裝配式建筑的成本研究及其優(yōu)化分析

莢絲雨

摘 ? ?要：裝配式建筑作為我國(guó)建筑的新形式，具有施工周期短、降低能耗、保護(hù)環(huán)境等特點(diǎn)，符合國(guó)家倡導(dǎo)的綠色建筑理念，起到了推進(jìn)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展的作用。盡管裝配式建筑具有諸多優(yōu)勢(shì)，但與傳統(tǒng)建筑相比，存在著嚴(yán)重的成本失控問(wèn)題。本文首先通過(guò)實(shí)際案例對(duì)比裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的成本差異，分析導(dǎo)致其成本過(guò)高的主要因素。其次從成本與效益的角度對(duì)裝配式建筑全壽命周期的建造費(fèi)用進(jìn)行研究，最終提出降低其造價(jià)的若干辦法，為今后的建造工程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑;成本優(yōu)化;建筑全壽命周期

1 ?國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外的裝配式建筑研究起步較早，在裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件及其性能上的研究成果豐碩。但由于國(guó)情不同，國(guó)外研究結(jié)果無(wú)法完全適用于本國(guó)，國(guó)內(nèi)學(xué)者需針對(duì)自身國(guó)情進(jìn)行研究。

我國(guó)的裝配式建筑技術(shù)起步較晚，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于從成本與效益的角度對(duì)裝配式建筑全壽命周期的建造費(fèi)用的研究較少。為了使裝配式建筑項(xiàng)目良性發(fā)展，本文對(duì)裝配式建筑的成本控制進(jìn)行分析，找出成本優(yōu)化的突破點(diǎn)，制定優(yōu)化辦法。

2 ?裝配式建筑的效益分析

裝配式建筑是指將工廠生產(chǎn)的成品建筑構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浇ㄖさ兀ㄟ^(guò)牢固的連接技術(shù)組裝預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行施工，如圖1、圖2所示。

裝配式建筑的成本較高，但部分經(jīng)濟(jì)成本的增加會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和環(huán)境效益，因此，應(yīng)從多角度對(duì)其效益進(jìn)行分析，分析方法見(jiàn)圖3。

裝配式建筑效益的分析應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)三方面著手，三者互相影響，相輔相成。具體表現(xiàn)為：（1）預(yù)制構(gòu)件不受現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境影響，大大縮短了工期，尤其適合工期緊的項(xiàng)目;（2）構(gòu)件質(zhì)量得到有效保證，建筑的功能和品質(zhì)得到提升;（3）構(gòu)件預(yù)制減少了施工現(xiàn)場(chǎng)的粉塵污染、噪音污染、建筑垃圾;（4）預(yù)制構(gòu)件代替了部分現(xiàn)澆構(gòu)件，節(jié)省勞動(dòng)力;（5）構(gòu)件預(yù)制無(wú)需占用施工場(chǎng)地進(jìn)行放置，減少了儲(chǔ)存成本。裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑的優(yōu)勢(shì)對(duì)比見(jiàn)表1。

通過(guò)以上分析發(fā)現(xiàn)裝配式的綜合效益明顯，符合市場(chǎng)需求。由于成本高是裝配式建筑的一大弱勢(shì)，因此，需對(duì)其成本進(jìn)行有效控制。

3 ?裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑的成本對(duì)比分析

本文對(duì)兩種建筑方式的成本進(jìn)行了量化分析，從而找出裝配式建筑成本高的原因。以某傳統(tǒng)現(xiàn)澆式住宅樓為例，統(tǒng)計(jì)其成本數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。以此小區(qū)為原型進(jìn)行裝配式設(shè)計(jì)，得到裝配式模式下的成本數(shù)據(jù)，見(jiàn)表3。

由表2和表3可知，裝配式建筑的成本較傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑高465萬(wàn)元，每平方高381元，主要由預(yù)制構(gòu)件費(fèi)用與鋼筋混凝土費(fèi)用高導(dǎo)致。裝配式建筑的模板費(fèi)用、措施費(fèi)較傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑低，體現(xiàn)了裝配式建筑成本先高后低的特點(diǎn)。將表2及表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，見(jiàn)表4。

為了更加直觀的將兩種建筑方式的成本構(gòu)成進(jìn)行對(duì)比，將表4繪制成圖4、圖5。

從圖4可知，裝配式建筑的成本比傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑高25%，其中預(yù)制構(gòu)件費(fèi)、預(yù)制構(gòu)件安裝費(fèi)高，鋼筋混凝土工程費(fèi)用、模板費(fèi)用、措施費(fèi)低。

由圖5可知，裝配式建筑中預(yù)制構(gòu)件費(fèi)占總成本的35%，是造成裝配式住宅成本高的主要原因。由上可知，成本高是裝配式建筑發(fā)展的障礙，對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目進(jìn)行成本控制研究有利于增加項(xiàng)目盈利，推進(jìn)裝配式建筑的持續(xù)發(fā)展。

4 ?裝配式建筑全壽命周期的成本優(yōu)化研究

裝配式建筑全壽命周期成本C有四個(gè)組成內(nèi)容，分別為：決策成本C1 、設(shè)計(jì)成本C 2 、建筑安裝成本C 3、配套設(shè)施成本C 4，見(jiàn)圖6 。

預(yù)制裝配式住宅建造成本表示為：C= C1+ C 2+ C 3+ C 4。針對(duì)裝配式建筑，著重于設(shè)計(jì)、建安及其他方面的成本控制研究，將技術(shù)改進(jìn)作為降低造價(jià)成本的突破口，再配以市場(chǎng)推動(dòng)、政府扶持等方法使裝配式建筑得以最大發(fā)展。

4.1 ?設(shè)計(jì)成本及建筑安裝成本優(yōu)化

4.1.1 ?設(shè)計(jì)階段

（1）合理設(shè)計(jì)裝配率;（2）在不影響主體結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)增加低增量成本預(yù)制構(gòu)件的使用;（3）在預(yù)算內(nèi)采取高強(qiáng)度性能高的材料，以降低材料用量;（4）提高預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，減少后期維修成本;（5）戶型標(biāo)準(zhǔn)化，從而使得預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，讓模具得到充分利用，降低生產(chǎn)商攤銷(xiāo)費(fèi)用;（6）建立專(zhuān)門(mén)的深化設(shè)計(jì)隊(duì)伍，將PC構(gòu)件設(shè)計(jì)前置，以便于各專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)工作，減少各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)矛盾導(dǎo)致的成本浪費(fèi)。

4.1.2 ?建筑安裝階段

（1）改變構(gòu)件裝運(yùn)形式，提高運(yùn)輸效率;（2）選擇國(guó)產(chǎn)新興技術(shù)，有針對(duì)性的進(jìn)行改良和優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)多工序同時(shí)工作，提高安裝效率、降低安裝成本;（3）推行住宅全裝修，充分發(fā)揮工期縮短的資金節(jié)約。提前室內(nèi)裝修進(jìn)場(chǎng)時(shí)間和室外工程開(kāi)始時(shí)間，縮短總工期;（4）優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件安裝工藝，提高人機(jī)的工作效率;（5）選擇合理生產(chǎn)線模式，實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)件全自動(dòng)化生產(chǎn);（6）改變模具主體結(jié)構(gòu)、推廣邊模機(jī)械手、開(kāi)發(fā)虛擬模具制造技術(shù)。

4.2 ?宏觀管控成本優(yōu)化措施

4.2.1 ?企業(yè)方面

重視項(xiàng)目規(guī)模效益，高投入需要增加產(chǎn)量去分?jǐn)偼顿Y，從而降低單價(jià);提高建筑企業(yè)參與積極性，主動(dòng)研發(fā)新技術(shù)，降低構(gòu)件安裝費(fèi)。

4.2.2 ?行業(yè)對(duì)策

增強(qiáng)行業(yè)與企業(yè)各環(huán)節(jié)之間的配合能力，使開(kāi)發(fā)商與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)雙贏;促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)、PC 構(gòu)件生產(chǎn)、建筑施工企業(yè)之間的合作;引導(dǎo)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)市場(chǎng)良性競(jìng)爭(zhēng)。

4.2.3 ?政府扶持

政府應(yīng)起到鼓勵(lì)及支持作用，采取降低裝配式建筑稅率和增加補(bǔ)貼，提供各種優(yōu)惠性政策的方法。

4.3 ?新模式下的成本優(yōu)化措施

4.3.1 ?EPC模式下的成本管控

將EPC模式應(yīng)用于裝配式建筑，使其貫穿工程建設(shè)的全壽命周期，解決裝配式建筑建設(shè)全過(guò)程分割管理難題，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

（1）系統(tǒng)性管理。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段綜合考慮各個(gè)階段的施工過(guò)程，系統(tǒng)規(guī)劃整個(gè)流程，創(chuàng)造出系統(tǒng)性的裝配式建筑產(chǎn)品;

（2）縮短工期。對(duì)裝配式建筑工程進(jìn)行綜合考量，保證工廠制造和現(xiàn)場(chǎng)裝配式技術(shù)的協(xié)調(diào);參與建設(shè)的各單位均在統(tǒng)一的管理控制體系內(nèi)信息資源共享，使各單位及時(shí)、有效的進(jìn)行信息交流。

4.3.2 ?利用BIM技術(shù)降低成本

裝配式住宅產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降纳a(chǎn)方式與BIM的全生命周期契合，利用BIM技術(shù)可以減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高預(yù)制構(gòu)件的品質(zhì)，完善施工內(nèi)容。（1）利用BIM技術(shù)構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件族庫(kù)，賦予同一構(gòu)件相同的元素信息，使預(yù)制通用化，減少設(shè)計(jì)工作量，提高模板的通用性，降低生產(chǎn)成本。（2）利用BIM模型找出設(shè)計(jì)中的碰撞點(diǎn)，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷;通過(guò)施工模擬使工人更好的了解施工內(nèi)容，提高施工效率，縮短工期。

5 ?結(jié)語(yǔ)

本文首先通過(guò)實(shí)際案例發(fā)現(xiàn)裝配式建筑的成本高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑，其主要原因是預(yù)制構(gòu)件成本過(guò)高。其次針對(duì)裝配式建筑全壽命周期的不同階段，從技術(shù)和管理兩方面提出了降低成本的具體措施。本文的研究成果可為我國(guó)裝配式建筑的長(zhǎng)久發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。

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