裝配式建筑結構體系成本的影響因素及研究

白冰

［山西省煤炭規劃設計院（集團）有限公司，山西 太原 030045］

1 裝配式建筑概述

裝配式建筑是現代工業和建筑行業共同發展的結果，其改變了傳統建筑形式，令建筑物可以像工業生產一樣，提前制作出各種構件，然后在施工場地進行安裝，由此極大縮短了施工周期，減輕了對建筑場地以及周圍環境的影響。裝配式建筑起源于20世紀初期，直到20世紀中期開始在西方的一些發達國家得到應用，且迅速發展。我國對裝配式建筑的應用時間較晚，21世紀初才開始進行具體應用，而且直到2015年我國才針對裝配式建筑提出了相應的評價標準，因此對我國建筑行業而言，有關裝配式建筑的理論還需要進一步完善，成本控制還需要深入研究，這樣才能有效促進我國裝配式建筑的良好發展。

2 裝配式建筑結構體系成本的影響因素

2.1 預制構件

裝配式建筑以各種形式的預制構件為基礎，需要在工廠中提前將預制構件生產出來，然后統一運輸到施工場地有序安裝，因此預制構件是影響成本的主要因素之一（圖1）。在構建生產過程中，所使用的材料、構件規格等都涉及了成本，例如鋼筋混凝土構件相較于成鋼材構件成本更低，但鋼筋混凝土構件的自重過大，對運輸提出了較高要求，因此運輸鋼筋混凝土構件需要投入更多的運輸成本[1]。另外在安裝過程中，構件抵達施工場地以后能否及時安裝，如果不及時安裝怎樣存放構件也涉及了成本的問題。通常都需要針對構件的制作、運輸、安裝等進行統籌安排，以此減少這一過程中的成本消耗。但目前我國在相關領域的人才較少，而且沒有一個明確的標準對其進行約束和支持，這些都導致不能對預制構件的成本進行有效控制。

圖1 預制構件

2.2 建設工期

無論是傳統建筑還是裝配式建筑，建設工期對于成本都有著非常大的影響。以傳統建筑為例，在主體結構的施工中，通常5d左右會完成一層，但不能和其他施工內容進行交叉，整體需要8d左右才能完成一層的全部施工，主體封頂完畢以后只能完成50%的工作量，由此也導致施工周期越長，需要投入的成本就越多。裝配式建筑在這方面有著得天獨厚的優勢，通常1d即可完成一層主體施工，整體施工可以在6d左右完成，當封頂之后可以完成85%的工作量，相較于傳統建筑大大縮短了施工周期，因此在工期方面的成本投入更低。但在安裝過程中需要使用很多大型設備，比如重型吊車，而且還要地面人員的配合，因此在設備和人工方面的成本投入更多。另外如果構件的標準化程度不符合要求，會影響各種預制配件的裝配速度，由此也會導致工期延長，進而增加成本。裝配式建筑可以通過流水作業的方式進行施工，為不同施工環節配置專業人員和設備，同時其上層和下層的施工可以同步進行，例如在開展下層裝修過程中可以安裝上部的主體結構，以此可令工作效率明顯提升，進一步減少工期成本。

2.3 預制構件的規模化發展

隨著裝配式建筑的不斷發展，預制構架的規?；卣饕苍絹碓矫黠@，規模化特征極大降低了預制構件的采購成本，而且各種零部件具備了通用性的特征，不需要為采用不同零部件而投入過多時間和資金，這樣就會出現一個現象，需要采購的零部件的種類變少，但采購數量相較于過去有所提升，在每一種零部件上需要投入的成本更多，但總體成本有所下降。另外預制構件生產廠家在規?；l展中也可以獲得極大便利，可以同批次生產大量的預制構架以及相關零部件，這樣可顯著提升生產效率，而且不需要多次轉產，因此生產廠家的成本投入更低，相應的采購成本就得到了有效控制[2]。

3 裝配式建筑的成本體系

結合前文的分析可以得知，裝配式建筑成本影響因素主要體現在構件和施工周期兩個方面，因此成本體系構成有生產成本、運輸成本和安裝成本等組成部分，可從這幾個部分入手進行具體闡述。

3.1 裝配式建筑的生產成本

相較于傳統建筑，裝配式建筑建造時使用了不同的材料，因此在材料上的成本投入較高[3]。在建設過程中，將現澆結構替換為了疊合板，將空心磚砌塊替換為了鋼筋混凝土預制隔墻板，另外裝配式建筑中還有結構縫灌漿，用于連接不同的預制構件。裝配式建筑對材料要求較高，需要采購品級更高的原材料用于預制構件的制作，其中一些原材料的需求量比較大，因此成本可以得到有效控制。在裝配式建筑中，樓蓋部分使用的是疊合板，相較于傳統建筑樓蓋的厚度更厚，因此這部分成本有一定的增加，基本上每平方米需要多投入17元左右，同時為了保障建筑質量，需要使用更多的混凝土和鋼筋。從整體上看，裝配式建筑的生產成本比傳統建筑更多，因此應考慮如何從這一角度入手使用更為有效的成本控制手段。

3.2 裝配式建筑的運輸成本

前文已經提到預制構件在生產完畢以后需要運輸到施工場地，運輸過程中所選擇的方式、交通環境、天氣因素都是影響成本因素。尤其我國裝配式建筑的發展時間還比較短，能夠生產預制構件的廠商不多，施工企業有時必須選擇遠距離的構件供應商，那么就必須投入更多的運輸成本，另外前文也提到如果構件的運輸難度高也會增加成本[4]。

3.3 裝配式建筑的安裝成本

安裝成本包括很多方面，例如安裝過程中所使用的設備、人工、附加材料等，另外預制構件安裝對技術水平的要求較高，因此也需要投入一定的技術成本。此外，如果在安裝預制構建過程中因為各種因素導致安裝不順利，或損傷了構件，那么會導致工期延長，成本也會進一步增加（圖2）。

圖2 裝配式建筑安裝

4 裝配式建筑成本控制措施

結合前文的分析可以得知，控制裝配式的建筑施工成本應從以下3個方面入手：①完善預制構件的運輸流程。施工企業在定制預制構件之后，需要結合供應商的距離制定一套完整的運輸方案，將天氣因素、交通因素、車輛因素等完全考慮在內，然后當預制構件運到達場地以后及時完成安裝，避免長時間存放構件導致的成本增加[5]。另外如果條件允許應盡量選擇近距離的預制構件供應商，這樣可減少在運輸方面的成本投入。②培養專業技術人員。裝配式建筑對施工技術的要求較高，因此為了保障施工能夠順利進行，相關企業應積極配備專業的技術人員，以減少因技術不完善所導致的額外成本。③嚴格控制安裝流程。應針對預制構件安裝制定一個完善的流程，例如相關設備、人員等必須提前就位，安裝人員的綜合素質要滿足相關要求，以此保證構建安裝能夠順利進行。

5 結語

綜上所述，近年裝配式建筑開始蓬勃發展，其在成本、環境影響等方面都要優于傳統建筑形式，但我國的裝配式建筑發展時間還比較短，相關支持理論還需進一步完善。另外，在成本控制方面，裝配式建筑需要關注的內容較多，因此比較容易出現相關問題。這些都需要建筑施工企業和相關部門給予更多關注，這樣才能更好地開展預制構件成本控制。本文從裝配式建筑、成本影響因素、成本體系等對此做了簡要分析，提出了相應的成本控制策略，以期對提升裝配式建筑的發展水平起到一定推進作用，并促進我國建筑行業的良好發展。