預制裝配式混凝土建筑應用及成本分析研究

董躍

【摘要】當前建筑工程的施工過程正在逐漸趨向工業化預制性的發展方向，建筑工程中所使用的各種構件和部分建筑結構可以根據設計要求中的指標和參數，由工廠進行批量化的生產制造，然后成批運送到施工現場由施工人員進行拼裝和搭建就完成了建筑工程的施工任務，這種裝配式的建筑物工程項目目前正處于迅速發展之中，預制的混凝土建筑物的數量也越來越多。

【關鍵詞】裝配式；建筑；工業化；預制

我們知道現在的建筑物的主體結構一般都是由混凝土這種混合材料所構成的，因此預制性的建筑結構部件就可以在工廠中進行生產，將建筑工程中的混凝土的施工標準和參數轉移到工廠車間之中，由工業化來完成大量的混凝土建筑部件，而不需要在施工現場進行混凝土的配制、澆筑來完成施工任務，施工人員只要將制造完成的混凝土構件按照設計要求進行安裝即可。

1、建筑工業化的背景及意義

1.1建筑業的現狀

隨著我國城市化的快速推進以及人民生活水平的迅速提升，建筑行業的發展速度越來越快，發展規模越來越大，人們對于建筑物的功能服務要求和標準更高，對于建筑物的本身質量與安全性能的標準更為嚴格甚至苛刻，在這種發展背景之下，建筑行業的內部各個企業都開始針對以往施工建設中出現的問題進行歸納總結，制定相應的質量管理制度來確保施工質量以及安全性，但是現階段的很多建筑工程中，質量管理制度以及監督體系建設存在諸多不足和缺陷，導致各種質量通病集中出現，給建筑行業的發展帶來了極為不利的影響，并且建筑工程對于能源和資源的消耗量過大，一些新型的環保材料還沒有得到廣泛的認可與應用，建筑工程所產生的能耗和污染的比重持續攀升，對于建筑物周邊的生態環境造成了很嚴重的污染和破壞，而且建筑物的質量和各種安全性能難以得到客觀公正的保障。

1.2工業化建造方式與傳統方式對比

裝配式建筑與采用傳統建筑方式施工的對比，工地整潔，外立面腳手架及防護網，建筑垃圾大幅減少。數據對比：PC工作效率是結構5.5一天超過了傳統的7天一層施工，質量滿意度較高，減少人工30%以上。

1.3各省市的建筑產業化政策

2013年上海發布“關于本市進一步推進裝配式建筑發展的若干意見”，鼓勵采用裝配整體式混凝土結構體系其中住宅單體和公共建筑單體的預制裝配率應不低于30%，2016年起不低于49%，建筑外墻宜采用預制夾芯保溫墻體。

浙江省的相關政策，到2015年全省PC建筑開工達到1000萬平方米，保障房PC率達到30%。

北京市自由土地建設保障房和中心建設的保障房必須采用預制裝配式建筑，對于產業化建造的商品房項目給予面積獎勵。

濟南工程招標是，有裝配式建筑施工經驗的投標單位同等條件下優先中標，優先返還墻改基金及散裝水泥基金。河北、安徽、山東、江蘇、深圳、合肥等省市均出臺扶持政策。

盡管我國的建筑行業內部還存在很多不足和缺陷，但是我國的各個地區都在根據自身的發展實際情況來制定各自的建筑產業發展規劃和方案，希望能夠切實的轉變現階段建筑工程建設能耗大、污染嚴重、資源浪費等不良情況，積極拓展新的發展渠道，引入先進的新施工技術和新材料，逐步降低建筑行業對社會資源的消耗速度和數量，切實提升建筑工程的質量和安全。

2、建筑工業化的核心和技術

2.1新型建筑工業化的特征

新型建筑工業化的主要特征是生產方式的工業化，主要體現在：建筑設計標準化——以標準單元為基礎；部件生產工廠化——為條件；現場施工裝配化——以建造工法為核心；結構裝修一體化——以建筑設計為前提；建造過程信息化——以信息技術為手段。

2.2裝配式PC建筑的技術關鍵

按照結構類型分類，住宅建筑采用裝配PCF或剪力墻結構，公共建筑采用裝配式框架、框架結構。關鍵技術是構件拆分；構件連接技術；節點構造處理。

2.3目前常見的裝配式建筑體系

（1）“外掛內澆”PCF剪力墻體系

（2）雙面疊合板式剪力墻體系

（3）全裝配整體式剪力墻體系

（4）裝配式框架-現澆剪力墻體系

（5）全裝配整體式框架體系

3、目前發展瓶頸及成本分析

3.1目前國內的發展瓶頸

a.先期成本提高的瓶頸

初期建造成本提高，根本原因是企業還沒有完全掌握技術，沒有專業隊伍和熟練工人，沒有建立現代化企業管理模式，企業做好了這些準備，成本自然會降下來。

b.行業管理體制的瓶頸

工業化生產方式與現行的管理體制機制不相適應是發展的現實，設計、生產、施工、監理等環節都發生移位，主體責任范圍都將發生變化。

c.建筑企業管理運行機制的瓶頸

傳統的企業運行管理模式根深蒂固，各自為戰、以包代管、層層分包的管理模式嚴重束縛了產業化的發展，必須要打破。

d.生產活動中的利益鏈的瓶頸

傳統的生產方式早已形成了固有的利益鏈，要在工程總承包（EPC）管理模式下，形成新的利益分配機制。

3.2裝配式PC建筑的成本增加因素

a.鋼筋及混凝土用量增加

（1）構件拆分后拼接部位連接鋼筋和加強鋼筋增加

（2）夾芯保溫外頁墻增加了鋼筋及混凝土用量

（3）疊合板、疊合墻、預制梁、預制柱等尺寸大于現澆

（4）疊合樓板、疊合剪力墻的桁架筋增加用剛量

b.鋼筋連接及夾芯墻板的內、外頁墻之間的連接件費用較高

c.臨時支撐、運輸、吊裝、就位等增加了施工安裝費用

d.定型鋼模板以及各種預埋件、吊環等增加了制作成本

e.預制構件和部品作為建筑產品，需要交納17%的增值稅

3.3裝配式PC建筑的成本數據

上海建工康橋6號地塊項目，預制夾芯保溫外墻，預制率15%左右，每平方米成本增加500元左右。

臺灣潤泰的預制住宅，成本較傳統現澆結構增加10%-15%左右。

北京市工業化增量成本參考值：1.建筑高度60m以下409元/m2；2.建筑高度60m以上436元/m2； 建筑高度60m以上436元/m2。

結論：

預制裝配式混凝土建筑與傳統建筑更加重視專業間的協作，強調建筑結構、室內裝修和二次部品的同步設計，尚需關注下游環節的構件生產、運輸、施工等條件、需模擬建造過程，并對可能發生的問題采取應對方案。

參考文獻：

[1]王志信.預制裝配式冷庫的設計與安裝[J].建筑技術，2013（07）.

[2]王瑞強.談預制裝配式建筑[J].山西建筑，2013（22）.

[3]張傳生，張凱.工業化預制裝配式住宅建設研究與應用[J].住宅產業，2012（06）.