裝配式建筑施工成本控制研究

孫立婧 劉青山 劉興鵬

（渤海理工職業(yè)學(xué)院，河北 滄州 061100）

引言

建筑行業(yè)發(fā)展情況直接影響著社會經(jīng)濟的發(fā)展情況，近些年在國家政策的引領(lǐng)下，國家經(jīng)濟建設(shè)腳步提速，建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑施工方式出現(xiàn)很大改變。裝配式建筑作為一種全新的建筑形式，其在施工便捷性、管理可控性等諸多方面均占據(jù)優(yōu)勢，這是傳統(tǒng)建筑施工不能相提并論的?？v觀國內(nèi)很多地區(qū)裝配式建筑的使用狀況，發(fā)現(xiàn)其建造成本顯著高于現(xiàn)澆建筑，部分地區(qū)甚至超過30%，以致很多開發(fā)商為獲得更多的短期效益，而不會主動選擇裝配式建筑[1]。面對以上情況，應(yīng)采取有效的形式去降低裝配式建筑施工成本，只有這樣方能使用其在建筑市場內(nèi)充分發(fā)揮自身作用。

一、裝配式建筑概述

這種建筑形式是利用可靠銜接方式裝配多種預(yù)制砼構(gòu)件形成的砼結(jié)構(gòu)，其包括裝配整體式、全裝配砼結(jié)構(gòu)等。裝配式建筑利用預(yù)制構(gòu)件去開展工程的后期建造活動，和普通傳統(tǒng)建筑形式作比較，裝配式建筑的優(yōu)點主要有[2]：（1）施工速度快，耗時較短，并且氣候等客觀因素對其形成的影響偏小，不僅能節(jié)省部分勞動力，還能優(yōu)化建筑工程的建設(shè)質(zhì)量；（2）疊合樓板是裝配式建筑樓板施工的主要用料，其不僅在隔音效果和現(xiàn)澆樓板維持統(tǒng)一，且有平整度好、節(jié)省原料、便于操作等特征。

（一）裝配式建筑成本控制現(xiàn)狀

裝配式建筑施工扭轉(zhuǎn)了既往在工地上建設(shè)施工的形式，應(yīng)用了現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)部件，隨后在工地裝配的建設(shè)形式。裝配式建筑把既往施工場地內(nèi)生產(chǎn)柱、梁、墻體等主要建筑結(jié)構(gòu)改變成購置成品砼預(yù)制構(gòu)件，或自有工廠制造。在生產(chǎn)方式上做出如上改變，以致裝配式和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑在造價方面形成較大差異。結(jié)合當(dāng)前建筑市場做出的反應(yīng)，裝配式建筑施工成本在現(xiàn)澆建筑之上已是一個不爭的事實，主要表現(xiàn)在如下幾方面[3]：

1.和發(fā)達國家相比，國內(nèi)裝配式建筑正處于初級發(fā)展時期，市場上工程占比低，造成不能大規(guī)模生產(chǎn)相應(yīng)構(gòu)件。從構(gòu)件制造企業(yè)的角度分析，其產(chǎn)品生產(chǎn)升本主要由固定、變動成本兩部分構(gòu)成，前者以土地、設(shè)備等固定資產(chǎn)的投入成本為主，加工費、材料費、設(shè)備運維費是后者的主要構(gòu)成。伴隨裝配式構(gòu)件需求量的增加，相應(yīng)企業(yè)規(guī)模化制造及新工藝、技術(shù)的應(yīng)用成本也會降低，進而增強構(gòu)件的市場競爭力，使裝配式建筑快速發(fā)展有更大動力。

2.裝配式構(gòu)件制造企業(yè)數(shù)目偏少、規(guī)模較小及相應(yīng)的市場管理機制尚不成熟，以致自身競爭力不足，進而使產(chǎn)品售價長期居高不下。并且裝配式施工占比較高，這也是這種建筑形式普及應(yīng)用的一大瓶頸。

3.構(gòu)件制造企業(yè)和建筑施工現(xiàn)場相距，高昂的材料運輸費也會增加建筑施工總成本與控制難度。

4.構(gòu)造差異化，規(guī)范要求更高，利用裝配式砼結(jié)構(gòu)應(yīng)用了疊合板和傳統(tǒng)樓蓋相比其更厚，需要采用縫灌注工藝開展裝配式砼結(jié)構(gòu)，但傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)省略了這一步驟；應(yīng)用了裝配預(yù)埋件，施工費用相應(yīng)增加。

5.裝配式產(chǎn)業(yè)尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈，沒有相配套的施工管理體系，部分配套產(chǎn)品可能是由國外進口或異地采購，也可能由于稀缺造成售價過高而導(dǎo)致使用成本增加。

二、成本控制措施

（一）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

裝配式施工實踐中，設(shè)計人員要科學(xué)計算出裝配式構(gòu)件模數(shù)，參照項目建設(shè)實況靈活應(yīng)用疊合板、二次鋼筋，規(guī)劃出十分完整的施工管理規(guī)程，也要嘗試減少整個建筑設(shè)計變更的成本限額，進而更好地滿足裝配式建筑企業(yè)控制成本的實際要求。裝配式施工中也要嚴(yán)格依照合同協(xié)議與條款要求去進行設(shè)計變更，全面提升預(yù)制構(gòu)件制造工藝性能與勞動生產(chǎn)效率。為實現(xiàn)精細化生產(chǎn)，也要加大裝配式構(gòu)件新材料的研究力度。工程設(shè)計、財務(wù)管理人員應(yīng)形成合力，結(jié)合建筑工程發(fā)展實況去控制資金消耗情況，深度剖析工程成本控制要求，在此基礎(chǔ)上編制出更合理、可行的工程設(shè)計方案，在確保裝配式建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少不必要的開銷。

（二）完善裝配式建筑的設(shè)計流程

裝配式建筑作為一個規(guī)模龐大的工程體系，主客觀因素均影響其施工過程，為提升實際施工效率，各部門之間要加強合作、協(xié)調(diào)。可以將BIM 技術(shù)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計活動中，全面總結(jié)、分析建筑施工平面設(shè)計信息，針對分析所得數(shù)據(jù)進行三維建模，仿真模擬建筑物當(dāng)前的受力狀況，這樣在遇到施工設(shè)計不科學(xué)問題時，能盡早調(diào)整施工方案部分內(nèi)容[4]。

方案設(shè)計時，應(yīng)重視立面底部基座及女兒墻屋頂構(gòu)架各自的造型特征，復(fù)制率偏低。1 層及女兒墻之上部分不建議應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件，在編制方案時要盡量維持開洞尺寸的統(tǒng)一性。整體設(shè)計時，針對裝配整體式剪力墻，要嚴(yán)控剪力墻承擔(dān)地震傾覆力矩的能力，設(shè)計地震傾覆力矩低于結(jié)構(gòu)底部總體傾覆力矩的一半。在各種設(shè)計工況中，裝配整體結(jié)構(gòu)可以按照現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)去分析結(jié)構(gòu)，節(jié)點區(qū)域的鋼筋構(gòu)造與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一。

（三）減少預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品制造成本

在制造方面應(yīng)用流水施工和選型生產(chǎn)線，這是提升實際生產(chǎn)效率的可行方法。并且加強對構(gòu)件生產(chǎn)工作職業(yè)素養(yǎng)與技術(shù)能力的培訓(xùn)力度，幫助他們能嫻熟掌握構(gòu)件制作要點，全面提升生產(chǎn)效率。將規(guī)模化生產(chǎn)方式的優(yōu)勢發(fā)揮到最大化，最大限度地降低單位成本。為規(guī)避部分構(gòu)件質(zhì)量不合格的情況，企業(yè)應(yīng)結(jié)合構(gòu)件外形、功能特征設(shè)計相應(yīng)模具，并規(guī)范制作，在決定大批量生產(chǎn)前，要對模具進行試生產(chǎn)。結(jié)合尺寸和形狀的差異去組合不同的構(gòu)件，利用通用型模具去減少攤銷成本。為減少資源浪費量及加固環(huán)節(jié)的損耗，生產(chǎn)階段要加強施工工藝控制與質(zhì)檢力度。

（四）減少構(gòu)件的運輸成本

為達成這一目標(biāo)，編制一個執(zhí)行高效、能和施工現(xiàn)場完美配合的運輸方案有很大必要性。首先，在方案編制時，應(yīng)綜合分析預(yù)制構(gòu)件的外形、尺寸大小、施工進展及運輸?shù)缆返葼顩r，且在條件準(zhǔn)許時，盡可能選擇具有一定資質(zhì)的社會第三方物流運輸公司。其次，要綜合多方面因素分析實際運輸線路的交通情況，掌握線路經(jīng)行橋梁的實際載重，隧道及涵洞的限高，全面分析路況，預(yù)測可能發(fā)生的情況，在此基礎(chǔ)上編制相應(yīng)的處理方案。再者，構(gòu)件運輸時要配合使用一些防護方法，以防構(gòu)件運輸時因碰撞、損毀而引起質(zhì)量不合格的問題，為運輸車輛配置存放架、運輸架、墊木等輔助裝置[5]。最后，運輸構(gòu)件工程屢次倒運會增加構(gòu)件損毀的概率，裝卸成本也相應(yīng)增加，故而要科學(xué)規(guī)劃裝運順序進而提升運輸效率。

（五）減少現(xiàn)場施工安裝成本

在裝配式施工實踐中，要有針對性的提升現(xiàn)場管理水平：項目經(jīng)理結(jié)合構(gòu)件送達現(xiàn)場的時間，開展以機械設(shè)備為主，人工為輔的施工活動。節(jié)點施工為裝配式砼建設(shè)中的重要內(nèi)容，通過提升灌漿等工藝水平，有助于減少裝配式建筑應(yīng)用過程中的維護費用。作為構(gòu)件安裝方，應(yīng)結(jié)合構(gòu)件的形狀特征選擇適宜的垂直運輸裝置，嫻熟操作吊裝施工技術(shù)，整體提升構(gòu)件的現(xiàn)場安裝水平。

建筑信息模型（BIM）是用于建筑、土木工程等領(lǐng)域內(nèi)的一種專業(yè)新興工具，其有機結(jié)合了建筑數(shù)據(jù)和信息模型，這樣在建筑的整個生命周期中能更順暢的傳輸建筑信息，提升為其共享效率，幫助全體施工人員更精準(zhǔn)的理解、掌握建筑信息，給項目參建方提供協(xié)同工作的穩(wěn)定基礎(chǔ)，全面提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，縮短工期。以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式施工階段的成本控制過程并不繁瑣，其主要是將時間、成本等要素添加至3D 模型內(nèi)形成了BIM 的5D 模型，進而實現(xiàn)對施工成本的動態(tài)化控制。利用BIM 技術(shù)進行虛擬建模，能在正式施工前模擬物料堆放、工程進度及資金配置等狀況，便于提前了解工程建設(shè)中可能存留的問題，有針對性的完善施工過程，科學(xué)調(diào)配各種工程資源，最后優(yōu)化MIB 模型，對實際施工過程進行科學(xué)指導(dǎo)。具體施工中，可以應(yīng)用BIM 技術(shù)動態(tài)監(jiān)測施工進度、成本計劃與不同工序之間的邏輯關(guān)系，及時探查到施工活動中可能滋生出的問題與風(fēng)險要素，提出相應(yīng)的處理方案，動態(tài)調(diào)整施工進度及資源、成本的投入方案。應(yīng)用BIM 技術(shù)能更快捷、有效的處置項目施工中發(fā)生的變更問題，這樣當(dāng)施工中出現(xiàn)設(shè)計變更時，可以應(yīng)用BIM 技術(shù)將變更關(guān)聯(lián)至模型內(nèi)，并呈現(xiàn)出變更后的工程量與造價改變情況，幫助決策者更清晰的掌握設(shè)計變更多工程整體造價形成的影響，盡早調(diào)整籌資措施與投入計劃[6]。

（六）加大全過程成本控制和績效考核力度

裝配式建筑的成本控制不能單純關(guān)注施工中的成本控制，也要編制嚴(yán)格的監(jiān)督及績效考核機制。把全過程成本控制設(shè)定成完善績效考評體系的核心內(nèi)容，不同階段中成本管理體制實施狀況作為部門及人員考評標(biāo)準(zhǔn)，并高薪聘用高級會計師全面審計、監(jiān)督整個工程的成本投入、質(zhì)量建設(shè)等情況。推行嚴(yán)格的問責(zé)機制，針對關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以嘗試推行終身問責(zé)機制，利用其實現(xiàn)對工程參建人的有效監(jiān)管、約束。

三、裝配式建筑成本控制實例

B 住宅示范工程，因為本項目的設(shè)計是在原設(shè)計與計劃通過審批后進行的，故而項目要在初設(shè)計的基礎(chǔ)上實施所有的變更內(nèi)容，進而造成工業(yè)設(shè)計內(nèi)出現(xiàn)一定的制約與困難。鑒于以上情況，決定應(yīng)用BIM 技術(shù)，基于結(jié)構(gòu)與機電一體化設(shè)計去控制整個建設(shè)過程。

項目早期，結(jié)合BIM 技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）獲取工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，以上技術(shù)的功能分別是建模、數(shù)據(jù)分析，故而有助于提升決策者規(guī)劃的合理性。對于組件信息，可以應(yīng)用BIM 技術(shù)確定組件與材料數(shù)據(jù)庫各自的大小。BIM 建模能提供相對完整的工程量數(shù)據(jù)，能協(xié)助造價人員在造價預(yù)算工作中應(yīng)用BIM 技術(shù)開展計算工作，不僅能減少作業(yè)強度，還能提升造價的精準(zhǔn)度[7]。

施工中，應(yīng)用BIM 技術(shù)的5D 可視化管理功能，整合工程建設(shè)長的勞動力、材料與機械設(shè)備等資源，隨時對比分析施工狀況與建設(shè)方案，有效協(xié)調(diào)和調(diào)整。為確保工程參建方能清楚的了解工程概況，長久的存儲建筑工程的所有數(shù)據(jù)，為建筑施工的后期管理工作創(chuàng)造更多的便利條件。

結(jié)束語

和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比，裝配式建筑不僅有現(xiàn)場施工周期短暫、工人需求量少等特點，還能更精準(zhǔn)的控制施工成本。但裝配式建筑因自身特殊性而給施工成本控制帶來了新的難題，為有效控制裝配式施工成本，應(yīng)明確裝配式建筑的成本構(gòu)成特征，有針對性的完善設(shè)計及管理方法，嘗試應(yīng)用BIM 技術(shù)，進而在成本控制工作中取得良好成績。