如何降低制造成本加快我國裝配式建筑發展

王志杰 秦皇島金洋建設集團有限公司

1 研究內容

裝配式建筑相比傳統的現澆結構具有高質量、高效率、低作業強度等優點，不足之處就是其制造成本居高不下，限制了其發展。如何通過降低制造成本加快裝配式建筑發展、促進建筑行業轉型升級已是當今研究熱門話題。在《裝配式混凝土建筑如何把成本降下來》一書中，針對目前裝配式混凝土建筑當前現狀，結合成本分析、政策分析、技術突破和甲方對成本的影響等制定降低成本益處的優化主線，以控制裝配式建筑成本，如圖1所示。

過程中探究了裝配式建筑成本的構成要素，并基于構成要素制定了降低成本的相關路徑和實施策略。本文基于上述研究成果和實際建筑行業經驗，對幾個成本控制要點進行分析。

2 降低成本途徑探究

2.1 通過設計階段控制成本

圖1 降低成本益處的優化主線

對設計階段的成本進行控制，這是是降低裝配式混凝土建筑成本的主要途徑之一。結合我國當前的裝配式設計現狀，還存在相關規范不夠完善、設計環節協同不到位以及前置工作考慮不充分等缺陷，這導致嚴重增加了整體成本。在《裝配式混凝土建筑如何把成本降下來》中，對設計環節降低成本的問題及相關解決方法進行了詳細地闡述。裝配式建筑設計應根據其工作前置性、集成一體化、避免兩階段設計等特點遵循其客觀規律，合理設計裝配項目實施流程和規范。其主要包括以下幾個方面。

（1）在合理范圍內對裝配式建筑預制率進行提升，詳細規劃建筑結構拆分過程，提升預制構件的安裝便捷度，可大大提高生產效率，但是不能一味地追求預制率的提升，否則會導致成本增加。因此，需要從整體綜合考慮，對預制率水平進行有效性提升可利于后續預制構件的生產、運輸以及安裝過程。需要說明的是，使用塔吊對工期方面的預制率的提升可大大縮短工期，節省了一定的人工費用開支。（2）在預制構件的選擇和組合方面，同樣會對成本造成一定影響。在進行預制構件設計時，不但要滿足相關標準和文件要求，還需要綜合考慮其生產和施工過程中的操作性、可行性等因素，以求在最低成本消耗下完成設計工作。（3）預制構件重復率。預制構件在設計時的重復率也是影響成本的重要指標，提升預制構件重復率，可增加模具的使用率，節省了單個預制構件的分攤費用，可有效降低成本；另外，在預制構件生產過程中，操作人員可通過重復的生產固化工藝，提高其操作熟練程度，提高工作效率和質量，避免了過多的材料損廢。（4）預制構件尺寸設計。適當地加大預制構件的尺寸，可使施工過程中的接縫工作量減少，加快施工過程，同時更是降低了施工成本。同時，在進行尺寸設計時需要考慮其運輸效率，以免其相對運輸車輛出現超高或超寬現象，增加運輸難度，進而增加了運輸成本。所以需要綜合考慮設計過程中的生產工藝、構件類型等諸多因素。

2.2 提升預制構件生產技術、降低制造成本

從預制構件的生產對裝配式建筑的成本影響進行分析，發現其主要包括機械化水平低、生產工藝技術落后及標準規范不健全等原因。在預制構件生產過程中，要根據設計流程完成模具清掃、安裝邊模、放置和預埋件鋼筋、混凝土澆筑、振動成型、刮平、養護、脫模等工作。其中，可從生產模具和信息化控制兩方面探討預制構件的生產成本控制。分析要點如下。

（1）提升預制構件模具的通用性，減少單一模具的應用，增加其使用效率和周轉次數，并盡量采用輕量化和多樣化的材料，雙管齊下，節約成本；（2）對于規模較小的建設項目，減少或避免生產差異較大、種類較多的模具，以免降低預制構件重復率，增加額外開支；（3）針對產品類型和特點、生產能力與工藝，選擇合適的生產設備，保證產品質量的同時，減少了生產過程中的錯誤率；（4）利用現代科學技術加強預制構件的自動化生產，減少材料和能源的消耗，提高生產效率和質量。例如，基于BIM管理技術來強化預制構件生產過程中的信息化，通過對構件種類、尺寸和編號的綜合分析和轉換，制定生產流程模擬，可有效地進行成本分項與規劃，降低構件成本；（5）從材料消耗、勞動量、工藝難度等方面綜合考慮，根據實際生產需求和產業規劃確定合適的生產工藝，以實用性為目的，嚴格把控工藝流程和關鍵技術點的檢驗。。

2.3 科學管理構件的存放、運輸環節，提高成本利用價值

在完成裝配式混凝土建筑的預制構件生產后，對其進行大批量的運輸與存儲，對成本影響巨大（預制構件的存放、裝車和運輸費用占總成本的20%左右）。因此，如何通過科學管理預制構件的存放、裝車和運輸環節，對降低整體成本至關重要。通過參考其他文獻和項目應用經驗可，可總結出預制構件場地布置設計思路、存放原則以及運輸的措施。

（1）對存放場地進行布置和設計，根據存放場地的規模和特點進行合理規劃、分區、和布局，提高場地利用效率、減少倒運次數、設置合得的進出路線等，可等有效降低存放的成本；（2）對預制構件的存放原則與方法進行科學的設計，根據構件類型、大小、數量和形狀，采取不同的存放方式，例如對疊合樓板、樓梯、梁等預制構件，要按照相同的規格分類疊放；而墻體和掛板等采用靠放或插放的立式存放方式，這便于查找搬運和統計，減少人工清點時間；（3）根據構件種類、外形以及數量等參數制定安全高效的運輸方案，綜合考慮運輸順序、運輸耗費時間、行車路線及其它相關等因素，做好充分的運輸前準備工作，嚴格按照運輸方案執行。

2.4 科學管理施工現場，提高施工效率

預制構件的施工過程不能絕對地做到成本減量，也有成本增量，例如常見到的吊裝設備費用、吊裝人工費用、臨時支撐費用和連接費用等。是造成裝配式建筑成本高的主要原因。其中，施工環節的不必要成本增量如下所述。

（1）同步施工理念。需要在施工過程中采用先進的施工理念組織裝配式建筑施工，減免期間返工和紕漏現象所造成的成本浪費；（2）加強協同力度。由于生產計劃與施工計劃不夠協同，導致吊裝過程比較繁瑣，增加了施工成本；（3）現場合理存放預制構件。對現場構件的隨意存放，增加了施工時間和搬運，會導致成本增加；（4）選擇適合的起重設備。對設備的選型不當會導致工期加長，增加成本；（6）增加工人技術培養，儲備高水平管理人才。施工人員的技術水平不夠、管理作業不到位會導致工程質量不達標，增加了工程返修、補修機率，進而造成成本增加。

基于此，要合理配置勞動力，明確不同時段主導工序，緊密配合主導工序的施工，及時調整工作流程，保證工期與工程質量；（2）根據總工程目標，結合季節、政策和現有的建設資源與技術能力，劃分工程項目，分階段的進行，制定持續性的項目建設方案;（3）合理選擇塔式起重機的型號和位置，并指定相關負責人，對其進行定期維護和保養；（4）提前做好特殊材料的設計，滿足預制構件的要求；（5）制定整個項目和單棟建筑的流水作業計劃，做好多棟建筑同時施工的有序銜接，做好質量控制和安全管理，同時制備完善的應急方案，降低整體項目實施過程中的風險性，從安全和質量方面減少不必要的投入。

3 結語

本文基于調查研究，結合實際中裝配式建筑項目實施過程，分析了裝配式混凝土建筑成本構成關鍵要素，并闡述了降低成本的具體路徑和實施策略，對裝配式混凝土建筑領的健康發展具有參考價值。