裝配式混凝土建筑成本控制措施研究

文/ 崔程程、曹書鳳 青島工學院建筑工程學院 山東青島 266300

我國開始發展裝配式混凝土建筑的時間并不比國外發達國家晚，但由于眾多原因其發展仍處于初步階段。隨著人們對生態環境以及可持續發展的重視，作為一種節能、環保、高效率、質量安全水平高的綠色建筑，近些年來得到國家的大力推廣。但是因為成本高、技術缺乏等原因，發展一直緩慢。在我國，裝配式混凝土建筑的研發主體是企業，建設者也是企業，而企業的根本在于盈利，企業高利潤是企業發展的動力。技術困難可以想辦法解決，可是如果成本太高、利潤太低就沒有企業主動去做裝配式混凝土建筑。

1、裝配式混凝土建筑成本構成分析

裝配式混凝土建筑和傳統現澆混凝土建筑的成本構成類似，同樣由建筑安裝工程費（以下簡稱建安費）、工程建設及其他費用、預備費三部分構成[1]（12）。施工方式的不同使得兩者的成本差異主要體現在建安費部分。裝配式混凝土建筑的建安費每平米增加約200～500元，裝配率越高建安費越高。建安費占總建造成本的85%左右，而在建安費中主要的支出項是材料費和人工費。

裝配式混凝土建筑砌筑工程和抹灰工程量有所減少，所以人工用量大大降低。隨著裝配率的提高人工用量呈遞減趨勢，工期越來越短，人工費在建安費中的占比減小?？梢娙斯べM不是造成成本增量的原因。

裝配式混凝土建筑與傳統現澆混凝土建筑所用的材料在本質上是一樣的。傳統現澆混凝土建筑是將水泥、砂、石子在工地現場澆筑施工，而裝配式混凝土建筑需要把那些材料在預制場加工成預制構件，再運輸到工地裝配。因為采用了工業化生產的方式，其材料用量有所減少，材料費應該有所減少，但事實是隨著裝配率的增高材料費也有所提高,主要是預制構件的價格在建安費中的占比增大。裝配式混凝土建筑的人工費、材料費既包括現場施工的費用，還包括預制構件價格和運輸費。

2、成本過高的主要原因分析

2.1 行業方面

2.1.1 技術標準體系不完善

裝配式混凝土建筑的零部件、構配件生產的標準化程度較低，不同企業生產的構配件不可替代。這導致市場競爭力度很低，產品無法商品化、規模化，只能“私人定制”，價格水漲船高、居高不下。

構配件產品標準沒有實現系列化、完整化，企業為了生產供應所有規格、種類的構配件，一般采用轉換一條生產線上的工藝來生產多種構配件的辦法。但是不同產品的技術不同、操作工藝不同，在生產的時候經常轉換設備頻率，就會增加生產間歇，無法形成明確的分工，工人熟練程度難以提高。專業化程度和生產自動化水平相對低下，成本增加。

2.1.2 人才稀缺，研發路徑不穩定

裝配式混凝土建筑帶來了新型人才需求，需要設計人員、施工人員、管理人員轉型升級，人才隊伍結構重新配置，據估算，我國現代建筑產業發展需求的專業人才十分緊缺，有近800萬人的缺口[2]130。加上很多設計院、施工企業都未做過預制裝配式混凝土建筑項目，毫無經驗。導致企業培訓成本上升、員工勞動效率低下，預制構件設計階段和施工階段的成本都有所增加。雖然人才緊缺，但是各建筑相關高校、職業院校、職業技能培訓機構和骨干企業卻不能在后備人才培養上發揮其該有的主要作用。

在美國科研的主體是州?？拼髮W與應用技術大學、專業研究機構、學會與協會研究組織、企業與公司研發部門和實驗室[3]。而在我國，裝配式混凝土建筑相關技術的開發主體是企業，政府在裝配式建筑科研方面的投入較少。企業自主研發需要企業投入大量研發資金，而這部分費用勢必會作為新產品成本的一部分用于回攏資金，必然增加產品成本。同時因為企業的力量和可利用的研發資源相對薄弱，研發路徑存有很大的不確定性，很容易造成社會資源的浪費。

2.1.3 BIM技術應用程度低

裝配式混凝土建筑不僅僅指主體結構的裝配式，還包含了信息化管理技術的應用。BIM技術在我國專業領域的研究和應用還不到十年時間，也沒有在全產業鏈普及應用[4]。BIM技術的高成本也增加了預制裝配式混凝土建筑的成本，因為裝配式混凝土建筑在設計階段往往需要用BIM技術來建模，以便發現問題，并進行碰撞檢測和造價算量，避免造成更大的經濟事故。受限于人才缺乏和高成本，BIM的成本追蹤分析功能無法得到利用。

2.2 企業方面

2.2.1 產品缺乏品牌定位

中國房地產業協會與上海易居房地產研究院中國房地產測評中心發布的《2017中國房地產企業品牌價值測評成果》顯示，房地產企業分化正在呈加劇趨勢，行業兼并整合愈加明顯，知名品牌企業的實力優勢明顯。缺乏品牌優勢的部品部件和裝配式建筑企業，因為市場和制作規模都比較小，不能采取擴大生產規模的辦法來減小成本。缺乏成本優勢，必然會降低企業的經濟收益和競爭力。

2.2.2 預制構件的生產和運輸成本太高

2.2.2.1 預制構件的生產成本太高

因為目前我國裝配式混凝土建筑技術不成熟，預制構件在設計時需要先按傳統現澆混凝土建筑設計出設計圖紙，然后在此基礎上再拆分預制構件，進行節點連接設計，如此以來就會多出一道二次拆分設計的工序，增加了設計費用。而且在拆分和深化設計的同時，不僅要符合圖紙的工程設計規范要求，還要滿足工廠生產預制構件的圖紙、生產線要求。預制構件的設計過程不僅復雜，而且需要考慮的因素也非常多，再加上專業人才的培養培訓，所以在這一階段大大提高了預制裝配式混凝土建筑的成本。

預制構件模具是增加生產成本的重要原因。生產預制構件的模板往往采用鋼模板，但是因為標準化程度低，模具重復利用率就很低，所以導致了裝配率越高、預制構件種類越多，預制裝配式混凝土建筑項目成本越高的情況。

2.2.2.2 預制構件的運輸成本太高

預制構件運輸成本與運輸方式和運輸距離有關。在我國，預制構件首先要從儲存地點吊裝到運輸車上，然后采用垂直運輸的方式運輸到施工現場，到達工地以后用塔吊或汽車吊（所用塔吊、汽車吊并非專門用于預制構件的）按順序將預制構件吊至專用的堆放場地中，等施工時再吊裝至安裝部位進行安裝（見圖1）。可見從生產到安裝預制構件經過了多次的吊裝，不僅增加了吊裝設備費用，還嚴重影響施工效率，增加構件損壞的風險。而國外發達國家因為使用甩掛設備，采取儲存運輸一體化的方式，預制構件從工廠直至卸載到目的地，整個過程都是不需要吊裝的（見圖2）。再有一點就是由于物流運輸信息化程度低，我國整車物流效率比較低，運輸車輛的空駛率很大，使運輸成本大大增加。

圖1 國內預制構件的運輸方式Figure 1 Prefabricated components in the case of transport

圖2 預制構件運輸車裝卸原理圖Figure 2 Truck loading and unloading principle of LanGendorf prefabricated components

預制構件最經濟的運輸半徑在100km左右（與運費在預制構件銷售價格的占比有關）。我國現有預制構件工廠和產業化基地目前分布并不合理，主要分布在沿海省份及城市，如山東、浙江、江蘇、上海等，內地分布較少。因為預制構件體型龐大，重量也比較重，還怕磕碰，所以對于運輸距離有很大限制。預制構件市場的需求規模也因此受到了限制，生產也很難量化，無法通過規?；瘉斫档统杀?。

3、成本控制措施

3.1 行業方面

3.1.1 完善技術標準

模數基礎、分類標準、預配件的銜接方式和接口構造比較容易實現統一，可以設置全國通用標準，最大限度地減少地區差異。還可以根據地區的抗震等級、設計標準，分地區將同類構配件的參數和技術標準。如此以來在設計階段就可以確定出構配件類型，免去二次深化設計。同時不同企業生產的預制構件的施工工藝差異性將會減少，甚至可以被消除，有利于提高工人熟練度和信息傳遞效率，減少偏差。為了保障交易的順利進行，減少交易溝通過程，還要建立健全權威的標準化體系和認證體系。

3.1.2 裝配式建筑和BIM進高校

要加強人才培養和科研投入力度，首先要重視高校在人才培養和科研方面的能動作用，推行裝配式混凝土建筑和BIM技術進入建筑類高校。在2015年國務院提出的建設“雙一流”大學的方針中，明確高校應以服務經濟社會發展為導向。要滿足這一要求，學校就要圍繞企業的需求，從招生、專業設置、教學活動到實習安排，以培養企業需要的合格、實用人才為目標來開展。校企合作，企業為學生提供教學資金、實習場地、教學設備等，并參與到學校的各項活動中，包括招生、課程設置、管理等一系列工作。各級政府和家長全力支持，并進行監督，新聞媒體積極宣傳，教育部在經費上給予強力保證，總之就是要社會各級積極配合，給予大力支持。

3.1.3 大力推行BIM技術

BIM 技術的應用并不是某個企業的事，只有在項目建設全生命周期內和全產業鏈中的不同企業間應用，才能實現信息共享，不同企業、部門相互協同工作，才能真正解決裝配式混凝土建筑成本過高的問題，達到其價值的最大化。

3.2 企業方面

3.2.1 加強品牌建設

提高品牌價值可以減少企業的營銷費用和客戶維護成本。因為消費者在選擇價格位于可接受范圍的相同產品時，并不是選擇最低價位的，而往往首選讓自己有歸屬感的品牌產品[5]。“品牌”還可以加快銷售速度，有利于異地經營、擴大裝配式建筑市場，進而擴大預制構件需求市場。

戰略的執行要比選擇更加困難。要進行品牌建設的戰略的選擇，首先要通過分析所處競爭環境，對價值鏈進行分析，找到市場空位機會，確定企業品牌戰略方向；其次通過差異化方式獲得差異化信任支持，制訂產品品牌故事和定位語；再次重新構筑運營配稱。

3.2.2 降低預制構件生產和運輸成本

3.2.2.1 降低預制構件生產成本的措施

完善技術標準和加強人才培養的措施可以間接實現降低預制構件的設計成本的目的。預制構件在設計的時候不要圖便利、省成本，模型構建不細致、各方溝通不深入不及時，為后期工作帶來困難，造成不必要麻煩，和成本浪費。

要減少模具用量，提高其利用率，需要利用BIM技術形成最優模型；推廣置模、拆模一體化機器，提高模具擺放精度，減小變形，增加模具使用周期；根據預制構件的結構，本著重復利用模具的原則劃分流水段，提高模具利用率。

3.2.2.2 降低預制構件運輸成本的措施

改進運輸設備和運輸方式可能會花費大量資金，不容易實現。預制構件生產廠家布局的不合理，要控制運輸半徑也比較困難。但是可以改進預制構件在運輸車上的固定方式，提高空間利用率；合理安排運輸路線、施工場地大門和道路寬度、預制構件和其他物品的堆放地點，減少運輸時間，避免現場交叉作業導致的無法通行、無法卸車的情況；物流公司可以借助GPS裝置和網絡平臺，提高運輸物流的信息化水平，以及智能管理水平，降低空載率，減少運輸費用。

結語：

本文只對裝配式建筑中的混凝土結構做了研究，對于木結構和鋼結構沒有分析。目前混凝土結構的裝配式建筑已完工決算的項目比較少，難以基于每種假設單獨分析。相信隨著未來裝配式混凝土建筑項目的增多，研究的深入，它的發展會更加迅速。