EPC模式下裝配式建筑施工階段風(fēng)險研究

王妮菲 楊康煜 黃歌

摘要：在EPC總承包模式下，基于國內(nèi)目前對裝配式建筑施工階段的風(fēng)險研究，在文獻(xiàn)研究法分析該模式下裝配式建筑施工階段存在的風(fēng)險源基礎(chǔ)上，確定了人、物、技術(shù)、管理、環(huán)境五個一級風(fēng)險指標(biāo)以及人員素質(zhì)、技術(shù)水平等18個二級風(fēng)險指標(biāo)，構(gòu)建了裝配式建筑施工階段風(fēng)險評估指標(biāo)體系;運(yùn)用熵權(quán)模糊綜合評價分析各指標(biāo)，并給出施工階段風(fēng)險管控措施，為今后裝配式建筑施工階段風(fēng)險研究提供參考，有針對性降低裝配式建筑施工階段風(fēng)險。

Abstract： Under the EPC mode， based on the current risk research on the stage of assembly building construction in China， and based on the analysis of the risk sources in the stage of assembly building construction with the method of literature research， five first-class risk indexes of human， material， technology， management and environment， as well as 18 second-class risk indexes of personnel quality and technical level are determined， and an index system for risk assessment during the construction phase of assembly building is constructed： the entropy weight fuzzy comprehensive evaluation is used to analyze each index， and provide risk management and control measures in the construction stage， so as to provide reference for future risk research in the construction stage of prefabricated buildings and reduce the risk in the construction stage of prefabricated buildings.

關(guān)鍵詞：EPC模式;裝配式建筑;施工階段風(fēng)險;熵權(quán)法;模糊綜合評價

Key words： EPC mode;prefabricated building;risks in construction stage;entropy weight method;fuzzy comprehensive evaluation

中圖分類號：TU71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0088-04

0? 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步完善、城市化的不斷推進(jìn)，建筑行業(yè)正由傳統(tǒng)建筑向裝配式建筑轉(zhuǎn)型升級。雖然我國已經(jīng)出臺許多政策來完善裝配式建筑相關(guān)體系，但由于裝配式建筑還處于起步階段，施工中還存在大量的風(fēng)險因素。如果施工風(fēng)險不能被準(zhǔn)確識別以及管控，必然會造成建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)損失，也會涉及施工安全問題。因此，對施工階段風(fēng)險因素的研究分析，刻不容緩。

國內(nèi)外許多學(xué)者對裝配式建筑風(fēng)險已有了不同角度的研究：劉國強(qiáng)等人對EPC模式下裝配式建筑建造成本影響因素進(jìn)行了識別并建立評價指標(biāo)體系，為裝配式建筑成本影響因素設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn)值[1];常春光等人將G1-物元分析法引入裝配式建筑項(xiàng)目施工安全的風(fēng)險評價中，實(shí)現(xiàn)了裝配式建筑項(xiàng)目的風(fēng)險評價分級[2];劉嬌等人運(yùn)用未確知測度模型，依照置信度識別準(zhǔn)則判斷案例的風(fēng)險等級[3];孫偉等人對裝配式建筑的風(fēng)險進(jìn)行識別，通過熵權(quán)法進(jìn)行因素的評價，得到裝配式建筑各個階段的關(guān)鍵因素[4];王柔佳等人構(gòu)建風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)模型，運(yùn)用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法（SNA）從整體網(wǎng)絡(luò)和個體網(wǎng)絡(luò)兩方面對網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)險進(jìn)行量化研究[5]。這些學(xué)者已通過不同的模型來研究裝配式建筑項(xiàng)目的風(fēng)險，但風(fēng)險分析不能僅僅停留在傳統(tǒng)模式下的建設(shè)項(xiàng)目。EPC總承包模式作為一種正在不斷推廣的新型管理模式，具有集成化、信息化、專業(yè)化的特點(diǎn)，能夠滿足裝配式建筑的發(fā)展要求，并能有效規(guī)避部分施工階段風(fēng)險，但同時該模式也存在業(yè)主控制力度低、承包商責(zé)任大風(fēng)險高等不足。由于該模式下的裝配式建筑施工階段風(fēng)險與傳統(tǒng)施工風(fēng)險存在差異，而有關(guān)此模式下的風(fēng)險研究尚少，因此，本文將熵權(quán)法和模糊綜合評價法相結(jié)合對EPC模式下裝配式建筑施工階段風(fēng)險進(jìn)行研究，旨在為EPC模式下裝配式建筑的施工階段提供風(fēng)險管控的實(shí)質(zhì)性措施。

1? 裝配式建筑施工階段風(fēng)險因素評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 指標(biāo)的篩選與建立

基于閱讀大量EPC模式和風(fēng)險管理的相關(guān)論文和書籍，根據(jù)EPC模式的特點(diǎn)與裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，通過大量文獻(xiàn)整合以及專家指導(dǎo)，最終篩選出EPC模式下裝配式建筑施工階段的風(fēng)險因素指標(biāo)。

1.1.1 人的因素

①人員素質(zhì)。施工人員大多是農(nóng)民工，未受過高等教育，文化水平不高，綜合素質(zhì)和道德水平參差不齊，不利于技術(shù)培訓(xùn)以及安全教育。此外，隨著科技的不斷發(fā)展，年輕人大多不愿去工地，導(dǎo)致施工人員老齡化問題愈加嚴(yán)重，這其中滋生的安全隱患，也將會給施工階段的風(fēng)險管理增加困難。

②技術(shù)水平。與傳統(tǒng)建筑的施工相比，裝配式建筑需要更先進(jìn)的技術(shù)力量支撐，同時也需要機(jī)上人工的規(guī)范操作和高技術(shù)水平。但是由于裝配式建筑興起不久，發(fā)展的不夠成熟，裝配式建筑的關(guān)鍵技術(shù)并未普及，加之各級技術(shù)培訓(xùn)不足，最終會導(dǎo)致施工人員技術(shù)水平不高，操作不夠規(guī)范，無法滿足裝配式建筑的技術(shù)要求。

③高風(fēng)險作業(yè)。在裝配式建筑中，高風(fēng)險作業(yè)主要指的是人機(jī)混合作業(yè)、高空作業(yè)、疲勞作業(yè)等，若未對高風(fēng)險作業(yè)進(jìn)行前期風(fēng)險識別、高度重視并提前施以保護(hù)措施，造成的安全隱患與經(jīng)濟(jì)損失不可計量。

④安全教育。施工現(xiàn)場安全第一，保證施工安全應(yīng)從源頭做起。公司若忽視施工人員及管理人員的安全教育、未能及時培養(yǎng)他們的安全防范意識，會大大增加施工階段的安全隱患。

1.1.2 物的因素

①物的質(zhì)量。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，所需的建筑材料相對固定，我們常說的PC構(gòu)件，就是重要的建筑材料之一，因此PC構(gòu)件的強(qiáng)度與精度會是重要的影響因素。目前我國裝配式建筑的裝配率不高，為了安全起見，承重墻部分還是采用現(xiàn)澆式，而非承重墻或者頂板則采用預(yù)制構(gòu)件。但是非承重墻仍然是建筑中不可或缺的，所以預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度也決定著整棟建筑強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，一旦預(yù)制構(gòu)件的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，那就意味著這棟建筑處于危險狀態(tài)。

②物的維護(hù)。施工現(xiàn)場所需的機(jī)械設(shè)備需要進(jìn)行維護(hù)監(jiān)管與定期安全檢測。另外，預(yù)制構(gòu)件的到場保養(yǎng)和現(xiàn)場放置也尤為重要。例如，預(yù)制構(gòu)件若存放在有積水的地方，積水可能損壞構(gòu)件的強(qiáng)度;構(gòu)件若放在非專業(yè)存架上可能發(fā)生傾覆的現(xiàn)象。除此之外，常規(guī)建筑材料的穩(wěn)定性也不容忽視，例如節(jié)點(diǎn)后澆處混凝土強(qiáng)度不足、鋼筋腐蝕或低溫冷脆等。

③構(gòu)件運(yùn)輸環(huán)境。裝配式建筑的一個特點(diǎn)，就是需要運(yùn)輸大量預(yù)制構(gòu)件到施工現(xiàn)場，如若遇到交通堵塞、運(yùn)輸?shù)缆凡黄?、道路周邊污染?yán)重等現(xiàn)象，將會大大增加施工階段風(fēng)險。

④高空墜物。裝配式建筑的施工需要起重吊裝技術(shù)的支撐，意味著高空墜物的風(fēng)險比傳統(tǒng)建筑施工更大，風(fēng)險管控更加不能忽視。

1.1.3 技術(shù)因素

①構(gòu)件連接技術(shù)。裝配式建筑主要的施工技術(shù)是預(yù)制構(gòu)件的吊裝、定位、連接技術(shù)。當(dāng)構(gòu)件在連接時，若沒有考慮到連接部位的混凝土配比及混凝土中的氣泡，則會影響構(gòu)件連接點(diǎn)的穩(wěn)固程度，進(jìn)而對后續(xù)施工造成很大影響。而節(jié)點(diǎn)部位的連接工藝相對較為復(fù)雜，若技術(shù)不成熟，不僅會制約著裝配式建筑的施工，還可能會造成施工安全隱患。

②安全維檢技術(shù)。安全維檢技術(shù)即安全維護(hù)與監(jiān)測技術(shù)。施工中需要對構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與防護(hù)，對老舊損壞不宜使用的施工材料進(jìn)行修理替換，才能有效地保證施工質(zhì)量與施工進(jìn)度，排查施工安全隱患。安全檢測貫穿于整個施工過程，若檢測技術(shù)不到位，將會給施工留下不可估量的安全隱患，不利于后續(xù)工作的安全開展。

③方案設(shè)計因素。在裝配式建筑施工前，必要的環(huán)節(jié)就是施工方案的設(shè)計，如對預(yù)制構(gòu)件的尺寸、附屬吊具等的設(shè)計等，這一環(huán)節(jié)對后期的施工過程能否順利進(jìn)行至關(guān)重要。在EPC模式下，實(shí)際設(shè)計優(yōu)化和工程局部調(diào)整力度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工程，施工圖出圖前可要求施工方提前介入，充分考慮在工程實(shí)施過程中可能存在的風(fēng)險，便于提前規(guī)避，有效降低風(fēng)險發(fā)生的概率。

1.1.4 管理因素

①成本管理。EPC模式下的裝配式建筑，有諸多企業(yè)資金投入，如果施工階段報量工程款不到位，會對施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量造成影響。

②安全管理。監(jiān)理方與施工方等企業(yè)需要對施工現(xiàn)場人材機(jī)進(jìn)行安全監(jiān)督與現(xiàn)場監(jiān)理，并完善安全管理組織制度，這樣能夠有效預(yù)防施工安全隱患。

③協(xié)調(diào)管理。在施工現(xiàn)場中，人員、材料、機(jī)械是主要組成部分，它們數(shù)量繁多且錯綜復(fù)雜，需要合理協(xié)調(diào)好人材機(jī)的施工程序以及運(yùn)行范圍，避免人材機(jī)內(nèi)部影響或是交叉影響所造成的安全隱患，例如塔吊交叉干擾碰撞、班組違章無序指揮等。裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑對各專業(yè)、各參與方之間的協(xié)同程度要求更高，需要更加完善的系統(tǒng)化管理模式，EPC模式則是推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展的有效途徑，它滿足裝配式建筑各階段高度協(xié)同的需求，實(shí)現(xiàn)管理集成，大大減小了協(xié)同管理風(fēng)險。

④合同管理。與傳統(tǒng)管理模式相比，EPC模式可以有效減少甲方所需要管理的乙方單位數(shù)量，使得項(xiàng)目合同結(jié)構(gòu)變得相對簡單和直接，使得合同管理風(fēng)險較小。合同是項(xiàng)目管理的紐帶，通過合同條款約束設(shè)計、生產(chǎn)、施工等整個項(xiàng)目的實(shí)施過程，形成利益共享、風(fēng)險共擔(dān)的機(jī)制，明確各方的權(quán)利、義務(wù)責(zé)任，減少項(xiàng)目在質(zhì)量、進(jìn)度、成本方面的風(fēng)險。

1.1.5 環(huán)境因素

①自然環(huán)境。施工現(xiàn)場可能會出現(xiàn)一些不可控的自然災(zāi)害或惡劣天氣狀況例如泥石流、地震、暴風(fēng)雨等，都會影響到裝配式建筑的正常施工。

②政策環(huán)境。政策環(huán)境屬于宏觀因素，例如房地產(chǎn)市場的供求、社會經(jīng)濟(jì)制度的改革、國家政府的支持力度以及新政策的推行等會潛在影響裝配式建筑的正常施工。由于裝配式建筑近幾年才得到政府的大力推廣，加之政府出臺的相關(guān)法律法規(guī)較少，使得裝配式建筑在施工過程中可以遵循的政策較少，面臨的風(fēng)險也更加具有不確定性。

③現(xiàn)場環(huán)境。施工現(xiàn)場環(huán)境包括施工現(xiàn)場燈光照明、周圍道路狀況、臨時用電、文明施工以及環(huán)境污染等情況。例如在燈光照明不良的夜間施工，會阻礙現(xiàn)場人員正常施工視線，影響施工質(zhì)量和施工安全;在施工前期未發(fā)現(xiàn)周圍潛在危險源如帶電高壓導(dǎo)線、地下燃?xì)夤艿赖?，會給后期增大施工風(fēng)險與施工難度;施工現(xiàn)場的臨時用電箱和電線發(fā)生老化或短路，引發(fā)觸電，會造成施工安全事故;作業(yè)區(qū)的文明施工標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，作業(yè)環(huán)境中有大量揚(yáng)塵、粉塵以及施工噪音等，也會增大施工風(fēng)險。

1.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過對以上指標(biāo)的分析，本文歸納梳理出了基于EPC模式下的裝配式建筑施工階段風(fēng)險評價指標(biāo)體系如表1所示。

2? 熵權(quán)模糊評價模型

裝配式建筑的施工較傳統(tǒng)建筑不同，劃分風(fēng)險等級沒有絕對統(tǒng)一的定量指標(biāo)，具有極大的不確定性和隨機(jī)性。而熵權(quán)法將主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)相結(jié)合，具有可行性、科學(xué)性與較強(qiáng)的說服力。因此本文在運(yùn)用熵權(quán)確定指標(biāo)權(quán)重的同時，將結(jié)合模糊綜合評價法評價裝配式建筑施工過程的風(fēng)險等級，充分考慮評價等級和評價因子的不確定性。針對上述歸納出來的18個二級風(fēng)險指標(biāo)，本文將建立熵權(quán)模糊評價模型，并將其運(yùn)用于裝配式建筑施工階段風(fēng)險因素評價中。本文的評價因素集為C={C1，C2，…C18}，風(fēng)險等級劃分為5級，即風(fēng)險評價集={低V1，較低V2，中等V3，較高V4，高V5}。

2.1 利用熵權(quán)法確定評價因素的權(quán)重

按照各個指標(biāo)因素對危險等級的影響，選取10位權(quán)威專家采用5等級標(biāo)度法分別對18個風(fēng)險因素賦予各自的風(fēng)險等級，形成評價矩陣A=（aij）18×10

運(yùn)用公式（1）對評價矩陣A標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到A′

式中：ai （max），ai （min）分別為同一風(fēng)險因子評價等級的最大值和最小值。

結(jié)合所得的標(biāo)準(zhǔn)化特征矩陣A′，運(yùn)用公式（2）和公式（3）得到各個指標(biāo)的熵值Hi和熵權(quán)Wi。第i個指標(biāo)的熵值為：

其中，

第i個指標(biāo)的熵權(quán)定義為：

綜上，即可得到基于熵權(quán)的風(fēng)險評價指標(biāo)的權(quán)向量集：W=（w1，w2，…，wm）。

根據(jù)公式（2）和公式（3）可得風(fēng)險評級指標(biāo)的熵值，如表2所示。

基于熵權(quán)的風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)向量集為：

W=（0.0485，0.0691，0.0590，0.0636，0.0521，0.0579，0.0496，

0.0503，0.0843，0.0628，0.0534，0.0221，0.0682，0.0457，0.0739，0.0382，0.0526，0.0491）

2.2 確定隸屬函數(shù)和風(fēng)險評價因素隸屬度矩陣

本文將模糊數(shù)學(xué)運(yùn)用于施工階段風(fēng)險評價中，通過采用降半梯形分布法，將數(shù)據(jù)帶入公式（4）（5）（6），即可得隸屬度，如表3所示。

由風(fēng)險指標(biāo)以及風(fēng)險指標(biāo)之間的模糊關(guān)系可得隸屬度矩陣R，見式（6）。

2.3 模糊綜合評價

由18種風(fēng)險評價指標(biāo)的權(quán)重向量和隸屬度矩陣，利用模糊數(shù)學(xué)理論得到模糊綜合評價矩陣為：B=W×R

=（0.00507，0.26699，0.34593，0.37358，0.00843）

可見，EPC模式下裝配式建筑施工階段的風(fēng)險等級屬于高風(fēng)險，要加強(qiáng)可識別風(fēng)險指標(biāo)的針對性管理，將風(fēng)險管控措施落實(shí)到位，才能最大程度降低施工階段風(fēng)險。

二級指標(biāo)層各因素的模糊綜合評價值的排序?yàn)椋篊13>C9>C2>C15>C4>C3>C10>C1>C14>C5>C16>C11>C8>C6>C7>C12>C18>C17。由此可見，裝配式建筑施工階段的關(guān)鍵風(fēng)險為安全管理風(fēng)險、構(gòu)件連接技術(shù)風(fēng)險、施工人員的技術(shù)水平風(fēng)險以及合同管理風(fēng)險。

3? EPC模式下裝配式建筑施工階段風(fēng)險管控建議

通過上述對風(fēng)險指標(biāo)的分析，本文將提供以下可行性風(fēng)險管控措施。

①從人的因素考慮，企業(yè)可定期開展施工安全教育與技術(shù)水平績效考核，培養(yǎng)人員的安全施工意識、提高技術(shù)水平，同時也可從安全帽、防護(hù)服等安全防護(hù)用品抓起，降低事故風(fēng)險。②從物的因素考慮，對預(yù)制構(gòu)件等關(guān)鍵材料要進(jìn)行配套化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，嚴(yán)格把控施工材料的質(zhì)量，并提供安全的作業(yè)平臺，預(yù)防高空墜物。③從技術(shù)因素考慮，施工方要保證關(guān)鍵技術(shù)的普遍性和精準(zhǔn)性，可與BIM技術(shù)、RFID技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到實(shí)時監(jiān)測的效果。④從管理因素考慮，要繼續(xù)貫徹EPC模式的協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，完善各項(xiàng)管理組織制度。⑤從環(huán)境因素考慮，要實(shí)時關(guān)注市場環(huán)境變化，提前做好應(yīng)變策略，對于不可抗力影響，也要做好防范措施，最大程度降低損失。

4? 結(jié)語

本文通過對裝配式建筑施工階段風(fēng)險的識別與梳理，結(jié)合EPC模式的特點(diǎn)，歸納出18個二級風(fēng)險指標(biāo)，建立了施工階段風(fēng)險因素評價指標(biāo)體系，并采用熵權(quán)模糊綜合評價法對風(fēng)險因素進(jìn)行評價研究，確定了安全管理、構(gòu)件連接技術(shù)、技術(shù)水平等關(guān)鍵風(fēng)險因素，分析了EPC模式下裝配式建筑施工階段屬于高風(fēng)險，并提出了風(fēng)險管控的可行性措施，為后續(xù)研究提供參考。

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