超出预算,还是由于进度提前;同理,当我们从统计数字或图形中发现费用消耗

低于预算时,也很难立即知道是由于费用节省还是进度拖延的缘故。

4.项目趋势预测

项目预测是项目跟踪和控制的一种基本方法,根据绩效分析数据对项目未来的状况做

出评估,并随着项目执行进行更新和重新发布。项目成本或进度的偏差会影响项目的收益

和现金流,极端情况下还可能会影响项目的寿命。因此,及时、准确的预测能帮助项目获

得成功。

挣值管理不仅能够对项目的成本和进度进行持续的监控,帮助项目团队掌握项目绩效

的实际状况,还能对项目最终成本进行连续的预测,即预测完工估算和完工尚需估算。

(1)完工估算 (EstimateatCompletion,简称 EAC)是指在项目进行过程中,根据

工作绩效执行情况和发生变化的条件,最新一次估算的完工总预算。EAC通常按照以下

方法计算。

1)“乐观”的完工估算,即假设从监控点开始,以后所有工作均按照计划和预算完

83

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成,不会再出现类似偏差和成本超支的情况,这也是一种理想的状态。计算公式如下:

EAC=AC+BAC-EV

上式中BAC是指完工预算 (BudgetedCostatCompletion,简称BAC),即完成整个

项目的预算成本。

2)“最有可能”的完工估算,即通过累积成本绩效指数计算的完工估算,是最常用的

一种计算方法,因累积成本绩效指数是采用长期积累的历史数据,所以也被认为是 “最有

可能”的完工估算。计算公式如下:

EAC=AC+(BAC-EV)/CPI

3)“悲观”的完工估算,即引入进度绩效指数,计算时同时考虑累积的成本绩效指数

和进度绩效指数,因为项目不仅有成本目标,还有进度目标,为了赶工而额外付出的成

本,会对成本绩效指数产生极大影响,这也是 “最差情况下”的完工估算。计算公式

如下:

EAC=AC+(BAC-EV)/(CPI×SPI)

(2)完工尚需估算 (EstimatetoComplete,简称ETC),是指从监控点开始,要完成

整个项目工作还需要多少成本,计算公式如下:

ETC=EAC-AC

(3)完工费用偏差 (atCompletionVariance,简称 ACV)是预测的项目完工时的费

用偏差,计算公式如下:

ACV=BAC-EAC

EV

AC

SV

CV

PV



 (%)



ACV

EAC

BAC

∆H









  

图2-8 挣值分析曲线图示例

2.5.3 价值工程

价值工程 (ValueEngineering,简称 VE)作为一门新兴的现代管理技术,自创立至

今的半个多世纪以来,无论是在理论研究上,还是在实际应用上都取得了长足的进步。价

值工程从技术与经济相结合的角度,研究如何提高产品、工程、服务等的价值,降低它们

93

第2章 项目管理概论

的成本,并已经取得很好的技术经济效果。价值工程摆脱了孤立地从技术方面或从经济方

面去研究产品的开发设计、生产制造、经营管理和售后服务的做法,而采取两者紧密结合

的方法,符合客观规律[9]。

国内外实践表明,价值工程已在工业生产、科学研究、企业经营管理、工程项目管

理、农业生产及流通领域等各方面得到了广泛的应用,并取得了显著的经济效益,是一种

提高价值、降低成本的科学方法。

1.价值工程基本理论

(1)价值工程的产生背景

价值工程起源于美国,它是由美国通用电气的工程师劳伦斯·戴罗斯·迈尔斯于20

世纪40年代提出。公司当时需要大量的石棉板,由于战时石棉板供应紧张,价格十分昂

贵,迈尔斯就问自己 “为什么要买石棉板”。经过调查分析,原来公司采购石棉板是为了

将它铺在地板上,在进行产品涂料喷涂的时候起到隔离的作用,避免污染地板引起火灾,

那么石棉板的作用就是保持地板的清洁和防火。然后迈尔斯想 “能不能有满足这个功能的

其他材料呢”。随后迈尔斯根据这个想法,找到了一种货源充足,不易燃烧的纸,实现了

功能的需求,为公司节约了大量的成本。通过这个案例和后来的一些实践,迈尔斯发现任

何产品之所以有使用价值,是因为它具有能满足人们某种需求的功能而不是产品这个实体

本身。

此后,迈尔斯将这种思想运用到了产品设计中,力争以最低的成本实现产品功能。在

实践的基础上,经过综合整理和归纳,迈尔斯在1947年 《美国机械师》杂志上公开发表

了 《价值分析》一文,提出了价值工程的基本理论,标志着价值工程理论的正式诞生。

1972年围绕 “功能”迈尔斯出版了 《价值分析与价值工程技术》[10] 一书,建立了以功能

定义、功能整理、功能分析和功能评价为核心的一整套科学方法,抽象出价值工程特有的

“价值”概念,以及功能、成本和价值三者之间的关系。1965美国价值工程师协会上,巴

塞维 (CharlesW.Bythewy)提出了功能分析系统技术 (FunctionAnalysisSystem Technique,简称FAST),重视功能的系统性分析,从而使功能分析更加科学和完善。

(2)价值工程的定义

价值工程 (VE)与价值工程方法 (ValueEngineeringMethod,简称 VEM)、价值分

析 (ValueAnalysis,简称 VA)、价值管理 (ValueManagement,简称 VM)、最佳价值

(BestValue,简称BV)等称谓没有严格的区分,可以相互替代。其中, “价值工程方法”

这个称谓最为常用,它泛指一切与提升价值有关的知识体系。对于价值工程的定义,有各

种不同的表述。价值工程的创始人迈尔斯为价值工程下的定义是: “价值工程是用整套专

门技术、广泛知识和熟练技巧来实现的一种解决问题的系统,又是一种以有效识别不必要

成本 (即既不提供质量,也不提供用途、寿命、外观或顾客要求特性的成本)为目的的有

组织的创造性方法”,即系统地应用公认的技术,通过对功能进行鉴别和评价来提高一种

产品或服务的价值,并且以最低的总费用来提供必要功能。

创立于1959年的美国价值工程师协会 (SocietyofAmericanValueEngineer,简称

SAVE)对价值工程的定义是: “价值工程是一种系统化的应用技术,通过对产品或服务

的功能分析,建立功能的货币价值模型,以最低的总费用可靠地实现必要的功能。”

我国价值工程的理论从日本引入,所以也沿用日本学者和企业界惯用的 “价值工程”

04

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这个称谓。我国的国家标准 《价值工程 第1部分:基本术语》GB/T8223.1—2009[11] 中

对价值工程的定义是:价值工程是通过各相关领域的协作,对所研究对象的功能与费用进

行系统分析,不断创新,旨在提高研究对象价值的思想方法和管理技术。作为我国具有权

威性的定义,它指出了价值工程的研究对象、目的、内容和手段等。

以上对价值工程的定义,尽管表述不同,但其概念的精髓是一致的,其基本含义包

括:价值工程的核心是对研究对象进行功能分析,以使用者的功能需求为出发点,通过有

组织、有计划的功能分析,找出并剔除不合理的功能和过剩的功能,从而降低成本,提高

效益。

(3)价值

我国国家标准 《价值工程 第1部分:基本术语》GB/T8223.1—2009[11] 对价值的定

义是:对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比,即:

价值=功能/成本

或记为: V=F/C

式中,V为价值;F为功能;C为全寿命周期成本。

我们一般把功能量化为金额,说它值多少钱。这样用金额来衡量功能,在价值分析中

称为功能评价。于是,价值 V就成为能够计算衡量的了。

价值工程的根本目的在于提高项目的价值。项目价值公式明确地反映出项目价值、功

能和成本三者之间的关系,它说明项目的功能和成本是决定项目价值的两个根本因素,人

们要提高项目的价值,有以下途径:

1)在产品成本不变的条件下,提高产品的功能;

2)保持产品功能不变的条件下,降低产品的成本;

3)在提高产品功能的同时降低产品成本,这是提高价值最为理想的途径;

4)产品功能有较大幅度提高,产品成本有较少提高;

5)产品功能略有下降,产品成本大幅度降低。

(4)功能

价值工程定义中,反复强调 “功能”这一概念,那么什么是功能? 美国国防部的 《价

值工程手册》把功能定义为具有某种意图的特定目的或用途。功能是通过设计或计划分配

给某种对象的东西,这个对象如果指的是人,功能就是任务、职务、工作、操作;这个对

象如果指的是物,功能就是功用、作用、用途。按迈尔斯的说法,人需要的不是物,而是

功能。比如,顾客来到商店里说 “买一台电暖气”,但事实上他所要的并不是电暖气这个

物品,而是 “制热”这个功能。

对于价值工程定义中的 “必要功能”,一方面是指 “必不可少的功能,一定要实现”,

另一方面也意味着 “过高的、超出了必要水平的功能是不需要的”,一般包括用户要求的

功能和设计人员为实现用户要求而在设计上附加的功能这两个方面。所以,分清现有功能

中哪些是必要功能,同时消除不必要功能,就可以避免支付多余成本。同时,如果发现研

究对象缺少必要的功能,就应该设法弥补功能的不足,满足用户的功能要求。因此,一般

可以简单地理解为,“必要功能”包括基本功能和其他必要的辅助功能。

在价值工程的发展过程中,确定基本功能的方法经历了三个阶段:1)根据功能的重

要程度确定基本功能;2)根据抽象的阶梯法确定基本功能;3)用功能分析系统技术确定

14

第2章 项目管理概论

基本功能。

1)根据功能的重要程度确定基本功能

1971年马奇提出了一种可量化地确定产品基本功能的方法。先列出产品所有组件及

其功能,确定每个组件的基本功能,然后对组件的基本功能按重要程度进行排序。例如,

用字母表示功能 (A功能、B功能、C功能),由价值工程研究小组评价哪个功能更重要

并给出权重系数,将所有组件按权重排序,权数最高的即为该产品的基本功能,其他的功

能为辅助功能。

2)根据抽象的阶梯法确定基本功能

抽象的阶梯法是亚尔博和弗格森在 《功能分析-VE手册》中提出的。他们通过一个燃

料系统的例子介绍了各个层次的基本功能。在抽象阶梯中,用 “怎么办”这个问题向下展

开定义各个功能,用 “为什么”向上展开对提问进行分析,为了明确工作重点,用范围线

将这些功能或步骤分开。

3)用功能分析系统技术确定基本功能

巴塞维借鉴 “抽象的阶梯法”的思想,将其演化为水平形式,通过不断提问 “怎么

办”将高位功能放在最左边,低位功能放在最右边,用 “为什么”进行逻辑分析。1965—

1975年的十年间,价值工程专家围绕 “怎么办-为什么”逻辑关系顺序,建立了一系列功

能分析系统技术 (FAST)图形方法,直到1975年12月的威斯康星论坛,专家们建立了

技术型功能系统图和任务型功能系统图两种典型的FAST图。

① 技术型功能系统图

技术型功能系统图通常用于表达的对象为某个产品的一个组件或者某个建设项目的一

个组成部分,适用于程序化的生产或者制造过程[12]。通常需要被实现的功能是明确的,因

此技术型功能系统图倾向于用技术方法导向的词汇来描述功能。技术型功能系统图有两条范

围线,在两线之间涵盖了对象的所有功能。左线两侧分别是高位功能和基本功能,基本功能

和高位功能之间的关系可以通过回答 “怎么办-为什么”来确定。范围线之间的功能不能过

多,一般可以为3~5个,这一组功能形成了一个关键路径。对于 “必要的辅助功能”用

“怎么办-为什么”,答案就是右侧线外的 “候选功能”,这个功能被称为引导功能。

另外一组功能是支持功能,有三种类型,第一种是伴随功能,它与关键路径上的某个

功能直接有关或与其共同作用才能达到预期目的,源于关键路径功能的某种特性,对关键

功能起修饰补充作用;第二种是必备功能,即任何时候都需要具备的功能;第三种是设计

功能,表达一些具体要求或者说明,通常由外部人员或者施工、制作人员提出而非设计

人员。

技术型功能系统图包括七部分:两条范围线、基本功能、关键路径、 “怎么办-为什

么”逻辑问题、引导功能、必要的辅助功能、支持功能 (必备功能、伴随功能、设计功

能),如图2-9所示。

建立技术型功能系统图往往通过以下步骤:a. 列出所有的功能 (利用组件/功能表);

b.讨论确定一个基本功能;c. 寻找上位功能 (目的)和下位功能 (手段),确定关键路

径;d.确定支持功能;e.检查连接错误,完善功能系统图。

② 任务型功能系统图

任务型功能系统图是由斯诺道格拉斯和富勒提出的,这种方法认为只有当用户的需

24

装配式建筑EPC管理教程

 

   

 



 



 

 



 

 

 

 

 









 

 

?



? 

?

图2-9 技术型功能系统图

求、期望被认识、理解和满足后,项目或产品才是成功的。技术型功能系统图重点分析一

个基本功能并展开关键路径,而任务型功能系统图是以用户为中心,以完整产品、服务、

系统或过程为对象,可能依赖和关联多个基本功能,对于用户来说每个功能都是必要的,

需要被很好地实现。任务型功能系统图由四个部分组成,分别是范围线、任务、基本功能

和支持功能。

建立任务型功能系统图也需要一定的步骤,首先要识别项目功能,列举所有可能的功

能并形成功能清单。然后,将功能分为基本功能和支持功能。基本功能是该任务的本质性

能或表现,没有这个功能,产品或项目就不能正常工作。基本功能又分为首要基本功能和

次位基本功能,首要基本功能放在范围线右侧与任务直接连接,次位基本功能是由首要基

本功能延伸出的功能。支持功能虽然不是项目的本质要求,但是往往在销售端或者在服务

中扮演相当重要的角色,也要分为首要支持功能和次位支持功能,其中首要支持功能的作

用主要是确保可靠、使用便利、吸引用户和提高用户满意度。第三步是确定首要基本功能

和任务,也就是定义用户需求,这是项目或产品存在的理由,必须响应这种需求,产品或

者服务才有价值,“怎么办-为什么”的逻辑必须针对具体任务和首要基本功能来提问和回

答。首要基本功能之间往往是相互依赖的,是该任务的本质性表现,一旦确定了首要基本

功能,就可以用 “怎么办”提问,答案放在首要基本功能右边,成为次位基本功能,一个

首要功能通常对应至少两个次位基本功能,按这个原则,将基本功能延伸到第三层次,直

到末位层次,基本功能要到硬件,硬件的名称就是功能要求的名词部分。第四步将剩余的

功能归类 (图2-10)。

在建筑项目中,结构工程首先要解决基本功能,在此基础上还要全力解决 “确保可

靠”这一支持功能;建筑师要解决使用功能和合理流线这些基本功能,还要提供 “吸引用

户”和 “提升用户满意度”等支持性功能。

下面列出几种支持功能细化的次位支持功能:

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第2章 项目管理概论