基于AHP的PC構件成本控制研究

范云翠，湯曉琪

（吉林建筑大學）

1 引言

近年來，為實現建筑工業化，國家不斷出臺政策以促進裝配式建筑的發展。2020年5月，住建部在《2019裝配式建筑發展概況》中提出，加快優化建筑技術體系，提高產業配套能力，建設更多裝配式建筑示范工程項目。然而，裝配式建筑在我國的發展雖然十分迅速，但是也有障礙亟需突破。現階段，我國的裝配式建筑是以預制混凝土結構為主，裝配式混凝土結構建筑造價高于傳統現澆建筑，是制約裝配式建筑在全國進行大面積推廣的主要因素。而高額的PC構件成本是影響裝配式混凝土結構建筑成本過高的主要因素。因此，有必要對PC構件成本控制進行研究，這對于裝配式混凝土結構建筑成本的降低具有重要意義，有利于推動裝配式建筑在我國的健康發展。

2 PC構件成本影響因素分析

2.1 PC構件成本影響因素體系構建

裝配式PC構件與現澆構件相比，少了現場澆筑環節，但相應的增加了工廠生產和物流運輸環節，而且設計階段和安裝階段的成本與傳統現澆也有所區別。因此，PC構件成本大致由設計-生產-運輸-安裝產生。

1）設計階段

既要按照建設單位的要求進行設計，也要考慮施工現場的實際情況。PC構件的設計與傳統現澆形式下的設計相比，增加了預制構件拆分一項，因此設計人員的專業能力也非常重要。

2）生產階段

PC構件的生產不僅需要特殊的材料，還需要專業的設備和模具，因此材料費、人工費、機械費和模具費是主要費用支出，此外還有PC構件的蒸養費以及攤銷費[1]。

3）運輸階段

PC構件在工廠生產完成后會用車輛運輸至施工現場，由此產生的成本包括裝車費用、工廠至施工現場運輸費、卸車費用、短期倉儲費和二次搬運費。

4）安裝階段

由于PC構件的體型一般較大，需要大型機械進行吊裝，因此會產生較高的機械使用費和垂直運輸費。此外還包括安裝人工費、材料費和腳手架費，而施工人員的技術水平對安裝階段的成本也會產生一定影響。

在上述PC構件成本影響因素的分析中，由于企業管理費和利潤企業可以根據實際情況進行控制，而規費和稅金屬于不可競爭費用，費率由政府部門統一規定，因此本文不做討論。綜上，歸納PC構件各階段成本影響因素，具體如圖1所示。

圖1 PC構件成本影響因素劃分

2.2 影響因素賦權

通過文獻研究法，統計表1中15位學者按照“1分代表重要，2分代表很重要，3分代表十分重要”對PC構件成本影響因素的重要程度判斷，歸納本文涉及的22個指標的重要性，具體如表1所示。

表1 PC構件成本影響因素的代表性文獻評分匯總

2.3 判斷矩陣層次排序及一致性檢驗

2.3.1 計算第一層次權重

基于PC構件各影響因素的重要性統計結果，結合熟知PC構件行業專家的評分，構建第一層次判斷矩陣如表2所示。

表2 第一層次判斷矩陣

用MATLAB軟件計算表2第一層次判斷矩陣的最大特征根λmax=4.0310。

2.3.2 計算第二層次各階段相對權重

對于設計階段，用MATLAB軟件計算其最大特征根λmax=4.0211。

同理，計算得到生產階段λmax=7.1005、運輸階段λmax=5.3136、安裝階段λmax=6.1034，進一步計算CR分別為0.0123、0.0700、0.0164，均滿足CR＜0.1，滿足一致性，判斷可靠。

2.4 權重總排序

在得出PC構件各階段影響因素的權重后進行權重總排序（見表3），并進行一致性檢驗：

表3 各影響因素在模型中的權重總排序

3 PC構件成本控制的對策分析

通過改善PC構件成本，可以有效降低裝配式混凝土結構建筑造價?；谏鲜鯬C構件影響因素的權重分析，分階段提出如下控制措施。

3.1 設計階段

3.1.1 優化裝配式設計

PC構件設計階段的成本在總成本中的占比雖然不大，但是對其生產、運輸和安裝環節都會產生重要影響。因此，優化裝配式設計對PC構件成本的控制至關重要。在設計階段，可以基于BIM模型進行裝配式設計，在繪制施工圖的過程中按預制構件的尺寸選取合理的預制部位進行構件模塊的拆分，加強設計的深度；同時利用BIM模擬施工技術對構件的連接構造和空間結構位置進行校驗，提高構件設計的精度[2]。

3.1.2 設計人員的培養

PC構件的設計涉及多個專業，對設計人員的能力有較高要求。設計單位可以開展培訓活動，請相應的專家來企業傳授知識和經驗，促進設計人員的友好交流，提升設計人員的能力，培養出專業知識豐富的復合型的設計人才。此外，設計人員還應緊跟時代步伐，熟練掌握BIM技術，并能夠運用相關軟件進行PC構件設計。

3.2 生產階段

3.2.1 提高生產效率

提高生產效率，避免材料浪費，可以有效降低PC構件生產階段的成本。首先，合理選擇生產線模式，以桁架疊合板為例，可采用長線法生產或流水臺模生產；其次，在選擇合適生產線模式的基礎上，利用成組技術對PC構件進行優化排產。

3.2.2 規?；a

PC構件的生產達到一定規模時，可以形成規模經濟，使企業獲得效益。在一定產量范圍內，隨著PC構件產量的增加，其成本會不斷降低。一方面，在同等預制率下，增加生產規?？梢燥@著減少廠房、設備等固定資產折舊費用的分攤、無形資產攤銷以及其他增量成本；另一方面，模具成本也是PC構件生產階段成本的重要組成部分，而通過規?；a可以增加模具的周轉次數，有效降低模具成本。

3.3 運輸階段

3.3.1 降低運輸成本

在運輸階段，距離是導致運輸成本增加的重要原因，應按同條件就近的原則科學選擇PC構件生產廠家，縮短運輸距離，從而有效控制運輸階段的成本。此外，制定高效配合施工現場的運輸方案對降低運輸成本顯得尤為重要。在制定運輸方案時，應綜合考慮車輛調度、運輸路線以及施工現場進度。根據構件的數量、形狀、尺寸和路況，對運輸車輛進行合理調度；對可行運輸路線的路況進行勘察，選擇最佳線路；依據施工現場進度，合理規劃裝運順序[3]?？梢赃x用橫裝或者平裝的方式，將先安裝的構件置于外側或者上側以便優先卸下，而在運輸車輛上也應配備專業墊木、運輸架等保護工具，防止運輸過程中構件發生碰撞而受損。

3.3.2 減少短期倉儲費

利用BIM技術構建施工現場、PC構件、施工設備等三維模型，為PC構件的進場、檢驗、堆放、安裝提供三維技術性指導。PC構件卸車時，應嚴格按照吊裝平面布置圖堆放；運輸和安裝環節也應做到相互匹配，最好能夠無縫銜接，即一批PC構件吊裝完畢，另一批預制構件抵達施工現場，從而減少倉儲時間和二次搬運次數。

3.4 安裝階段

3.4.1 應用信息化技術

目前，建筑信息化發展迅速，BIM技術的應用受到大力推廣。在PC構件安裝階段可以應用BIM技術，一方面對現場吊裝的PC構件實施監測，將監測結果與設計圖紙對比，保證吊裝過程的安全和質量，提升吊裝效率，進而降低人工費和垂直運輸費；另一方面進行可視化管理，通過PC構件模型的模擬施工，有效控制在實際安裝過程中可能存在的問題，從而對方案進行優化，提升整體效率，降低成本。

3.4.2 加快PC構件安裝速度

提高安裝速度可以有效降低安裝成本，為實現多道安裝工序的同時進行，可以采用分段流水施工的方法。通過流水施工的方式進行管理，全面提升安裝速度；此外，施工單位還應加強安裝管理，并注重安裝工人的培養。應委派專業的管理人員對現場進行管理，以提升安裝效率，降低安裝成本；還應加強對安裝工人的技術培訓，提高PC構件安裝的精度和速度，進而縮短工期，降低成本。

4 結語

通過控制PC構件成本，可以使制約裝配式建筑發展的成本問題得到改善，對裝配式建筑的發展有促進作用。而PC構件企業也應注重開發新產品，不斷提升PC構件的質量。此外，技術落后以及普及度不夠也會制約裝配式建筑的發展。國家應健全裝配式建筑的相關標準規范和技術規范，讓設計裝配式建筑的人員有規范可循；政府應加大宣傳力度以及政策支持，讓更多的企業關注裝配式建筑并培養相關技術人才。最終，通過不斷降低成本、提升技術、提高普及度，推動裝配式建筑持續健康發展新時代的到來。