基于全生命周期的裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的成本對(duì)比分析

陳賽君

（長(zhǎng)沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

引言

在國(guó)家政策的大力倡導(dǎo)下，2020 年全國(guó)31 個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)新開(kāi)工裝配式建筑共計(jì)6.3 億m2，占新建建筑面積的比例約為20.5%。截至2020 年底，湖南省各市州中心城市累計(jì)實(shí)施裝配式建筑總建筑面積8315 萬(wàn)m2，其中，2020 年完成2711 萬(wàn)m2，裝配式建筑占新建建筑面積比例達(dá)到45%。但是，現(xiàn)在采用裝配式建筑方式的多為政府項(xiàng)目，企業(yè)投資項(xiàng)目較少，究其原因還是成本過(guò)高。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑最大的不同是增加了預(yù)制件制作及安裝的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致兩者成本在設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)使用成本上的不同，本文將從項(xiàng)目全生命周期出發(fā)研究其不同。

一、設(shè)計(jì)費(fèi)用方面的不同

裝配式建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到PC 構(gòu)件在生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題和其他各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的設(shè)計(jì)沖突[1]。而裝配式建筑設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)院由于缺乏與裝配式建筑廠家的充分對(duì)接，很多情況下需要裝配式建筑廠家進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)，深化設(shè)計(jì)費(fèi)用，高層項(xiàng)目?jī)H水平構(gòu)件約10 元/m2；加豎向構(gòu)件約20 元/m2；公建項(xiàng)目則設(shè)計(jì)費(fèi)用翻番。

二、建造成本方面的不同

（一）裝配式建筑造成的成本增量

裝配式建筑建造成本增量與裝配率有很大關(guān)系，但其不是影響成本最關(guān)鍵的因素，成本增量與構(gòu)件的拆分關(guān)系很大，相同裝配率項(xiàng)目，構(gòu)件類(lèi)型拆分不同價(jià)格也會(huì)有很大的區(qū)別。接下來(lái)，我們將以湖南長(zhǎng)沙地區(qū)最常見(jiàn)的裝配率50%為例，選用其比較經(jīng)濟(jì)的配備方案進(jìn)行成本增量指標(biāo)計(jì)算，即：主體結(jié)構(gòu)25 分+圍護(hù)墻與內(nèi)隔墻10 分+裝修與設(shè)備6 分+綠建9 分=50 分（此處主體結(jié)構(gòu)得分主要是水平構(gòu)件預(yù)制得來(lái)，外圍護(hù)墻與內(nèi)隔墻非砌筑）。

通過(guò)對(duì)裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑成本進(jìn)行分析（見(jiàn)表1），分析得出產(chǎn)生成本增量及其原因如下：

表1 裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑成本增量（拆分方案一定）

1.PC 構(gòu)件

裝配式項(xiàng)目較于傳統(tǒng)區(qū)別最大的部分——PC 構(gòu)件，通過(guò)對(duì)比研究不同的裝配方案，筆者發(fā)現(xiàn)：主體結(jié)構(gòu)分值主要是拆分水平構(gòu)件而來(lái)，按現(xiàn)在的市場(chǎng)行情，預(yù)制構(gòu)件費(fèi)用遠(yuǎn)高于現(xiàn)澆鋼筋砼的綜合單價(jià)，從成本角度考慮，盡量少做預(yù)制構(gòu)件會(huì)對(duì)項(xiàng)目的工程成本有比較好的作用，而按裝配式建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的拿分項(xiàng)來(lái)說(shuō)，做水平構(gòu)件相對(duì)是分值較高，預(yù)制方量較少的一種措施。

主體結(jié)構(gòu)按僅拆分水平構(gòu)件計(jì)算，攤到每平方建筑面積含量為0.07～0.09m3/m2；若增加豎向預(yù)制剪力墻，該值約0.21m3/m2；若內(nèi)隔墻也采用預(yù)制，該值達(dá)到約0.39m3/m2。通過(guò)計(jì)算PC 構(gòu)件含量與PC 構(gòu)件單價(jià)乘積，可得PC 構(gòu)件的單方經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。目前長(zhǎng)沙市場(chǎng)價(jià)格為2600～3000 元/m3。PC 構(gòu)件的高單價(jià)與工廠未能規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)有關(guān)，業(yè)主的個(gè)性化設(shè)計(jì)需求導(dǎo)致工廠開(kāi)模成本增加。

PC 構(gòu)件的使用還伴隨著吊裝費(fèi)用的增加，PC 構(gòu)件的吊裝價(jià)格也根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況有所不同，經(jīng)測(cè)算僅做水平構(gòu)件的吊裝分包單價(jià)約20 元/m2（含輔材），增加豎向預(yù)制剪力墻會(huì)增加部分輔材，包括灌漿料、連接件、斜支撐等，費(fèi)用為35～40 元/m2，若再增加內(nèi)隔墻，則費(fèi)用大概為50 元/m2。

2.拼縫

裝配式建筑是由許多構(gòu)件拼裝而成，由于PC 構(gòu)件間是無(wú)法做到嚴(yán)絲合縫的，因此在吊裝時(shí)會(huì)將各預(yù)制件之間事先留縫，然后再采取措施填縫，這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)建筑物防水及密實(shí)的要求。

內(nèi)墻拼縫因溫度或材料變形易引起開(kāi)裂，一般分水平和豎向縫，水平方向主要是指疊合板之間拼縫，豎向縫是指預(yù)制構(gòu)件與構(gòu)件之間、構(gòu)件與現(xiàn)澆剪力墻之間、構(gòu)件與填充墻之間等的縫隙；對(duì)于僅做水平構(gòu)件項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，僅有水平疊合板之間拼縫，按建筑面積分?jǐn)倻y(cè)算約0.16m/m2;若做豎向構(gòu)件則拼縫較多，經(jīng)測(cè)算約為1.33m/m2，內(nèi)墻拼縫的綜合單價(jià)約12 元/m。

外墻防水縫是指外維護(hù)采用預(yù)制構(gòu)件而造成的拼縫，一般填充聚氨酯膠，其含量約為0.5 米/m2，防水縫的綜合單價(jià)約為35 元/m。

3.鋼筋、砼含量

裝配式建筑由預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件組合而成，為使其兩者結(jié)合牢固，需要增加鋼筋用量，如疊合板中要增加桁架鋼筋，且由于裝配式結(jié)構(gòu)疊合板厚度厚于全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，因此用鋼量高于傳統(tǒng)建筑。砼用量方面：主要變化為裝配式結(jié)構(gòu)將100mm 現(xiàn)澆樓板改為60mm 預(yù)制+70mm 現(xiàn)澆，砼用量提高。經(jīng)測(cè)算，鋼筋、砼含量將增加10%～20%。

4.施工措施費(fèi)

裝配式項(xiàng)目因增加預(yù)制構(gòu)件起吊，故一般比傳統(tǒng)塔吊型號(hào)大。傳統(tǒng)項(xiàng)目塔吊約2.1萬(wàn)/月（含人工），裝配式項(xiàng)目塔吊約4.6 萬(wàn)/月（含人工）；裝配式33 層高層項(xiàng)目按10 個(gè)月工期測(cè)算，測(cè)算出傳統(tǒng)項(xiàng)目塔吊費(fèi)用指標(biāo)約14 元/m2；裝配式項(xiàng)目塔吊約30 元/m2。

臨時(shí)設(shè)施費(fèi)方面：目前工廠運(yùn)送預(yù)制構(gòu)件多采用直銷(xiāo)的方式，即直接從工廠拖運(yùn)至施工場(chǎng)地。如構(gòu)件不立即進(jìn)行吊裝，則需在施工現(xiàn)場(chǎng)短時(shí)間存放，存放場(chǎng)地的大小、位置安排直接影響到施工的效率和秩序，這就要求運(yùn)輸車(chē)道及堆場(chǎng)的路面硬化要求更高，從而增加臨時(shí)設(shè)施費(fèi)用。

（二）裝配式建筑相對(duì)于傳統(tǒng)建筑造成的成本節(jié)約

1.抹灰含量

裝配式建筑墻體采用條板或預(yù)制構(gòu)件時(shí)，其表面可以不再抹灰，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)建筑抹灰含量指標(biāo)為1.1m2/m2，按照抹灰（含掛網(wǎng)）綜合單價(jià)約50 元/m2，則裝配式建筑相對(duì)于傳統(tǒng)建筑可節(jié)約55 元/m2。

2.模板用量

裝配式建筑采用疊合板，故減少板底支模，根據(jù)測(cè)算，預(yù)制率越高，則模板使用量越低，下表是不同預(yù)制率其對(duì)應(yīng)的模板用量。

表2.預(yù)制率與模板用量計(jì)算表

3.政策優(yōu)惠

為推廣裝配式建筑，各地陸續(xù)出臺(tái)了裝配式項(xiàng)目的獎(jiǎng)勵(lì)政策，包括：財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)、容積率獎(jiǎng)勵(lì)等。2020 年前，長(zhǎng)沙地區(qū)對(duì)裝配式項(xiàng)目補(bǔ)貼100 元/m2，隨著政府強(qiáng)制性推廣裝配式建筑政策的進(jìn)一步落地，長(zhǎng)沙地區(qū)現(xiàn)已取消補(bǔ)貼。

4.稅收優(yōu)惠

全國(guó)各地對(duì)于裝配式項(xiàng)目大多采取稅收優(yōu)惠的政策，施工單位在購(gòu)買(mǎi)預(yù)制構(gòu)件時(shí)征收的17%增值稅發(fā)票可以抵稅。通過(guò)測(cè)算分析，若僅做水平構(gòu)件，抵稅約8 元/m2；若水平、豎向構(gòu)件全部預(yù)制，則可抵稅約22.7 元/m2。

三、維護(hù)使用成本方面的不同

建筑的使用成本包括使用期間的能耗成本和維修費(fèi)用。裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑，其外墻板多采用“三明治”夾芯板方式制造，即將保溫材料夾在外墻預(yù)制墻體中間，這樣不但節(jié)省了外墻保溫的施工，還節(jié)約了建筑面積，經(jīng)測(cè)算：其建筑面積較傳統(tǒng)的約增加2%左右建筑面積。在同等保溫要求情況下，工廠預(yù)制的外墻板單位面積通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量更小，因此其住宅年度能耗費(fèi)用也就更低。

使用期維修費(fèi)用主要包括計(jì)劃性維護(hù)費(fèi)用和故障性維修費(fèi)用兩大部分[2]。計(jì)劃性維護(hù)是指預(yù)防性的日常維護(hù)，其所在維修費(fèi)用比例較小，裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在這方面差別不明顯。在故障性維修方面，目前階段，由于是現(xiàn)場(chǎng)拼裝的構(gòu)配件，會(huì)留下大量的拼裝接縫，導(dǎo)致裝配式建筑在防水上存在一定的先天弱點(diǎn)，加上管理人員管理水平及工人技術(shù)水平不一，在拼縫時(shí)留下了質(zhì)量隱患。要解決裝配式建筑滲漏的問(wèn)題除了在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新外，還需要從人、材、機(jī)等源頭上進(jìn)行管控。

本文通過(guò)對(duì)湖南省真實(shí)項(xiàng)目按照裝配建造及傳統(tǒng)工藝施工進(jìn)行成本數(shù)據(jù)測(cè)算、對(duì)比、分析，得出：裝配式建筑深化設(shè)計(jì)，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸及吊裝、拼縫等會(huì)造成成本增量，而其建造方式在抹灰及模板用量、節(jié)約建筑面積、節(jié)省工期方面，又可以節(jié)省成本。裝配式建筑取代傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式之路仍壓力重重，需要各專(zhuān)業(yè)加強(qiáng)溝通、管理人員需不斷提升管理技能、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，而工人則需加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)技能。只有各參與方共同協(xié)作，才能促進(jìn)建筑工業(yè)化更好的發(fā)展。