裝配式建筑成本分析及降低措施

萬良

摘 要：以現澆混凝土結構為主的建筑模式，逐漸不滿足國家綠色發展的要求，而裝配式建筑可以節能減排，得到國家政策的大力支持。我國裝配式建筑與國外裝配式建筑相比，發展相對滯后，其中重要影響因素之一就是成本問題。本文借鑒國外裝配式建筑產業發展歷史，通過對裝配式建筑的設計、制作、運輸、安裝和業主管理等環節進行成本升降分析，針對性指出中國裝配式建筑高成本的原因，并提出建議性降低措施，為裝配式建筑可持續性發展提供參考意見。

關鍵詞：裝配式;成本分析;降低措施

中圖分類號：TU741 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0117-02

1 概述

隨著我國建筑行業的快速發展，以現澆混凝土結構為主的建筑模式，經濟成本高、環境污染嚴重，逐漸不滿足國家綠色發展的要求[1-2]。裝配式建筑設計標準化、生產工廠化、施工裝配化，相比與現澆混凝土結構建筑，具有節約材料、節省勞動力、提高建筑質量、減少建筑垃圾和揚塵污染等諸多優點。國務院相關文件中提出耗時10年左右，使新建建筑面積中裝配式建筑占比達到30%[3-4]。現在我國對裝配式建筑加大了政策支持力度，推進裝配式建筑發展。但是，我國裝配式建筑行業發展相對緩慢，技術相對滯后，其中最重要的影響因素就是成本因素。本文將通過對裝配式建筑結構的設計、制作、施工和業主管理等各個環節進行成本升降分析，借鑒國外裝配式建筑發展的先進經驗，并結合中國實際情況，探究中國裝配式建筑高成本的原因，為裝配式建筑可持續性發展提供參考意見。

2 國外裝配式建筑產業發展狀況

德國、法國、日本、美國、瑞典等發達國家的裝配式建筑領先我國幾十年，已經發展相對成熟、完善[5-6]。其中，德國采用疊合板、混凝土、剪力墻結構體系組成的裝配式建筑，結構耐久性好，節能效益顯著，逐步形成了通用技術體系。法國的預制裝配式結構以裝配式混凝土結構為主，鋼結構、木結構為輔，生產、施工質量高，建筑裝配率高。日本因處于太平洋地震帶，地殼活動頻發，預制裝配式建筑結構多為筒體結構、框架結構和框架-剪力墻結構，預制率較高。

裝配式結構建筑出現原因是為了降低成本。由于發達國家勞動力比較貴，而裝配式建筑可以節省勞動力成本，同時，發達國家裝配式建筑配套體系比較完善和成熟，裝配式建筑方面的人力資源充足，不會因為產品和人力資源的稀缺導致成本的上升。因而，在發達國家裝配式建筑降低成本效果明顯。

3 中國裝配式建筑產業發展歷程及現狀

我國裝配式建筑開始發展于20世紀50年代。1956年，《國務院關于加強和發展建筑工業的決定》首次提出設計標準化、構件生產工廠化、施工機械化[7]。80年代，中國的裝配式建筑發展達到高潮。磚混結構的住宅和辦公樓等建筑大量使用預制樓梯、樓板和過梁，工業廠房大量使用預制柱、預制起重機軌道梁、預制屋架，出現了“PC大板樓”、“PC盒子樓”、無梁板結構的倉庫等建筑形式。但是，這些裝配式建筑和使用預制構件的建筑由于出現漏水、透寒、抗震性能差等問題，且無法較好的解決，逐漸退出中國建筑舞臺。

20世紀90年代后，中國建筑結構以現澆混凝土結構和鋼結構體系為主。進入21世紀后，由于建筑質量要求的提高、勞動力價格的提高、節能減排的需要等因素，我國重啟預制裝配式建筑進程，引進國外成熟的技術，并結合中國實際自主研發相關技術。近10年來取得了重大進展，技術日趨成熟，并建造了一些裝配式建筑，但是我國裝配式結構建筑仍處于發展的開始階段，成本相對較高。我國裝配式建筑技術上仍在探索，沿用的是類似鋼結構建筑的模式[8]。

4 裝配式建筑各環節成本升降分析

裝配式結構建筑，相較于現澆混凝土結構建筑，在設計、制作、施工、業主管理等各個環節的成本都發生了變化，有升有降。借鑒國外裝配式建筑發展經驗，對各個環節的成本升降做出分析。

4.1 設計環節成本升降分析

預制裝配式建筑設計過程中，對設計深度和精細程度要求高，因制作、施工過程不再有設計變更，需要建筑師、結構設計師和其他專業設計師密切合作與互動，需要設計人員與制作廠家和安裝施工單位的技術人員密切合作與互動，避免失誤和損失，增加了設計的工作量。與現澆混凝土建筑設計過程相比，裝配式建筑設計環節工作量增加主要體現在以下幾個方面：（1）新增預制構件拆分工作;（2）構件圖需滿足各專業的設計要求;（3）節點和接縫的設計復雜程度提高;（4）結構平面不規則處，設計難度提高;（5）考慮裝修及使用對預制構件的要求;（6）對預制構件脫模、存放和吊裝等過程中的復核計算工作量加大。

4.2 制作環節成本升降分析

與現澆混凝土結構建筑制作階段相比，裝配式建筑構件制作的費用會增加，但是質量會提高。裝配式建筑制作階段成本增加或減少分析如下：（1）材料費用的增加，包括預埋件的增加，加密區鋼筋的增加，支座錨固區鋼筋或鋼板的增加，三明治保溫墻增加的連接件，疊合樓板增加20mm厚度的材料，結構連接處增加的套管和灌漿料等;（2）工廠制備混凝土費用相較于購買商品混凝土的費用減少;（3）直接人工費用減少;（4）加工、養護費用增加;（5）模具周轉次數增加，相比與現場澆筑模具費用，分攤成本降低;（6）工廠廠房和設備的折舊維修費用分攤成本增加。

4.3 施工環節成本升降分析

與現澆混凝土結構建筑比較，裝配式建筑施工成本會降低。建筑的裝配化會縮短施工周期，且建筑體量越大，施工周期縮短越明顯，日本的超高層建筑可以縮短3-6個月。制作階段成本增加或減少分析如下：（1）腳手架的使用量可大幅度減少，現場模板使用量最多可減少55%，相應的材料費用、運輸費用和吊裝費用等比例減少;（2）垂直運輸和吊裝費用增加;（3）新增構件運輸費用;（4）模板、腳手架、鋼筋等人工大量減少，現場安裝、灌漿工種數量增加，總的人工費用可減少50%;（5）建筑垃圾數量最多可減少到80%，相應清運費用減少;（6）混凝土罐車2%的壁掛量、混凝土泵送量引起的費用隨混凝土現澆量的減少而等比例減少;（7）現場加工棚、臨時存放設施減少。

4.4 業主管理環節成本升降分析

裝配式建筑較之現澆混凝土建筑，可以提高建筑質量，縮短工期，節省材料，節能減排環保。工期的縮短可以降低管理費用，縮短投資周期，降低銀行貸款利息等財務費用，必然降低業主的成本;建筑質量的提高可以減少后期維護管理的費用。

經上文分析，裝配式結構建筑，相較于現澆混凝土結構建筑，設計環節與制作環節成本提高，施工環節成本會降低，業主管理環節成本會降低，總成本會降低。我國大力推進裝配式建筑發展，但是我國目前仍處于高成本運行階段，分析我國裝配式建筑成本高的原因和降低裝配式建筑成本，成為亟待解決的問題。

5 中國裝配式建筑高成本原因分析及降低措施

5.1 中國裝配式建筑高成本原因分析

一般情況下，裝配式混凝土結構建筑的成本會低于現澆混凝土建筑[9]。但是我國目前處于裝配式建筑發展的起步階段。此階段，我國裝配式建筑面臨高成本運行風險，裝配式建筑成本居高不下。我國裝配式建筑初步發展階段成本高的因素包括：（1）預制構件工廠建設初期一次性建筑成本投入高;（2）人員培訓的高額費用;（3）技術研發和引進，或聘請專家的費用;（4）現場安裝時大型起重設備的投資;（5）沒有完善的配套體系，致使有些配套產品需異地采購或者國外進口;（6）我國目前勞動力價格較發達國家便宜，裝配式建筑技術降低勞動力成本的效果不明顯。

目前，我國裝配建筑發展過程中，面臨著固定成本投入占比較高，技術不成熟，人力資源不足等諸多問題，這些問題嚴重制約了我國裝配式建筑的發展。

5.2 中國裝配式建筑成本降低措施

裝配式建筑需要一個完整的資源閉合環，而我國裝配式建筑發展起步晚，發展緩慢，不能形成一個資源充足、技術完善的體系。故借鑒國外裝配式建筑產業發展歷史[10]，針對我國裝配式建筑發展現狀，提出以下成本降低措施：

5.2.1 運用BIM（Building Information Modeling）技術

BIM技術的應用改變了以往的項目合作模式，可以全面細致深入地協調建筑、結構、水暖電等各個專業之間的沖突，降低設計成本;可以使施工單位能夠直接參與項目設計，使模塊劃分更加合理，大大縮減后期設計修改的工程量;實時進度監控，現場與預制廠同步施工，大幅度提高工作效率。

5.2.2 規模化、標準化生產

模具費用在預制構件成本中所占比例較大。規模化、標準化可以大幅度減少模具成本，起到節約生產成本的功效。企業需對新崗位員工進行嚴格的理論培訓和實操培訓，同時建議構件加工廠家技術員直接參與優化設計工作，減少構件種類和復雜程度，減少模具加工種類，增加模具周轉次數;建議建筑樓型設計相同，建筑體量大，充分發揮裝配式建筑的優勢。

5.2.3 降低固定成本

固定成本在我國預制構件裝配式結構發展中，所占比重較大，包括工廠廠房建設費用、設備攤銷等。合適的建廠投入，選擇適當的工藝，可以減少固定費用的折舊和分攤。

5.2.4 降低施工成本

施工工期安排合理有序，可以保證項目的均衡生產，盡量縮短工期，降低人工、機械成本、模具數量以及其它成本費用的攤銷;材料堆放合理、施工機械布置合理，減少材料的損耗、機械的浪費，避免構件的二次搬運，從而達到降低預制構件成本的目標。

6 結語

綜上所述，隨著我國建筑行業的快速發展，以現澆混凝土結構為主的建筑模式，經濟成本高、環境污染嚴重，逐漸不滿足國家綠色發展的要求，而裝配式建筑節約材料、節省勞動力、提高建筑質量、減少建筑垃圾和揚塵污染等諸多優點，在國家政策的大力支持下快速發展。本文通過對裝配式建筑的設計、制作、施工和業主管理等環節進行成本升降分析，并結合中國實際情況，分析中國裝配式建筑高成本的原因，并針對性提出降低成本的措施：①運用BIM技術;②規模化、標準化生產;③降低固定成本;④降低施工成本。為裝配式建筑行業的迅速發展提供參考意見。我國裝配式建筑市場很大，隨著技術的逐漸成熟，和勞動力成本的上升，裝配式建筑的經濟效益會愈加顯著。

參考文獻

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[9] 李金峰.裝配式建筑工程與現澆建筑工程成本對比研究[J].工程造價管理，2018（03）：56-60.

[10] 劉美霞.國外發展裝配式建筑的實踐與經驗借鑒[J].住宅產業，2016（10）：16-20.