从工序成本的角度讨论光伏工程施工协调管理

李启源 LI Qi-yuan

（特变电工新疆新能源股份有限公司，乌鲁木齐 830026）

0 引言

光伏工程因其“双流动”的空间属性和特点，劳务人员不能单纯地视为劳务提供者，而一定程度上视为个体经营者，才能保证参建各方的利益一致，实现项目管理各项目标。

每个经营者的收益成本都可以采用量本利分析法，深入理解每个组织的利益诉求和上下限，才能让各种管理方法有的放矢，起到预期的效果。

光伏工程施工工期短，必然要求平行施工。很多管理者认为，光伏区场地宽阔，足够容纳所有工序平行施工，对不同专业和工序的施工协调管理认识不足。

1 支架组件安装工序的工期成本分析

1.1 工期成本分析

1.1.1 工期成本模型

支架组件安装以3～5人的施工小队为基本单位组织施工，人工费采用计件制，其量本利模型：

式中，Ti—工序工期，天数，下角标用于区分工序和施工主体；Ei—单位工序工效，组/天；Pi—工序单价，元/组；—日均固定支出，元/天；—固定成本，元；A—预期利润，元。

固定成本包括工器具购置费、低频的交通费、住宿费等，这与劳务人员的来源地、从业经历等因素相关。日均固定支出包括每日生活固定支出、车辆费、高频的交通费等。预期利润作为可调参数参与计算。

1.1.2 标准工序单价的确定

在样板工程实施后，可以预测理想的工序工效，理想工效下的工序单价。在小批量施工人员进场后的一定时间内，统计每个施工小队的工序工效，剔除无效数据后，结合统计结果形成该项目的标准工序工效ESi。

从保证劳务人员的稳定性、薪资支付周期以及其他管理要求等方面考虑，确定劳务人员进场后最少工序工期。根据工期成本模型、综合市场行情等因素，可以确定标准工序单价。

1.1.3 盈亏平衡点的计算

在确定了标准工序单价后，计算得到盈亏平衡点工程量Qb。当工程量低于盈亏平衡点时，会出现劳务人员拒绝进场的情况。

1.2 施工人数的预测

1.2.1 最少劳务人数需求

式中，n—最小施工组织人数，取值3～5；Qpr—当前剩余工程量，组；Tpr—当前剩余工期，天。

1.2.2 劳务人数上限

基于盈亏平衡点可以计算劳务人数上限Nmax可用下式计算：

1.2.3 剩余工期与劳务人数的分析（图1）

图1 全场施工速率与施工人数的关系

支架组件安装工序的施工速率与劳务人数正相关，实际统计施工速率会随着人数的增加和交叉作业的影响而有所下降。当劳务人数超过劳务人数上限Nmax时，意味着无法满足劳务人员的利益诉求，会出现怠工罢工、人员流失和储备人员拒绝进场的情况。

当Nmin＜＜Nmax时，说明工期足够宽裕，可根据施工作业面交付进度逐渐增加劳务人员；当Nmin≤Nmax时，说明当前剩余工期与工序单价基本匹配，基本可以满足劳务人员收入预期。其中，如果当前实际施工人数N≤Nmin时，则需要尽快增加施工人员，确保实现进度目标；当前实际施工人数Nmin＜N≤Nmax时，需要关注劳务人员工作状态和实际工效，对工效低的施工班组重新进行技术交底、协助或及时淘汰退场。当Nmin≥Nmax时，说明工期已被严重压缩，必须提高工序单价才能保证施工人员收入预期，维持人员稳定性，否则将出现因人员问题导致施工进度停滞。当且仅当这种情况下，工序成本与工期呈反比关系，工期的减少会导致成本呈反比例增加。

2 机械费占比较大的工序的工期成本分析

支架组件散料、电缆直埋敷设等工序的机械费占比较大。机械费一般按天计费，当施工机械自有时，施工期间的日均机械折旧费可视为固定的；当施工机械租赁时，租赁费按天计价和按月计价的费用有一定差异，不足一个月按天计价，如图2所示。机械租赁费一般按月租赁较按天租赁可以有很多优惠。从图2可以很明显地看出，如果工序工期控制在以内，则可以使得相应工序成本最低，否则宜以30天为周期组织施工，工序成本相对较低。

图2 机械租赁费与工序工期的关系

2.1 支架组件散料工序

散料工序是指将支架组件依次分散放置在安装位置，一般由施工班组实施，每个班组由1～2台吊装机械，以及若干台运输车辆与3～4人组成。机械费可根据租赁费或折旧费按天计费，为简化计算人工费采用计时工资制。工序成本如下式：

式中，CpdL——日均人工费，元/天。

2.1.1 施工机械数量的预测

根据工序工期的要求，当前散料班组需要的最少机械数量Mmin可用下式计算：

2.1.2 工期成本的分析

机械数量的增加不会增加工序成本，从成本的角度不存在最大机械数量，但工序工期的延长将导致工序成本的明显增加，工序单价需要充分考虑物资到货周期、交叉作业带来的降效的影响。对于中小型项目，散料工序工期一般按照以内组织施工。

2.2 电缆直埋敷设工序

电缆直埋敷设一般是以一条35kV高压电缆集电线路所包含的光伏子阵形成的地块为基本单元，或进一步细分地以同规格高压电缆所包含的方阵为基本施工单元。电缆敷设的特点和物资管理要求，必须在直埋的同型号电缆基本到齐后开始敷设，因此不存在每天需求的最小机械数量。基于工序特点，每个班组的施工机械种类和数量基本固定，实践中无法通过增加机械来提高施工单元内的工效。每个班组的直埋敷设工序工期一般以30天为周期组织施工。

3 施工协调管理的主要矛盾

3.1 矛盾的主体

土建专业的施工进度直接影响安装和电气专业的施工作业面交付，是影响项目施工进度的主要矛盾之一，而对于施工协调管理来说属于次要矛盾。土建施工在交付作业面后，在大宗物资到货均进场的前提下，安装专业和电气专业几乎同时具备施工条件，因此两者是施工协调管理的主要矛盾。

3.2 矛盾的客体

从图3中可以看出各个施工工序在时间维度上的递进关系，而无法体现空间维度上的逻辑关系。各施工工序在空间维度上可采用矩阵列表来梳理每两个工序之间是否能在同一时段内平行施工。

图3 跨专业一般的施工工序流程图

直埋电缆沟的开挖至回填工序期间，将隔断绝大部分光伏区内的通行路径，导致运输车辆无法通过、绕行，或改为人工散料，极大地降低散料的工效；支架檩条安装后将导致电缆沟开挖明显降效，视为不可平行施工的工序。支架组件安装工序由人工完成，虽然会引起降效，但可以与电缆敷设同步施工。电缆沟的宽度越大、数量越多，安装工序降效越明显。

此外，接地环网和接地引下线的直埋沟开挖也存在同样的问题，由于接地环网都是围绕地块一圈，开挖后将导致整个地块的所有工序降效，因此这个工序应在其他工序完成之后或开始之前施工，不在平行施工的考虑范围。

可见，光伏工程平行施工的主要矛盾是散料工序与直埋电缆沟开挖至回填工序的交叉作业，次要矛盾是支架组件安装与直埋电缆沟开挖至回填工序的交叉作业。

4 平行施工方案

从上文的分析中，我们看到各个工序的工期成本模型是有差异的，各工序施工主体的利益诉求并不完全一致。施工协调管理的核心在于通过合理的施工组织安排使得各工序都能够实现工期、成本、质量、安全目标，进而保证项目整体目标。在工程实践中，可以采用以下五种平行施工方案，各方案优缺点如表1所示。

表1 平行施工方案优缺点对比表

表中，T1——支架组件安装工序工期；T3——支架组件散料工序工期；T4——电缆直埋敷设工序工期。

方案1各工序工效与理想状态接近、成本最低。从施工协调管理方面，几乎避免了工序交叉作业，协调管理工作强度低。

物资到货方面，此方案要求电缆在支架之前基本全部到货。但是，电缆型号规格往往在组件、逆变器定标后确定，电气专业出图时间滞后于支架组件定标时间，所以此方案的物资供应计划与施工顺序存在矛盾，应用条件受限。当此方案的前提条件满足时，说明土建专业施工与另两个专业施工未连续施工、存在一段时间间隔，会产生二次进场费用。

方案2散料工序成本与理想状态接近，电缆直埋敷设工序仍可以按照30天的周期组织，工序成本与理想状态接近。安装工序存在施工降效，在制定工序单价时应考虑降效问题。

物资到货方面，各种类物资计划符合客观规律。当此方案的前提条件满足时，说明支架到货时间早于电缆到货不少于。同时，电缆到货间隔与支架到货间隔有严格要求，电缆到货时间不应迟于支架檩条安装时间，否则将引起电缆直埋敷设工序严重降效，使得电气专业施工进度整体滞后，进而导致并网里程碑滞后或工序成本大幅度提高。

从物资到货方面，此方案要求电缆早于支架到货，同时要求支架各构配件的到货周期和到货数量有严格的计划，任何偏差都会引起工序工期成本较大变化。需要配置比其他方案面积更大的货场，以缓冲交叉作业的矛盾，这将增加临时用地费用。

方案4几乎避免了交叉作业的矛盾，使各工序工效与理想状态接近，实际工期相比与计算式更接近。

但是这个施工方案不仅容易浪费电缆，且将带来成品保护的问题。施工机械在光伏厂区内没有固定的通行路线，电缆防护不可能做到全部覆盖，这将大概率随机出现许多不易发现的电缆损伤，往往只有带电运行一段时间后才会暴露问题。采用此方案时应充分考虑返工和发电量损失，配合相应的合同条款来转移和降低风险。

方案5工效与理想状态接近。此方案适用于组件安装高度大于施工机械通行高度的设计方案，否则电缆直埋敷设工序会明显降效。从物资到货方面，要求支架到货早于电缆到货（T3+T1）。

5 结语

光伏工程的施工协调管理是保证实现项目工期成本目标的重要方面之一。项目管理人员应当从物资到货计划、施工进度计划和施工组织安排上统筹协调所有工序，只偏重于某一专业或工序的管理将不利于项目整体建设目标的实现，不利于供应商体系的合作可持续性，不利于项目成本的持续稳定降低。本文采用量本利分析法讨论主要工序的工期成本模型，有助于深入理解每个组织的利益诉求和上下限。在施工过程中，项目管理人员应当时刻关注劳务人员的工序单价和工序工效的动态变化，正确判断各个施工组织的状态，匹配适当的管理措施，达到预期的管理效果，确保项目整体目标实现。