全過程裝配式建筑成本控制研究

□文/程沙沙

（廣西建設職業技術學院廣西·南寧）

［提要］裝配式建筑是建造方式的重大變革，具有節能、環保、高效等優點，是實現建筑產業現代化的重要路徑。但是，目前主要受其成本影響，致使裝配式建筑在我國的應用不多，其發展道路受阻。首先研究全過程裝配式建筑成本構成，分析裝配式建筑從設計到裝配整個流程成本的關鍵性影響因素，并提出成本優化建議。

一、引言

現階段傳統的現澆建筑具有施工工期長、生產效率低、環境污染大等弊端，已不能滿足建筑業可持續發展的要求。裝配式建筑作為一種新型建筑模式，是先在工廠完成各預制構件的加工生產，然后運送到現場進行裝配，可以有效提升施工質量、提高工作效率，同時減輕環境污染。近年來，裝配式發展得到了政府部門重視和社會關注，也迎來了新的契機。目前，我國裝配式行業處于探索發展期，如何有效降低裝配式建筑的成本是大力發展裝配式建筑的主要影響因素。

二、基于全過程的裝配式建筑成本構成分析

裝配式建筑整個過程的成本主要有四大類：設計成本、生產成本、物流成本和裝配成本，具體構成見圖1。相對于傳統現澆結構的成本組成來說，裝配式建筑的造價更為復雜，除了人工費、材料費和機械設備使用費以外，還有裝配式預制構件的制作費、材料及貨物的運輸費、安裝費和對成品保護等費用，這些多出來的部分在裝配式建筑全過程工程造價中有著重要占比。（圖1）

圖1 裝配式建筑成本構成圖

（一）裝配式建筑全過程設計成本分析。裝配式建筑的設計成本只占整個建設工程總成本的1%～2%。但裝配式建筑設計需要根據生產和裝配的需要對每個構件進行拆分。在構件深化拆分設計中，預制構件都要從建筑、結構、設備等多專業進行綜合考量，立面圖、剖面圖及構件連接詳圖都需要詳細反映在拆分圖上，這些工作加大了設計階段的工作強度和技術難度，這也是其設計成本較高的主要原因。

預制構件的標準化程度、預制完成率、裝配完成率等對成本都具有重大的影響。具有工業化建筑設計理念的建筑工程師可以在設計階段對構件的拆分問題進行充分預估，使預制構件種類減少、規格降低，使生產標準化達標、提高建筑構件的組合和重復利用率，減少因多種規格的預制構件模具造成的高成本投入，從而達到降低造價成本的目的。

（二）裝配式建筑全過程生產成本分析。從現實來看，因政府對裝配式建筑的支持力度不夠以及裝配式建筑規模較小等因素，預制構件的生產階段的成本主要包括以下幾個方面：

1、人工費。我國裝配式建筑在生產過程中存在技術人員匱乏及操作不熟練等問題。構件生產企業在員工入職前需要花費大量的時間和費用用于培訓技術工人，同時因操作人員流動性較大等因素，進一步增加了培訓的費用。因此，現階段裝配式構件生產的人工費較傳統建筑偏高。

2、材料費。裝配式建筑在制作生產過程中，因工廠精確的生產控制很大程度上避免了原材料不必要的浪費。但與傳統現澆建筑相比，預制構件在設計過程中增加了構件之間的連接，因此其鋼筋量也明顯增加。

3、設備折舊費。目前，我國裝配式建筑市場較小。預制構配件廠因產能過剩的原因，不能滿負荷生產，同時又要考慮工廠的經營成本和設備的折舊費等，其生產成本居高不下。

（三）裝配式建筑全過程物流成本分析。物流階段在整個裝配式建造過程中是一個非常重要的過程。傳統現澆建筑的材料物流費用是材料成本的一部分，而裝配式建筑因建造方式的不同，預制構件是在構配件廠生產，再由構配件廠運輸至施工現場進行裝配，物流成本相比傳統施工方式而言是額外增加的費用。裝配式建筑全過程物流成本主要包括以下幾個方面：

1、構件的倉儲費用。傳統建筑是直接在現場澆筑混凝土，在實體建造過程中不需要專門的構件倉儲場地。但裝配式構件在構配件廠生產完成后需要專門的場地存放，期間還需要專人負責養護和管理。同時，構件在運輸到施工現場后，仍需要場地進行堆放，構件的倉儲費用進一步增加。

2、構件場外運輸費。相比于傳統建筑商品混凝土運輸費，預制構件因尺寸大，形狀不規則、在運輸過程中需要增加保護措施等原因，運輸費用較高。同時，因構配件廠數量少、分布不均等因素導致運輸距離增加，構件運輸費用也相應增加。

3、構件在施工場地內的二次搬運費。傳統現澆式建筑的商品混凝土在施工現場直接完成澆筑，而裝配式構件運送至現場后因施工進度的不同在施工場地內會出現二次搬運，因此額外增加了預制構件的二次搬運費。

（四）裝配式建筑全過程裝配成本分析。預制構件的現場安裝是裝配式建筑的核心技術之一。施工人員選擇合適的塔吊型號并合理安排塔吊施工范圍，根據施工進度和安裝順序確定構件的放置位置，因此施工人員吊裝技術的專業性和熟練性要求較高。同時，與傳統現澆建筑不同的是，預制構件的節點安裝是額外增加的費用。為了保證節點連接的可靠性，節點施工一般采用安全性較高的鋼筋套筒灌漿連接工藝，套筒連接件需要量大，灌漿料價格高，從而使裝配成本大幅增加。

三、裝配式建筑成本控制存在的問題

（一）構件生產企業的標準化、專業化程度不高。制造業工業化生產既能保證產品質量，也可以有效控制成本。其中，構件的標準化、專業化是很重要的影響因素。目前，我國裝配式建筑生產標準化、專業化程度不高，裝配式市場較小，因此其生產成本較高。

1、裝配式構件設計標準化程度低。當前裝配式建筑通常采用設計與施工相結合的模式，設計標準化對生產成本的影響至關重要。在設計過程中采用一體化設計，同時還應將后續的生產、運輸和安裝的成本納入考慮因素，將成本因素作為設計的首要因素，才能確保構件能批量生產。雖然同一生產企業采用的標準是統一的，甚至可以形成系列化產品，但不同構件生產企業的標準不統一且難以協調。我國裝配式建筑構件標準化不夠，不同企業構配件難以實現有效替代，使得構配件市場競爭不充分、裝配式構件生產成本較高。

2、裝配式構件生產企業專業化程度低。專業化生產包括線上的規范化、操作的規范化和工人技術的規范化。為了降低成本，裝配式構件生產企業一般在同一套生產線上生產多種型號的構配件，因生產設備種類多、設備轉換工藝復雜、生產指標體系不同等原因，導致生產效率大大降低，裝配式構件生產成本提高。

（二）裝配式建筑規模比較小。根據經濟學理論，在有效市場的前提下，隨著生產規模的適度增加，產品的邊際成本會降低。也就是說，如果裝配式建筑發展到一定程度，那么生產成本自然會出現相應程度的降低。目前，我國裝配式建筑因標準化、專業化程度較低，不會對某種構件形成大規模的生產。同時，裝配式構件生產企業規模化普遍不夠，不能通過形成規模優勢降低成本，采取盲目擴大規模的生產方式雖然可以降低生產成本但必然導致庫存和資金占用風險。裝配式生產無法實現規模化，其成本也會居高不下。

（三）裝配式建筑產業集成化程度較低。目前，我國裝配式建筑產業組織模式仍然是以建設單位為核心，設計單位、施工單位、構件生產企業等多方作為獨立參與者由建設單位統一協調，如圖2。該模式最大的特點就是離散性大。由于建設過程中參與方眾多，產業組織集成化程度低，成本增加。（圖2）

圖2 裝配式建筑產業組織模式圖

（四）物流成本比較高。目前，我國裝配式建筑的應用程度不高，從事裝配式構件生產的企業不多，施工單位對生產企業的選擇性較小，導致預制構件從生產企業到施工現場的物流距離較遠，物流成本增加。同時，預制構件的運輸路線未能合理規劃、運輸批次和數量缺乏科學性、車輛選擇不合理等因素會進一步增加物流成本，從而導致裝配式建筑的成本增加。

（五）管理、技術人才緊缺。裝配式建筑原則上應該是工程設計、部品部件生產、施工及采購的統一管理的深度融合，從而實現項目的有效管理。因此，裝配式建筑對項目管理人員的能力提出了更高的要求。同時，傳統建筑的施工現場主要以混凝土建造為主。傳統的勞動力本身就具備一定的施工技能，只需簡單的培訓便可投入到建筑工作中，沒有專業的技術要求。但是，裝配式構件從生產到安裝的工人都需要熟悉裝配式構件、會使用大型輔助器械來生產或者吊裝構件。有些工人不具備這種專業技能，雖然可以通過培訓提高技術工人的專業性，但時間成本和資金成本提高。

四、裝配式建筑成本控制優化建議

（一）加強政府宏觀引導，加大政策扶持力度

1、政府需要制定與裝配式建筑發展相關的扶持性政策。目前，我國在裝配式建筑領域缺乏研究經驗，裝配式建筑推廣范圍不廣、規模小，裝配式構件生產企業也不具備規模化生產的能力。通過政府的政策性支持，進行稅收政策改革，對市場經濟發展趨勢進行宏觀調控，吸收國外較為先進且完善的施工技術和管理體系，制定相關福利政策，促進外來資金投入，提高裝配式建筑的規模，給降低裝配式建筑造價提供可能。

2、加大科研投入，完善標準化和模數化。按照國家建筑標準，在建筑施工中應統籌建筑速度和質量的關系，環境和效益的關系。在材料方面注重新型裝配式建材的研發；結構方面開發新的結構形式；軟件開發方面大力推行綠色技術軟件的研發。同時，建議完善裝配式建筑行業標準，從建筑設計、構件生產和運輸、構件安裝以及工程驗收等都進行明確規定，尤其是在構件標準化和模數化方面進行統一，提高生產效率，從而降低成本。

3、改革對預制構件資質管理的制度，實現設計-施工-管理一體化。在當前的裝配式建筑實際項目中，因產業組織模式離散性較大，因此產業集成化程度較低，構件從設計、生產到安裝都是由獨立的企業運作，相互之間沒有交集，無法默契配合，管理上也無法達到高效的運作。政府可以通過修改相關資質管理標準，建立生產安裝一體化的資質模式，促進專業化生產、安裝一條龍的大型施工企業產生和發展，實現設計-施工-管理一體化。

4、加強管理、技術人才培養。針對裝配式建筑管理、技術人才緊缺問題，政府可以在高職或中職教育中加大裝配式相關證書的考評力度，鼓勵校企合作共同培養人才，為從事裝配式建筑管理或施工的人員提供相應的專題培訓或繼續教育，同時在培訓費用上給予優惠，從而減輕企業培訓的時間和資金成本。

（二）優化預制構件設計、運輸、施工環節

1、合理拆分和設計，深化設計流程。作為成本管理中重要的一環，在裝配式建設設計的初始階段就要對工程項目的各個環節進行充分研究，統籌考慮，在拆分設計時應盡量標準化，使構件的單元化程度更高。盡量選擇制作方式簡單、安裝過程簡便的構造形式，減少施工難度。在深化設計階段，施工總承包單位負責及時了解各個專業的具體需求，進行問題系統處理，提高設計的集成度。構件生產部分再在此基礎上將需求轉化為相關專業的圖紙，按照實際生產要求進行圖紙深化。通過優化設計，使構件部品外形一致，提高構件的重復率，降低裝配式生產企業的模具種類和數量，降低生產成本中的模具費用。

2、選擇合適的構件生產企業，合理制訂運輸方案。在選擇裝配式構件生產企業時可以多家對比考察，在確保產品質量的前提下盡量選擇運輸距離較短的廠家。同時，在構件運輸前根據構件的需求計劃確定好合理的運輸車輛、運輸方案和運輸路線。在運輸路線上除了距離因素外，還要綜合考慮沿途路況、限高限寬等實際因素。對裝配式構件做好防護措施，避免構件在運輸過程中出現損壞。

3、提升安裝速度，加大機械化安裝水平。與傳統建筑的施工安裝不同，裝配式建筑主要依靠重型吊車吊裝和人工拼裝。在施工階段可以采用分段流水安裝方式，不同工序能夠同時展開。同時，定期對作業人員進行技術培訓，提高安裝效率。

（三）使用BIM技術進行成本管理控制。與傳統現澆建筑相比，裝配式建筑從設計、生產到安裝環節都需要較高的精度，因此引入信息技術將有利于提高裝配式建筑的質量。BIM技術的日漸成熟和廣泛推廣，為裝配式建筑的發展提供了新的機遇。若將二者有機融合，形成基于BIM技術的數字化建造技術，實現對裝配式建筑全生命周期的信息化管理，可以大幅提高設計、生產、運輸、施工、運維的工作效率。BIM技術可以在設計環節自動對造價成本進行更新，減少了中間一些必要但又復雜的人工環節。BIM建模可以進一步精確實體工程量。同時，通過建立基于BIM技術的裝配式建筑全過程信息平臺，將建設過程中的大量信息及時導入BIM數據庫，BIM數據庫通過識別、分析、整合有效信息傳遞給全過程工程咨詢單位，全過程咨詢單位接收信息后對后續咨詢工作提前策劃，形成咨詢成果導入信息管理平臺。業主可以隨時查看項目信息并通過平臺反饋問題。通過信息管理平臺，實現裝配式建筑全過程信息集成共享，同時也可以實現對成本的有效控制。