(中鐵城建集團有限公司,湖南長沙 410208)
隨著環(huán)保要求的不斷提高,以裝配式混凝土結構為主要體系的建筑體系因具備高效、環(huán)保特性,逐漸得到了業(yè)內人士的喜愛與青睞。預制裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑相比有著得天獨厚的優(yōu)勢。但據相關資料顯示,在整個建筑行業(yè)領域中,預制裝配式建筑所占的比重還不及1/10,這也說明裝配式建筑在實際的應用過程中依然存在諸多瓶頸與阻礙。
裝配式建筑主要是將已經加工完成的預制構件,通過機械吊裝及安全可靠的連接方式,將零散的預制構件組成一個整體性的建筑[1]。建設周期分為前期準備階段、設計階段、構件生產階段、運輸階段、施工階段以及后期維護階段,與之相對應的成本費用主要包括設計費用、工廠生產費用、成品構件運輸費用、現(xiàn)場安裝費及其他相關費用等。
(1)生產效率高。相較于現(xiàn)澆建筑復雜立體的交叉作業(yè)、流水施工模式,預制裝配式建筑主要采用工廠化生產、機械化吊裝的方式。安裝過程如同在工廠組裝汽車元件般進行拼接,現(xiàn)場作業(yè)量大大減少,并具有生產效率高、安全、質量有保障等特點。此外,生產過程不受天氣等外界因素的影響,提升了工程項目的建設效率,縮短了建設周期[2]。
(2)標準高。裝配式建筑構件各項生產工序都是在工廠中完成,可避免受到現(xiàn)場人員技術水平、作業(yè)環(huán)境、天氣等各種可控或不可控因素的影響,制作規(guī)范標準嚴格,保證構件的質量。
(3)環(huán)保效果突出。裝配式建筑施工大部分在工廠中完成,所以在施工過程中使用到的都是成品構件,從而減少了施工現(xiàn)場的揚塵、噪聲等污染。
裝配式建筑具備以上優(yōu)越的特性,且現(xiàn)階段各地部門均給予不同程度的政策支持,但是裝配式建筑在業(yè)內仍未能被廣泛應用的原因,除了行業(yè)體系、技術水平等因素外,更重要的是建造成本普遍高于現(xiàn)澆工程5%~30%。以下分析總結了導致成本增加的主要因素:
(1)裝配式建筑發(fā)展對設計單位、設計人員提出了更高的要求,需要統(tǒng)籌、統(tǒng)領全過程?,F(xiàn)階段施工圖設計多從宏觀上考慮,僅為概念性設計,無法依據施工要求和構配件的生產狀況來具體展開設計,未充分考慮裝配式建筑后期拆分的各項因素,更有甚者很多工程都是在施工圖完成后才進行預制構件的設計、拆分。現(xiàn)階段,國內行業(yè)中構件拆分工作與施工圖設計無統(tǒng)一標準,模數(shù)化、標準化、通用化等設計理念僅體現(xiàn)在施工圖設計階段,構建拆分工作量繁重,既要考慮結構本身,又要兼顧其他各專業(yè)及節(jié)點接縫等,技術難度高,能夠從事拆分工作且技術成熟的設計單位不多,導致拆分構件的深化設計工作費用較高。
(2)一般來說工業(yè)流水化生產是預制裝配式構件的一大亮點,能夠大大降低成本,但現(xiàn)階段成品構件的價格仍未如預期降低,反而更高,除材料含量、質量標準等因素影響外,起到制約性的關鍵因素是整個行業(yè)內部的設計生產均未形成可重復的、統(tǒng)一的標準,部分企業(yè)自成體系,基本為單個項目進行專項的構件生產,構件規(guī)格型號不具備通用性,導致標準化生產程度低、生產規(guī)模受限。例如,模板的周轉次數(shù)低,導致模板費用攤銷到構件上的成本高?!安怀梢?guī)模,自成體系”的發(fā)展現(xiàn)狀不利于構件成本的降低,也對裝配式建筑的發(fā)展產生了阻礙。
(3)在運輸構件過程中,由于構件形狀、體積等因素的制約,導致汽車運輸效率不高,尤其是針對超重構件、異型構件以及超高超寬構件,采用汽車運輸?shù)姆绞綗o法實現(xiàn)滿載運輸,且受限于道路情況,運輸工作難度加大,最終導致運輸費用較高。同時,裝配式部件的生產廠家往往與施工現(xiàn)場的距離較遠,無形之中增加了汽車單程運輸價格。
(4)裝配式建筑現(xiàn)場施工時對吊裝機械能效要求較高,且涉及的技術人員需要經過專業(yè)的培訓,由此增加了機械租賃、培訓等費用。吊裝完成后部分節(jié)點必須通過后澆混凝土達到整體性的目的,且后澆混凝土部位多、體量小,基本為零星工程,相對應的現(xiàn)澆人工費單價要普遍高出近50%。
前文所述之問題,究其根源為設計、生產、施工鏈不是利益共同體。各個環(huán)節(jié)來自不同的單位,都在追求自身利益的最大化[3]。為了實現(xiàn)裝配式建筑全產業(yè)鏈系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展,必須破除既有模式,采取工程總承包模式,優(yōu)化為設計、生產、施工一體化,疏通整個產業(yè)鏈。具體措施:
(1)給予政策扶持,鼓勵具有裝配式建筑工程總承包能力的設計院或者施工企業(yè)不局限于既有業(yè)務,擴寬業(yè)務范圍,著力研發(fā)及生產,逐步形成全產業(yè)鏈的綜合性企業(yè)。
(2)委托行業(yè)協(xié)會制定裝配式建筑工程項目總承包市場準入條件及管理辦法,規(guī)范工程項目總承包市場秩序,制定企業(yè)工程總承包能力評價機制。
(3)工程總承包企業(yè)不僅要在傳統(tǒng)的技術層面繼續(xù)深耕,還要花更多的精力及資源學會運用大數(shù)據、信息化等科學手段,實現(xiàn)全過程管理的智能化控制。
降低裝配式建筑成本的源頭在于設計,將二次設計與構建拆分作為創(chuàng)效和降低成本的突破口。裝配式建筑的二次設計及構建拆分直接影響標準化生產、構建運輸及施工安裝,只有逐步形成標準化、模數(shù)化,生產、運輸、安裝才能高效、降造,提高模具重復利用率,才能實現(xiàn)整個產業(yè)數(shù)據共享、標準統(tǒng)一。此階段的重難點工作是相關行業(yè)主管部門及行業(yè)協(xié)會利用其資源,有針對性地突破和推廣裝配式建筑設計標準化及模數(shù)化的核心技術。
產業(yè)集聚和產業(yè)鏈形成后的優(yōu)勢明顯。相較于傳統(tǒng)的產業(yè)聚集,裝配式建筑的產業(yè)聚集范圍更廣闊,與上下游企業(yè)和相關服務業(yè)、設計行業(yè)具有緊密關聯(lián)。一旦形成一定規(guī)模的產業(yè)鏈后,隨著經濟與社會的不斷發(fā)展,集聚地區(qū)市場會自發(fā)性吸引更多的企業(yè)轉移產業(yè),進而形成產業(yè)集聚和產業(yè)鏈的互動效應。以長沙為例,打造了金霞經開區(qū)裝配式建筑產業(yè)示范園,以示范園區(qū)為引領高地,帶動長沙裝配式建筑產業(yè)“點-鏈-面”戰(zhàn)略發(fā)展,促進產業(yè)聚集,由中民筑友、遠大住工、三一集團、山河智能、北新建材、杭蕭鋼構、省建筑設計院等30余家產業(yè)鏈上的大型企業(yè)和科研院所組建住宅產業(yè)化聯(lián)盟,為長沙裝配式建筑發(fā)展打下了堅實的基礎。
施工承包單位是裝配式建筑工程成本控制中的關鍵一環(huán),為了控制裝配式建筑施工成本,應做好以下幾點工作:
(1)提前、仔細地勘察施工現(xiàn)場,全面了解建筑工程項目的特點及難點部分,在此基礎上制定科學合理的施工計劃,以保證工程施工進度和縮短運輸距離,避免二次搬運等。同時,施工技術人員要廣泛調查市場,并實時了解施工現(xiàn)場的實際情況,注重和加強運用現(xiàn)代化施工工藝。
(2)編制完整明確的項目清單。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工程可以將每一道工序細化到清單中,所以工程造價容易控制。而裝配式建筑還處于初期發(fā)展階段,各地對于裝配式的清單及定額并不統(tǒng)一,作為承包商,應結合現(xiàn)有的清單及定額逐步摸索更加精細化的清單編制及組價方式,控制每一道工序成本,從精細中要效益,做到整個項目施工成本可測、可控。
(3)影響裝配式建筑工程造價的一個主要因素是預制構件價格高昂,因此,嚴格控制預制構件價格十分重要。預制構件施工成本控制可以通過詢價及定價兩方面完成:施工單位成立專門的詢價小組,通過線上或者線下的方式全面了解市場情況,主要對預制裝配式建筑的構件價格進行分析,通過原材料、生產工藝、供需關系等及時分析構件價格走勢,在價格相對較低時提前預訂,鎖定價格。
建筑行業(yè)領域之所以不斷創(chuàng)新技術與工藝,總的來說是出于以下兩個目的:在同等條件下提高建筑的使用性能;在同等條件下降低工程造價。但目前裝配式建筑的優(yōu)勢明顯大于傳統(tǒng)現(xiàn)澆筑工程,因此,在后續(xù)的建設中還應當不斷優(yōu)化預制構件的標準程度,逐步降低工程造價的成本。
裝配式建筑的工程造價與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑工程相比存在較大差異。一方面,預制構件的生產成本在整個工程項目中所占的比重很大;另一方面,預制裝配式建筑的工藝流程與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑工程流程相比較有著顯著的區(qū)別,不僅增加了預制構件的制作、運輸、吊裝等工序,而且在計量方法上存在相互共存的關系。裝配式建筑可以同時實現(xiàn)外墻免粉刷及施工無腳手架等優(yōu)勢,因此,裝配式建筑需要以多方位及整體視角為出發(fā)點來完成工程造價的相關工作。
如果將裝配式建筑與BIM技術相互融合,信息化的管理方式要遠比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑管理模式更加科學,BIM技術可對建筑物進行全生命周期運維,通過數(shù)字化的方式解決裝配式建筑工程造價的計量工作,并與施工設計、施工前后管理模式相融合,切實提升裝配式建筑工程的品質。
綜上所述,本文詳細分析了裝配式建筑的概念、特點、影響因素以及優(yōu)化措施。通過以上分析得出:只有充分考慮工程造價及相關成本因素,才能促進裝配式建筑在建筑行業(yè)領域中的應用及推廣。在此背景下,相關人員需要合理控制和降低工程造價,改善與改變工程造價高昂的現(xiàn)象,促進裝配式建筑的不斷發(fā)展,努力提升建筑工程的質量和效率。