基于项目后评估的超高层建筑幕墙工程管理策略分析
2020-12-31赵学问
赵学问 邵 康
(1.广东工程职业技术学院,广东 广州 510115;2.广东智弘检测鉴定有限公司,广东 广州 510115)
近年来,施工技术和建筑材料的持续发展,让建筑师们追求艺术的创意设计得到最大可能地实现。幕墙是建筑的重要组成部分,其优美造型是设计创意的现实体现,尤其是对超高层建筑而言,幕墙的应用十分重要。但超高层建筑幕墙面临环境恶劣、边界复杂、体量大和构件数量多等问题,幕墙工程管理难度较大。文章基于某超高层建筑项目后评估对幕墙工程管理策略展开分析,以期为类似工程的实施提供参考。
1 项目概况
该项目位于广州市珠江新城,由一栋45层的办公塔楼和一栋17层的酒店公寓(裙房相连)组成,总建筑面积21×104m2,容积率为8.5,建筑高度为228m。该项目由某知名国际建筑设计事务所设计、中国建筑某局总承包施工,配套工程采用专业分包模式,施工总工期为2 028日历天。该项目建成后已作为集超级写字楼、酒店公寓、餐饮和商业零售于一体的大型商业综合体运营多年。
项目方案阶段采用设计总包模式,承担该项目的建筑设计事务所拥有自己的幕墙专业设计人员进行设计并聘请了声学顾问、灯光顾问等提供咨询,共同完成了幕墙设计。该项目的幕墙体系根据建筑部位主要分为A-L等12个幕墙系统,经概念设计到扩初设计等阶段,建筑外立面设计过程中,中、外团队对设计的理解、技术选型习惯、技术在国内的成熟度、落地性等存在较大分歧。施工图设计阶段还是采用国内常用的技术和标准,基于技术可靠度及安全性等原因,最终选用了铝板和玻璃结合作为外装饰主体,铝板的大线条映衬出建筑的浑厚大气。幕墙工程在绿建等方面充分考虑多方需求,如简洁流畅的造型把核心筒与建筑幕墙整合一体,通过高性能玻璃幕墙系统与高效遮阳装置减少太阳辐射增热等。
在项目竣工投入运营两年后开展了后评估工作,对项目规划设计、建安工程管理、室内装修工程管理、招标采购管理、成本管理、开发管理、营销管理和财务管理等八方面进行了评估。
2 幕墙工程在各阶段存在的问题
根据后评估中有关幕墙工程实施的情况,按项目实施到建成运营过程中出现的问题所产生的阶段归类:
2.1 规划设计阶段
除在规划设计期间已完善的问题外,在施工阶段发现设计成果仍存在以下问题:
(1)外箱灯饰需穿越幕墙,但设计未预留穿孔。
(2)阳台与室内交接处,女儿墙管线槽与该区域幕墙存在间隙。
(3)部分区域天桥两侧外部饰线高度不同,导致内部玻璃幕墙底部高度不一致等。
在结构深化设计阶段还出现了以下问题:
(1)酒店某系统屋面结构梁向外突出500mm,影响幕墙施工。
(2)酒店某系统首层北向消防出入口处为保证外立面效果,将外挑混凝土结构飘板凿除,影响幕墙施工。
(3)酒店某系统北侧直线段外延150mm与西门圆弧段调整,幕墙需重新设计出图。
(4)办公楼部分结构梁设计图纸未考虑幕墙立柱安装外偏200mm,影响幕墙施工。
(5)酒店屋面某两个系统钢结构和混凝土结构缺失,需施工中加建和补强,影响幕墙施工。
(6)酒店某系统局部结构设计缺失,圆弧段需加建钢结构,影响幕墙施工。
(7)办公楼五层屋面南侧局部结构设计缺失,影响幕墙施工。
2.2 招标阶段
项目招标包括规划设计和施工等阶段,以下仅概括项目施工招标阶段存在的问题:
(1)由于业主单位幕墙工程方面技术力量欠缺,大量时间用于外聘顾问对投标单位深化设计及评审,导致幕墙工程分包的招标时间过长,对整个项目的建设工期影响较大。
(2)幕墙工程招标阶段设计深度不够,定标后施工发现设计成果存在较多错漏,设计变更数量和索赔管理难度增加。
(3)包括幕墙工程在内的外装工程包含的内容众多,合同拆分过细,施工过程交叉协调工作量和变更数量都明显增加。
2.3 施工阶段
施工阶段的问题主要在施工组织方面,包括:
(1)该项目尽管采用施工总承包模式,但主体结构施工接近顶楼层时幕墙才开始进场施工。
(2)玻璃幕墙顶部及底部的铝板未能由幕墙单位一次施工完成,导致交叉施工及责任不清晰。
(3)首层大堂的建筑幕墙部分,滞后于内装的进度,致使部分内装(如天花、地面石材)无法收口,建筑一直存在漏水问题。
3 幕墙工程管理策略
结合该项目幕墙工程管理和实施过程中遇到问题,针对超高层建筑幕墙工程管理提出以下策略:
3.1 保持各阶段设计方案的连续性
超高层建筑一般都是城市或者所在区域的地标性建筑,大部分项目的规划设计阶段由国内外知名建筑设计事务所(设计院)完成,建筑设计均经过多轮优化确定,与之匹配的幕墙工程也会多次调整。本文案例项目也不例外,甚至到扩大初步设计结束后才否决石材遮阳板的造型而采用铝板技术。而后续承担施工图设计的单位缺乏对前一阶段幕墙工程的充分理解,导致结构设计与幕墙工程之间不协调的问题,影响整个项目的实施和管理。因此,在项目及幕墙工程设计过程中应尽量保持方案的一致性,同时,保持设计单位的连续性,减少发生方案调整及咨询设计单位衔接不佳的情况,保证各专业与幕墙工程设计的良好匹配,为幕墙工程实施奠定良好基础。
3.2 强化包括BIM在内的虚拟模型技术在幕墙工程中的应用
该项目幕墙工程与建筑设计、结构设计等专业冲突的问题非常严重,也是体量大、外形复杂的超高层幕墙工程普遍面临的问题。在虚拟模型验证已广泛应用于建筑工程各阶段并发挥显著作用的今天,强化虚拟模型在幕墙工程中的应用显得特别重要。建立几何模型应用于全过程的基础数据解决精度问题;建立结构模型应用于分析力学和安全问题;建立环境分析模型应用于仿真风雨、地震等条件下性能验证;基于模型分析验证优化幕墙结构、构造及施工组织。例如对超高层建筑幕墙体量大、构件数量多、边界复杂的特点,从规划设计、施工到运营阶段加强BIM技术的应用,前期可精确建立包括幕墙在内的BIM模型并逐步深化,全方位建立建筑数据,解决幕墙及幕墙构件尺寸轮廓控制,验证视觉效果和碰撞检查,避免幕墙工程及其与相关专业的设计冲突,优化设计成果。在施工图设计及施工阶段确定幕墙工程实施难点和关键节点,规划幕墙构件加工和安装顺序,通过施工模拟确定幕墙工程施工组织并与其他专项工程施工保持协调。
3.3 推行施工总承包并做好幕墙施工协调,减少交叉影响
该项目采用了施工总承包的建设模式,但施工过程中交叉影响过多,特别是对超高层建筑而言,总承包单位一般难以完成所有专项工程的建设任务,做好施工管理和协调尤为重要。施工总承包的优势毋庸置疑,但在选择具有相应资质和良好履约能力的施工总承包单位后,应要求施工单位成立合理的协调管理机构,尽早实施专项工程分包,做好施工组织协调、施工进度协调、施工现场和交叉作业协调。通过落实施工总承包并做好幕墙施工协调,可避免类似本项目土建主体施工至接近顶层才开始幕墙施工而导致失去前期交叉作业时间、首层大堂的建筑幕墙施工进度滞后于内装导致后者无法封边并最终在运营阶段长期漏水等相互影响的问题。
3.4 增强项目管理团队在幕墙方面的技术力量
包括招投标在内的项目生命周期内幕墙工程遇到的问题,很大程度是源于该项目管理团队缺乏幕墙方面的技术力量。在规划设计阶段,该项目幕墙设计由事务所的幕墙专业完成,项目管理团队主要关注造型、材质等方面的要求,在施工图设计阶段聘请了国际幕墙顾问,其费用接近国内承担整个项目施工图设计费用的60%。尽管最终幕墙工程质量得到保证,但在期间咨询周期过长、施工图深化设计及施工招标图纸不清晰的问题方面仍有较大影响。
因此,对于超高层建筑涉及的幕墙工程,项目管理团队筹建之初就应加强幕墙方面的技术力量,即使是以项目建设期作为聘期也是可行的,以保障管理团队、幕墙顾问、设计单位和施工单位就幕墙工程保持有效协调,保证幕墙工程的实施进度和质量。
4 总结
幕墙在现代建筑中的地位十分重要,但幕墙工程管理是超高层建筑项目管理的难点之一。在超高层建筑中需要做好幕墙工程全生命周期的管理工作,结合某超高层建筑幕墙工程实施及后评估经验,可以从保持规划设计方案的连续性、强化虚拟模型技术应用、推行施工总承包并做好幕墙施工协调及适当增强项目管理团队在幕墙方面的技术力量等方面优化管理,从而有利于保障幕墙工程的质量、进度和成本管理。当然,由于超高层建筑幕墙工程的复杂性,在幕墙工程管理中需要结合所在项目实际情况做好规划和优化,保障幕墙工程全生命周期预定目标的实现。