基于裝配式建筑的成本效益分析模型研究

胡 泊，劉 冰

(盤錦職業技術學院，遼寧 盤錦 124010)

2016年9月27日，國務院辦公廳印發了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，明確提出了發展目標：力爭用10年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。在國家的大力主張和政策支持下，裝配式建筑在全國各地的推廣與發展已有了非常好的發展勢頭。

在研究方面，由于國外早已進入規?；ㄔO，因此成本和效益不再是裝配式建筑發展的阻礙，而我國正處于裝配式建筑發展的初期，成本和效益的問題已成為企業觀望的主要因素。因此，本文在對裝配式建筑和傳統建筑的成本和效益對比分析的基礎上，構建了經濟費用效益分析模型，以期從定量分析的角度來為裝配式建筑項目可行性決策提供一定參考依據。

一、裝配式建筑和傳統建筑的成本效益指標分析

（一）成本指標分析

建筑物的成本需要從生命周期的角度進行分析，即在成本時需要綜合考慮建筑物的建造成本、使用成本和拆除回收成本三個方面進行考慮。

1.建造成本

建造成本是指建筑物從決策立項、設計、施工到竣工驗收階段所涉及的所有費用總和，該成本是建筑物的最主要成本，也是目前制約裝配式建筑發展的重要原因之一，因此該指標是模型中的重要分析指標。

2.使用成本

使用成本主要是指在項目竣工移交后到項目報廢回收期間所發生的成本，該部分成本雖然金額較建造成本小很多，但在考慮資金的時間價值的情況下，該項成本也是不可忽視的重要部分，因此在建立模型時也必須予以重點考慮。

3.拆除回收成本

拆除回收成本主要是指建筑物達到使用壽命后，對其進行拆除所產生的費用與回收材料收益之間的差額，一般情況下，拆除建筑物的費用都會高于回收材料帶來的收益，因此該部分成本越小越好。拆除回收成本雖然是期末一次性成本，但裝配式建筑比傳統建筑在此成本中有較大的改善，因此模型中同樣應將其考慮進去。

（二）效益指標分析

1.經濟效益分析

(1)工期效益

裝配式建筑采用預制的方式，省去了澆筑養護的時間，也省去了由于天氣影響損失的時間，有效地節約了施工工期。工期的縮減能夠減少施工企業的管理成本等費用，同時也給業主帶來了一定的效益，但在模型中，該部分效益需要予以考慮。

(2)政策效益

為了更好地推動當地的裝配式建筑發展，各地區出臺了一些激勵性的措施。政府的這些獎勵政策能夠產生的經濟效益，在一定程度上提升了企業參與裝配式建筑項目的積極性，在模型中也是必須考慮的內容。

2.環境效益分析

(1)節水效益

施工現場對現澆混凝土進行養護需要用水，由于用水量不易控制，而且在溫度較高的天氣情況下，水的蒸發也較快，預制構件的使用和實現養護用水的循環使用，減少了混凝土養護水耗，減少了濕作業量，使用水量減少。同時，裝配式建筑現場施工人員減少，也節約了生活用水。

(2)節能效益

裝配式的標準化設計、工廠化生產和現場機械化施工等特點，使其在生產和施工階段對材料和水等資源的消耗減少，實現了節能環保。

(3)節地效益

和傳統建筑結構相比，裝配整體式建筑結構擁有更佳的抗震性能。在裝配整體式建筑結構的建造過程中，應用輕質高強的建筑材料，使建筑物上部結構的質量降低，可以進一步提高建筑的樓層。同時，裝配式建筑施工現場人員減少，降低了對辦公、生活等臨建施設的需求，也減少了相應的用地。

(4)節材效益

裝配式建筑將部分或全部的結構配件轉移到工廠預制生產，工業化制造有利于控制構件的質量，使材料的損耗降低，同時也減少了在混凝土澆筑等施工過程中可能出現的材料浪費等情況。

(5)污染控制效益

裝配式建筑的工業化生產方式具有循環、可持續的特點，原材料的利用率提高，從而減低了碳排放。同時，在施工和拆除階段，裝配式建筑的揚塵污染、建筑垃圾處理以及噪聲污染也都較傳統建筑減少很多，污染控制效益較為明顯。

上述五項效益雖然較難量化，但卻是決策時需要考慮的重要內容之一，因此在模型研究中，也會將這些內容考慮進去。

3.社會效益分析

(1)建筑產品質量和性能的提升

裝配式建筑的標準化生產流程，使得工程質量變得相對可控，從而使建筑產品具有更穩定的出品質量。此外，裝配式建筑在空間、保溫、耐火等性能上也有提升，進而提高了使用的舒適度。

(2)勞動生產率的提高

裝配式建筑的建造方式應用了先進的設計理念和建造技術，通過標準化設計、構配件工廠化生產和一體化裝修等，在減少了建筑工人數量的同時提高了工人的整體素質，進而提升了勞動生產效率。

表1 兩種方案建設數據表

(3)施工安全性的提升

裝配式建筑所需的施工現場人數較傳統建筑有所減少，安全事故也會相應地減少。此外，采用新工藝進行生產，也能減少一些事故的發生。因此，裝配式建筑施工現場相對于傳統建筑而言，具有更高的安全性。

(4)相關產業的帶動

隨著裝配式建筑的發展趨于成熟，建筑產業也將會進一步發展，整個產業鏈將得到進一步整合，不同環節企業間的合作更加緊密，從而帶動整個產業的良性可持續發展。

上述四項指標每一項都是決策的重要參考，因此在模型建立過程中需要給予考慮。另外，由于水平所限，不能將所有社會效益指標納入研究中，本文僅以此四項指標為例建立模型。

二、成本效益分析模型的建立

本文主要研究各指標的量化整合問題，并以此來建立用于決策分析的成本效益模型。針對各指標的貨幣價值轉化問題不做深入研究，在此將利用已有研究成果，將各指標的貨幣價值形式進行量化整合，以便更好地建立模型。

以下為相同生命周期下的成本效益分析模型。

（一）賦予各指標一個變量

裝配式建筑與傳統建筑相比較的增量指標如下：

增量成本指標：增量建造成本a11；

增量使用成本a12；

增量拆除回收成本a13。

經濟效益指標：平均每年的工期效益a21；

平均每年的政策效益a22。

環境效益指標：平均每年的節水效益a31；

平均每年的節能效益a32；

平均每年的節地效益a33；

平均每年的節材效益a34；

平均每年的污染控制效益a35。

社會效益指標：建筑產品質量和性能的提升收益平均到每一年的值a41；

勞動生產率的提高收益平均到每一年的值a42；

施工安全性的提升收益平均到每一年的值a43；

相關產業的帶動收益平均到每一年的值a44。

(二)建立相關數據表

假設某一項目可以采用裝配式建筑和傳統建筑兩種方式進行建設，現對兩種方案進行對比分析。兩種方案建設期均為n年，運營期均為m年，依據不同指標的時間價值特征確定了相關數據，數據如表1。

說明：除建造成本發生在年初外，其余各項資金流均發生在年末；

建造成本僅在建設期發生，同時假設建設期各年資金投入量相同；

使用成本僅在運營期發生，同時假設運營期各年資金投入量相同；

拆除回收成本僅在運營期最后一年的年末發生；

工期效益、節水效益、節能效益和節材效益僅在建設期發生；

政策效益和節地效益在項目的全生命周期發生，即在建設期和運營期都會發生；

建筑產品質量和性能的提升收益僅在運營期發生；

勞動生產率的提高和施工安全性的提升帶來的收益僅在建設期發生；

相關產業的帶動帶來的收益則在項目的全生命周期發生。

(三)成本效益分析模型的建立

依據表中數據以及資金的時間價值理論，建立時間軸如下：

其中，S1=S2=a21+a22+a31+a32+a33+a34+a35+a42+a43+a44

S3=S4=a22+a33+a41+a44

C1=C2=C3=a11/n

C4=a12/m

C5=a12/m+a13

計算項目全生命周期現金流量的凈現值NPV：

NPV=-C1×（P/A，i，n）×（F/P，i，1）-C4×（P/A，i，m）×（P/F，i，n）- （C5-C4）×（P/F，i，n+m）+S1×（P/A，i，n）+S3×（P/A，i，n）×（P/F，i，n）

=-a11/n×（P/A，i，n）×（F/P，i，1）-a12/m×（P/A，i，m）×（P/F，i，n）-a13×（P/F，i，n+m）+（a21+a22+a31+a32+a33+a34+a35+a42+a43+a44）×（P/A，i，n）+ （a22+a33+a41+a44）×（P/A，i，n）×（P/F，i，n）

式中：P——現值；

F——終值；

A——年值；

i——基準收益率；

（P/A，i，n）——年金現值系數；

（P/F，i，n）——次支付現值系數；

（F/P，i，1）——次支付終值系數；

上述三個系數均可通過復利系數表查詢得到。

當NPV＞0時，說明裝配式建筑的綜合效益大于傳統建筑，從成本收益角度來看，可以采用裝配式建筑方式進行項目運行；當NPV＜0時，說明裝配式建筑的綜合效益小于傳統建筑，不易采用裝配式建筑形式；當NPV＝0時，說明裝配式建筑和傳統建筑的綜合效益相同，需結合其他影響因素來進行判決。

本文立足于成本效益分析理論，對裝配式建筑的成本和效益進行了系統分析，并在此基礎上構建了基于裝配式建筑的成本效益分析模型。通過該模型，可以將各指標進行整合，以便對裝配式建筑與傳統建筑進行定量比較，以此來為有關決策提供依據。相信隨著裝配式建筑的蓬勃發展以及理論研究的不斷深入，相關的成本和效益指標以及定量分析方法也會得到進一步完善，從而更好地為項目決策提供有力依據。