裝配式建筑全壽命周期成本效益分析研究

龐曉斐

(青海大學(xué) 青海 西寧 810016)

裝配式建筑全壽命周期成本效益分析研究

龐曉斐

(青海大學(xué) 青海 西寧 810016)

裝配式建筑以其工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢，在我國得到了大力的推廣，目前，基于全壽命周期的裝配式建筑的成本效益分析方法的研究還不夠深入，本文主要利用全壽命周期理論進(jìn)行裝配式建筑的成本效益分析，從建造成本、使用成本、拆除回收成本三方面組成裝配式建筑全壽命周期成本，從“四節(jié)”層面以及引入碳排放的計(jì)算來研究經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益，同時(shí)，從理論層面上探討其它效益，從而為裝配式建筑全壽命周期經(jīng)濟(jì)性研究提供參考，為裝配式建筑的推廣提供有利的依據(jù)。

裝配式建筑;全壽命周期成本;費(fèi)用效益分析

一、引言

我國是世界建筑大國，21世紀(jì)的中國正處在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高度發(fā)展的階段，每一年都會(huì)有大量的建筑新建出現(xiàn)，每年的新增建筑量約為20億m2，相當(dāng)于占全世界每年新建建筑總量的40%左右，位居世界首位。在倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的今天，我國多數(shù)傳統(tǒng)建筑存在一些問題，在發(fā)展中漸漸失去光芒，近年來，中央、國務(wù)院及各級政府對“發(fā)展裝配式建筑，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”受到高度重視，也得到業(yè)界的積極響應(yīng)和廣泛參與，然而眾多利益相關(guān)者展開了對裝配式建筑的研究熱潮，涵蓋了對其全壽命周期各個(gè)階段的探索。

張紅霞 (2013)對裝配式住宅與傳統(tǒng)住宅全生命周期成本的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并采用全生命周期經(jīng)濟(jì)性評價(jià)模型，比較分析了目前常用的幾種裝配式住宅與傳統(tǒng)住宅的經(jīng)濟(jì)性;李靜 (2016)運(yùn)用全壽命周期成本的數(shù)學(xué)模型，通過實(shí)例計(jì)算產(chǎn)業(yè)化住宅與現(xiàn)澆式住宅的全壽命周期成本現(xiàn)值;齊寶庫 (2016)從建造成本和使用成本兩方面確定裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)效益，從“四節(jié)”層面以及引入碳排放的計(jì)算來研究環(huán)境效益的分析方法，同時(shí)，從理論層面上探討其他效益，從而為裝配式建筑綜合效益的分析提供參考;李永森 (2016)運(yùn)用全生命周期理論，對現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)和裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

二、裝配式建筑相關(guān)涵義

裝配式建筑是將建筑預(yù)制構(gòu)件在預(yù)制場加工，采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在現(xiàn)場經(jīng)專業(yè)的機(jī)械化裝配而成的建筑。

三、裝配式建筑全壽命周期成本組成及測算

考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，裝配式建筑的全壽命周期成本即為:項(xiàng)目從開始規(guī)劃到報(bào)廢結(jié)束期間的整個(gè)生命周期的成本 (圖1全壽命周期成本)。

圖1 全壽命周期成本

根據(jù)全壽命周期成本定義，可建立的模型為:

式 (1)中，LCC為全壽命周期成本，C1為建造成本，C2為使用成本，C3為拆除回收成本。

考慮資金時(shí)間價(jià)值，全壽命周期成本現(xiàn)值估算的模型為:

式 (2)中，LCCPV表示裝配式建筑全壽命周期成本的折現(xiàn)值;K0表示裝配式建筑全部初始投資的折現(xiàn)值;M0表示第0年的管理費(fèi)用;Kt表示第t年的專項(xiàng)維修費(fèi)用;Mt表示第t年為保證裝配式建筑的正常使用而發(fā)生的管理費(fèi)用;Et表示第t年的其它使用費(fèi)用;Nt表示第T年的拆除費(fèi)用;r表示折現(xiàn)率;T表示裝配式建筑的壽命期。

四、基于全壽命周期成本理論，裝配式建筑綜合效益分析

裝配式建筑的效益是與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑相比，在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、其它方面進(jìn)行效益分析。

1.經(jīng)濟(jì)效益分析，主要從建筑的“四節(jié)” (節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材)方面著眼，將裝配式建筑與現(xiàn)澆式建筑相比而減少的能源消耗量根據(jù)市場價(jià)格轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的貨幣價(jià)值來進(jìn)行比較分析，得出裝配式建筑所產(chǎn)生的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材效益等，以此作為其經(jīng)濟(jì)效益的主要內(nèi)容。

節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益V1，裝配式建筑的節(jié)水量N1，按照定額價(jià)P1折算成節(jié)水的效益為:V1=N1×P1，分析回水用量公式為:總回水用量=灰水回用量+雨水回用量。

節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益V2，V2=N21*P21+S，與現(xiàn)澆式建筑相比，能夠減少N21度電，其他能耗費(fèi)用能節(jié)約S元，參考全國電費(fèi)平均值收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)P21。

節(jié)材經(jīng)濟(jì)效益V4，V4=∑N4iP4i，通過與傳統(tǒng)建筑材料使用量進(jìn)行對比，得到裝配式建筑的節(jié)材量N4i第i種材料的節(jié)約量)，按照各種材料的價(jià)格P4i折算。

2.環(huán)境效益分析:主要是從碳排放的效益上來分析，建筑物的碳排放是溫室效應(yīng)的一個(gè)重要因素，基于全壽命周期理論，將建筑全壽命周期的碳排放劃分為3個(gè)階段進(jìn)行分析，分別為建造階段和使用及報(bào)廢拆除階段。

建造階段的碳排放的計(jì)算模型為:Ec=Em+Et+Eb(3)

式 (3)中，Ec表示建造階段的CO2的排放量，Em，Et，Eb分別表示構(gòu)建制作、運(yùn)輸、現(xiàn)場施工的CO2排放量。

使用階段的碳排放的計(jì)算模型為:EO=Qefe+Qgfg(4)

式 (4)中，Eo表示使用階段的CO2排放量，Qe，Qg表示平均年耗電量和平均年耗氣量，fe，fg分別表示電能、燃?xì)獾膯挝籆O2排放量。

報(bào)廢拆除階段的碳排放的計(jì)算模型為:Ed=∑BdRd(5)

式 (5)中，Ed表示報(bào)廢拆除階段的CO2排放量;Bd表示拆除工程量;Rd表示現(xiàn)場拆除采用的施工工藝所對應(yīng)的單位CO2排放量。

3.其它效益分析:裝配式建筑使得生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，從之前的手工勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化勞動(dòng);提升了生活品質(zhì)，環(huán)境能夠影響心情，良好的生活環(huán)境能夠顯著提高居民心情。

五、結(jié)語

裝配式建筑的發(fā)展在我國已成為一股勢不可當(dāng)?shù)内厔?，它全面體現(xiàn)了當(dāng)前實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的轉(zhuǎn)型升級，必定成為今后建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，本文立足于全壽命周期成本理論，對裝配式建筑成本效益進(jìn)行了系統(tǒng)分析，能夠發(fā)現(xiàn)，它所具備的效益是顯而易見的，雖然裝配式建筑仍存在一些問題，但是相信通過人們不斷創(chuàng)新和改革會(huì)得到更好的解決，值得我們給予更多的關(guān)注。

［1］李靜，杜潤澤等.基于全壽命周期的產(chǎn)業(yè)化住宅與現(xiàn)澆式住宅成本對比分析 ［J］.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，15(1):111－114.

［2］齊寶庫，朱婭，馬博等.裝配式建筑綜合效益分析方法研究［J］.施工技術(shù)，2016，45(4):39－43.

［3］張紅霞，徐學(xué)東.裝配式住宅全生命周期經(jīng)濟(jì)性對比分析［J］.新型建筑材料，2013，40(5):93－96.

［4］陳華泉.裝配式建筑綜合效益分析方法研究 ［J］.居業(yè)，2017(1):164－165.

龐曉斐 (1992－)，女，漢族，山東省煙臺(tái)市，碩士，土木工程建造與管理。