裝配式混凝土建筑成本分析與控制研究

張林

（重慶市黔江區(qū)城市建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司，重慶 409000）

0.引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)現(xiàn)澆的建筑施工方式存在著許多問題，如易造成環(huán)境的污染、噪音污染以及資源浪費等[1]。在我國經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展以及全國各地政府大力支持的情況下，裝配式建筑行業(yè)的發(fā)展是我國建筑行業(yè)發(fā)展的重中之重，但是作為新興的建筑產(chǎn)業(yè)，裝配式建筑在我國仍然存在著相當(dāng)多的問題，如經(jīng)驗不足、相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈不足、專業(yè)工人短缺等，這些問題都使得裝配式混凝土建筑成本較高，因此進(jìn)一步控制裝配式建筑的建造成本，對于裝配式建筑規(guī)?；瘧?yīng)用、完成建筑工業(yè)化有著很大的現(xiàn)實意義。

本文將以裝配式混凝土建筑為主要研究，從設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、施工安裝多個階段出發(fā)，對裝配式混凝土建筑的成本結(jié)構(gòu)加以分析，查明成本偏高的原因，提出了減少裝配式混凝土建筑成本的相應(yīng)措施。

1.裝配式混凝土建筑基本簡介

1.1 裝配式混凝土建筑

鋼筋混凝土構(gòu)件將在廠房內(nèi)進(jìn)行大批量的制造，并通過專門的運輸車隊送至施工現(xiàn)場，再使用相關(guān)的機械設(shè)備對這些預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行裝配，建成的混凝土結(jié)構(gòu)建筑即裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑通常包括全裝配建筑和部分裝配建筑兩大類：全裝配建筑，即全部構(gòu)件均為預(yù)制構(gòu)件，一般用來修建高度較低的建筑物或?qū)拐鸬燃壱蟛桓叩亩鄬咏ㄖ?。部分裝配建筑的主要構(gòu)件采用預(yù)制構(gòu)件，通過現(xiàn)澆混凝土的方式來連接各個構(gòu)件，形成裝配式混凝土建筑物，適用于對強度要求較高的高層建筑。

裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)包括裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)、預(yù)制框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)。民用住宅中最普遍使用的就是裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，鮮明的特點是建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)整，不會存在多余的支柱和房梁。裝配整體式框架結(jié)構(gòu)主要用于大中型建筑物?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)主要用于空間要求較大的建筑。

1.2 裝配式混凝土建筑的優(yōu)勢

首先，在設(shè)計方面，裝配式建筑的優(yōu)點主要表現(xiàn)在規(guī)范設(shè)計、組織高效、靈活應(yīng)用等方面，同時具有可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化特征。與傳統(tǒng)的建筑施工方式比較，裝配式混凝土建筑對設(shè)計上的要求更加細(xì)致，徹底改變了以往的簡單粗獷的施工方法。

其次，在施工方面，和中國傳統(tǒng)建筑施工方法比較，由于預(yù)制構(gòu)件都是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并大批量生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化和機械化水平大大提高，而且不受勞動強度、工作量和環(huán)境制約，省用了大量的澆筑時間和資金，提高施工質(zhì)量，保障了成本的可控。對周圍的環(huán)境也更加友好，工地不再是傳統(tǒng)印象中的“臟亂差”了。

再次，在管理方面，與我國傳統(tǒng)施工方式相比，裝配式混凝土建筑在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和安裝上顯著減少了工作人員數(shù)量，工作人員的調(diào)動協(xié)調(diào)也更加容易，相應(yīng)的管理經(jīng)費也得到減少，而細(xì)致化的管理工作則對相關(guān)管理人員提出了更高的要求，團(tuán)隊也更加專業(yè)化。

2.裝配式混凝土建筑各階段成本分析

2.1 設(shè)計階段

相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆的建筑，裝配式混凝土建筑的設(shè)計流程會更加繁瑣復(fù)雜?，F(xiàn)澆建筑的設(shè)計流程分為：實施方案設(shè)計、總體設(shè)計、施工圖設(shè)計[2]。而裝配式混凝土建筑的設(shè)計除了上述的流程以外，還增加了拆分設(shè)計與構(gòu)件加工設(shè)計2個環(huán)節(jié)。另一方面，裝配式混凝土構(gòu)件中會加入大量的預(yù)埋件，以便于后期的預(yù)制構(gòu)件聯(lián)接。因此，裝配式混凝土在設(shè)計方面更為復(fù)雜繁瑣，設(shè)計過程還存在著一些其他問題。

產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)。在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計過程中，容易脫離實際，而忽略了構(gòu)件生產(chǎn)及現(xiàn)場施工，各個環(huán)節(jié)發(fā)生沖突，導(dǎo)致構(gòu)件不能正確使用，甚至使得構(gòu)件變?yōu)闊o效構(gòu)件，工廠不得不重新設(shè)計生產(chǎn)。又或者工程設(shè)計中出現(xiàn)不起眼的誤差，致使構(gòu)件的強度等達(dá)不到設(shè)計要求，這樣就又需要進(jìn)行額外的加固處理。

設(shè)計要達(dá)到一定的精度，設(shè)計人員的費用必然增加。裝配式混凝土建筑不僅僅是圖紙的繪畫，還需要根據(jù)圖紙對相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行拆解并進(jìn)行更精密的設(shè)計。因為幾乎所有的裝配式建筑是裝配和現(xiàn)場現(xiàn)澆相結(jié)合，對于節(jié)點預(yù)留的要求高，也使得裝配式建筑的費用提升。

2.2 生產(chǎn)階段

在生產(chǎn)上，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)需要大面積廠房以及大量生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)備，廠房的運行以及基礎(chǔ)設(shè)備的更新都是一筆不小的開支。構(gòu)件生產(chǎn)方式雖然形成了規(guī)?；a(chǎn)，大大提高了產(chǎn)品效益，但是精細(xì)化的產(chǎn)品生產(chǎn)又對企業(yè)管理和工作員工提出了更高的要求，他們的水平直接影響到了企業(yè)生產(chǎn)制造過程的效益與品質(zhì)。

現(xiàn)今預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度低，模具的生產(chǎn)成本高昂的同時，其反復(fù)利用率卻不高，模具用過一次后便廢棄，與美國、日本等國家的裝配式建筑的發(fā)展仍有不小的差距；缺乏高素質(zhì)工人，若混凝土強度和鋼筋排布達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則不能使用，容易導(dǎo)致成本增加；如果施工時預(yù)制構(gòu)件的預(yù)留孔跟施工現(xiàn)場對接不精準(zhǔn)，且差別很大，則要重新進(jìn)行預(yù)埋處理，從而造成二次施工。

2.3 運輸階段

運輸費用是裝配式建筑中不可避免的，預(yù)制構(gòu)件在工廠中生產(chǎn)完成后，需要運輸?shù)讲煌瑓^(qū)域的施工現(xiàn)場，因此預(yù)制構(gòu)件的運輸可以與專業(yè)的運輸公司長期合作。運輸費用的高低跟距離、路況、產(chǎn)品質(zhì)量與體積等有很大的關(guān)系。此外還有運輸效率，主要包括產(chǎn)品裝卸載以及運輸車隊的調(diào)度問題。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，若運輸距離越遠(yuǎn)，則每單位體積的運輸費用越高，運輸距離越近，每單位體積的運輸費用越低。

因裝配式混凝土體積一般較大，車輛的運輸能力有限，從而運輸車輛需要反復(fù)調(diào)度，運輸成本顯著提升。并且在運輸過程中，由于混凝土韌性不好，可能會有一些磕磕碰碰，會造成一定的構(gòu)件損耗，造成構(gòu)件破損甚至預(yù)埋件破壞，當(dāng)損壞程度過大時，應(yīng)當(dāng)廢棄使用，并通知工廠重新預(yù)制相同規(guī)格的構(gòu)件，這樣不僅延誤了施工工期，還增大了工廠生產(chǎn)構(gòu)件的壓力。

2.4 施工安裝階段

裝配式混凝土建筑的施工階段的成本，主要包含現(xiàn)澆部分混凝土成本、構(gòu)件吊裝工程成本、部分砌筑工程成本、抹灰工程成本、保溫做法成本、措施費[3]。施工安裝階段的成本問題有：

裝配式構(gòu)件不僅體積大，質(zhì)量也偏大，施工時并不方便，且利用機器設(shè)備的吊裝費也較貴。如預(yù)制樓梯的安裝，當(dāng)其體積過大時，在吊裝施工時需作從中間截斷的處理，進(jìn)行多次施工，延長了工期，相應(yīng)的人工費也增加了。

施工過程難免存在損耗，造成構(gòu)件損耗，當(dāng)破損程度較高時，則不能再使用，為了建筑安全，需要廢棄破損的構(gòu)件，并通知預(yù)制工廠二次制作。

3.裝配式混凝土建筑的成本控制

3.1 加大相關(guān)政策的扶持

裝配式建筑作為建筑行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)，雖然各個省市都頒布了裝配式建筑的一系列優(yōu)惠政策，直接推動了裝配式建筑市場的發(fā)展，但目前尚處在摸石頭過河階段，在尚未得到廣泛市場認(rèn)可之前，其建設(shè)成本一直居高不下，成本下不來，一些中小型企業(yè)便不敢輕易踏入裝配式建筑領(lǐng)域。且有關(guān)法律法規(guī)較薄弱，裝配式建筑的預(yù)制率等屬性會因設(shè)計算法的不同而產(chǎn)生巨大差別，所以，各地方的企業(yè)要根據(jù)自身實際狀況，正確引導(dǎo)裝配式建筑的發(fā)展。

如今裝配式混凝土建筑市場份額仍然偏小，得不到大多數(shù)建筑企業(yè)的青睞。因此，各地政府應(yīng)該制定有關(guān)鼓勵措施來引導(dǎo)建筑企業(yè)接受并大力發(fā)展裝配式建筑，并充分調(diào)動市場參與者的積極性，借此來擴大裝配式建筑市場規(guī)模。如政府可以考慮給相關(guān)企業(yè)降低一定的稅收；裝配式建筑公司可以得到面積補償、優(yōu)先拿地和預(yù)先辦理房屋預(yù)售等；購買了裝配式住宅的廣大消費者將獲得更低首付金額等；大力支持裝配式建筑科研等。實踐將進(jìn)一步證實，政策的有力支持是最有效的方法。

3.2 增強工作人員的專業(yè)水平

在設(shè)計環(huán)節(jié)，預(yù)先對設(shè)計人員開展裝配式建筑設(shè)計的培訓(xùn)指導(dǎo)，以此造就專業(yè)能力強的設(shè)計人員。這樣一來設(shè)計的預(yù)制構(gòu)件更加完善，生產(chǎn)人員能夠按照圖紙精細(xì)施工，降低了后期返工的概率。與此同時也使模具可以反復(fù)利用，避免了不必要的資源浪費。

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過培養(yǎng)大量具備高素質(zhì)的工人，構(gòu)件生產(chǎn)品質(zhì)得到有效提升。接受過專門技術(shù)培訓(xùn)的員工，會嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行生產(chǎn)，混凝土的澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)也要做符合規(guī)范要求。同時，從嚴(yán)監(jiān)控構(gòu)件的設(shè)計生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，提升檢測實驗員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力，確保生產(chǎn)構(gòu)件滿足工程設(shè)計的強度等級，并盡量減小預(yù)制構(gòu)件的棄用率。

在運輸環(huán)節(jié)，混凝土構(gòu)件容易有損耗，應(yīng)當(dāng)尋找經(jīng)驗豐富的運輸人員，從而避免混凝土構(gòu)件在運輸途中造成不必要的損失。

在施工安裝環(huán)節(jié)，預(yù)制構(gòu)件在裝配時精細(xì)化要求相當(dāng)高，目前施工人員專業(yè)技術(shù)水平有限，可能會造成裝配尺寸上有較大的誤差。此外，在實際施工過程中，由于管理得不夠嚴(yán)格，影響工程進(jìn)度?？梢钥紤]通過培訓(xùn)、考試考核、校企合作以及技術(shù)人員引進(jìn)等辦法，進(jìn)行裝配式混凝土建筑施工知識的全面更新，在施工階段盡量避免各種出錯。

3.3 裝配式建筑行業(yè)的規(guī)范化

根據(jù)裝配式混凝土建筑的施工精細(xì)化的特點，需要各個環(huán)節(jié)主體的密切聯(lián)系，并且進(jìn)行多方位的溝通交流，以充分發(fā)揮各自優(yōu)點，從而達(dá)到資源共享。各個環(huán)節(jié)的主體合作，將促進(jìn)各方更深層次的互動，效率得到充分提高，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化也指日可待。

建立裝配式混凝土施工的質(zhì)量考核體系，并對不同項目制定不同的投資指標(biāo)以及造價指數(shù)，并公布市場的參考價格。計價體系的完善應(yīng)該適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求，計價管理人員要不斷掌握最新技術(shù)，了解新建筑、新材料、新工藝的計價方式。

盡管各地方頒布了不少裝配式建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件和規(guī)范，但在建筑行業(yè)內(nèi)仍沒有出臺一個標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計規(guī)范，各個企業(yè)用著不同的標(biāo)準(zhǔn)去建設(shè)房屋，使得整個裝配式建筑行業(yè)的評價體系十分的混亂，也利于企業(yè)與企業(yè)之間的交流學(xué)習(xí)，因此急需設(shè)計規(guī)范體系的完善。

裝配式混凝土建筑的特殊性決定了建筑行業(yè)內(nèi)要建立完整產(chǎn)業(yè)鏈的員工培養(yǎng)機構(gòu)，提升建筑人員的理論知識和實踐水平。更加可行的途徑是進(jìn)行校企合作，這樣就將建立起一個高效的教育通道，有利于快速培養(yǎng)人才，整合專業(yè)施工知識和施工現(xiàn)場經(jīng)驗，不僅培養(yǎng)了工人施工技術(shù)和施工的主動性，還能在學(xué)校中積累優(yōu)秀的后備人才，在不久的將來，整個裝配式建筑行業(yè)也可以注入新鮮的血液。

傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工的管理模式早已無法滿足新興的裝配式混凝土建筑的管理要求，很有必要對其科學(xué)管理方法加以改善與提高以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢。如應(yīng)用EPC管理模式，即工程總承包模式，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、運輸以及施工統(tǒng)一化管理模式，提高各工序之間的聯(lián)系性，從而提高資源配置效率，在流程上也避免了許多中間環(huán)節(jié)，減少了施工成本。再者，還可以將BIM（工程信息管理模型，Building Information Modeling）技術(shù)運用于裝配式混凝土建筑的施工過程，實現(xiàn)不同施工環(huán)節(jié)建筑實體和BIM模型的在線管理，形成新時代的智慧建造，使更多的問題在線上便能得到妥善的解決，可以進(jìn)行精細(xì)化控制，大幅減少返工頻率。

3.4 預(yù)制構(gòu)件的規(guī)?；瘧?yīng)用

在裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件制造以及項目建設(shè)達(dá)到相當(dāng)規(guī)模后，其邊際成本將會進(jìn)一步降低。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的計算，在部分裝配式建筑發(fā)展緩慢區(qū)域，外墻體板的出廠售價大約為3200元/m3，而生產(chǎn)資金相對充裕、形成規(guī)模效應(yīng)的區(qū)域的售價則大約為2200～2500 元/m3左右，大約低了30%左右[4]。裝配式混凝土建筑的規(guī)?；瘧?yīng)用可從2個方向進(jìn)行：

（1）加強政府的支持力度，推動建筑公司積極地選擇裝配式混凝土建筑，鼓勵廣大消費者群體購買裝配式建筑房屋，以確保市場能夠接受并消化裝配式建筑產(chǎn)業(yè)。（2）不斷擴大裝配式混凝土建筑的使用范圍，以促進(jìn)其產(chǎn)能發(fā)展，為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化提供更大市場，使其盡快成為建筑行業(yè)的主力軍。另外，人才隊伍的成長和企業(yè)管理水平的提高也是推動裝配式建筑大規(guī)模使用的必需前提。

4.結(jié)語

由于裝配式混凝土建筑在設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、安裝等過程中都會產(chǎn)生成本偏高的問題，可以通過加大相關(guān)政策的扶持、增強工作人員的專業(yè)水平、裝配式建筑行業(yè)的規(guī)范化、預(yù)制構(gòu)件的規(guī)?；瘧?yīng)用等一系列的措施對裝配式混凝土建筑進(jìn)行成本管理，從而降低預(yù)制裝配式混凝土建筑的成本，促進(jìn)工業(yè)化建筑體系發(fā)展。