住宅裝配式建筑建造成本分析與控制

陳超

（中鐵大橋局集團(tuán)武漢置業(yè)發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430000）

1 裝配式建筑的定義

裝配式建筑類似搭積木的形式，在傳統(tǒng)建筑中將鋼筋、混凝土等建筑材料運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)澆，而裝配式則是把陽臺、樓板等部品，在工廠預(yù)先生產(chǎn)好，運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，但我國建筑行業(yè)是勞動密集、污染排放高的行業(yè)、傳統(tǒng)行業(yè)采用就地現(xiàn)澆的模式，裝配式建筑的推廣有效地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

2 裝配式建筑相關(guān)政策

2.1 裝配式建筑政策

大力發(fā)展裝配式建筑，是落實中央城市工作會議精神，推進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要途徑。國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，全面系統(tǒng)指明了推進(jìn)裝配式建筑的目標(biāo)、任務(wù)和措施。《意見》明確提出，力爭用10 年左右的時間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%。同時，逐步完善法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系，推動形成一批設(shè)計、施工、部品部件規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)，具有現(xiàn)代裝配建造水平的工程總承包企業(yè)以及與之相適應(yīng)的專業(yè)化技能隊伍[1]。

2.2 裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)

目前，裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)主要有住建部發(fā)布的《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51129—2017）及其他各省市地方標(biāo)準(zhǔn)，以《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》為例，具體評價指標(biāo)如表1 所示。

表1 裝配式建筑評分[2]

本標(biāo)準(zhǔn)采用裝配率評價建筑裝配化程度。其中，裝配率是指單體建筑室外地坪以上的主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻、裝修和設(shè)備管線等采用預(yù)制部品部件的綜合比例。

3 裝配式建筑成本分析

裝配式成本相對傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工成本增量主要由設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工四個方面組成。

3.1 設(shè)計階段

設(shè)計方案的選擇是控制裝配式建筑成本的重要手段、對最終的成本控制具有決定影響。

項目中需根據(jù)地方規(guī)范確定建筑預(yù)制率與裝配率，不同預(yù)制率、不同條件下的裝配成本不同。設(shè)計中運(yùn)用現(xiàn)代電腦技術(shù)模擬拆分構(gòu)件、碰撞檢測試驗、空間效果等呈現(xiàn)，實現(xiàn)建造全過程協(xié)同管理，減少了后期的修改變更，施工返工等造成的成本增加，以確定最佳設(shè)計方案。

3.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)成本

預(yù)制構(gòu)件的成本一般由材料成本、制作費(fèi)成本、措施成本、運(yùn)輸成本、管理成本、利潤、稅金共七部分構(gòu)成。

預(yù)制構(gòu)件應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，在構(gòu)件設(shè)計中，考慮生產(chǎn)設(shè)計的一體化，避免制造階段出現(xiàn)偏差，影響實際施工安裝質(zhì)量。關(guān)鍵是構(gòu)件的科學(xué)布局，以達(dá)到少規(guī)格多組合的效果。

預(yù)制構(gòu)件按部位可分為墻板預(yù)制、樓梯預(yù)制、陽臺預(yù)制等。對比不同預(yù)制方案、不同類別的預(yù)制構(gòu)件帶來的成本差異較大。因此要根據(jù)現(xiàn)場條件，因地制宜的選擇不同的預(yù)制拆分方案。

3.3 運(yùn)輸成本

運(yùn)輸成本主要指裝配構(gòu)件從生產(chǎn)工廠運(yùn)輸?shù)焦さ氐倪\(yùn)費(fèi)、裝卸費(fèi)與在施工場地的搬運(yùn)費(fèi)。

裝配式建筑的構(gòu)件加工與各車輛的運(yùn)力流程需根據(jù)現(xiàn)場施工計劃用量協(xié)調(diào)安排，確定各個施工構(gòu)件的安裝時間、滾動生產(chǎn)，現(xiàn)場不需要設(shè)置材料庫，模具化的構(gòu)件生產(chǎn)形制統(tǒng)一，可保證安裝過程的標(biāo)準(zhǔn)化和線程化，對減少勞動力和縮短工期有很大幫助。

3.4 現(xiàn)場施工成本

現(xiàn)場施工成本主要由構(gòu)件垂吊運(yùn)輸費(fèi)、構(gòu)件固定安裝人工非、專用工具攤銷等費(fèi)用構(gòu)成。

現(xiàn)場如何組織施工管理，對預(yù)制構(gòu)件吊裝順序、裝卸方案都有較大影響，通過對現(xiàn)場人員、裝配構(gòu)件、轉(zhuǎn)給設(shè)備的調(diào)度，可以高效的提高施工效率，降低成本。

現(xiàn)代施工機(jī)械化能在施工過程替代人工操作，減少人力成本。如在裝車和卸車的過程中，使用先進(jìn)的裝卸工具，替代人工裝卸作業(yè)，將大大提高工程質(zhì)量和工作效率。

4 裝配式成本控制核心措施

4.1 合理控制預(yù)制率

在設(shè)計階段計算裝配式項目預(yù)制率和裝配率時，應(yīng)在滿足規(guī)范要求的前提下盡量減小單體建筑預(yù)制率，減少預(yù)制構(gòu)件用量，且優(yōu)先選用低成本預(yù)制構(gòu)件。

4.2 提高集成化水平

依托現(xiàn)代科技的發(fā)展融合，提高建造施工過程集成化程度。建造中對全專業(yè)、全設(shè)備進(jìn)行全面審核，對影響因素綜合考慮、協(xié)調(diào)、完善，避免在運(yùn)輸、安裝階段中返工修改，以此減少修改、避免返工、降低造價，減少工期。

4.3 提高施工現(xiàn)場管理水平

建筑的設(shè)計、生產(chǎn)與施工應(yīng)是一個閉環(huán)、聯(lián)系緊密的過程，應(yīng)當(dāng)綜合考慮，這對建造成本的控制尤為重要。目前國內(nèi)建筑的各階段都是相互獨(dú)立的企業(yè)運(yùn)營，使得裝配式建造方式的設(shè)計、生產(chǎn)、施工環(huán)節(jié)相對脫節(jié)，裝配式建造優(yōu)勢未充分發(fā)揮，造成成本的增加、工期的延長等問題。造成這一問題的根本原因在于沒有改變傳統(tǒng)的建造方式和思維邏輯，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和建設(shè)模式亟需創(chuàng)新突破[3]。

施工安裝階段現(xiàn)場人員管理水平對整個建造起著重要的作用，因此現(xiàn)場管理人員對裝配建造過程熟悉理解、充分調(diào)度現(xiàn)場資源配置。因此對現(xiàn)場人員的培訓(xùn)刻不容緩，降低人為造成的成本浪費(fèi)、才能發(fā)揮裝配建筑原有的優(yōu)勢。

5 項目成本控制實施案例

以上海世紀(jì)尚城項目為例，項目滿足裝配要求有2 個選擇：單體預(yù)制率≥40%或單體裝配率≥60%。

5.1 裝配式技術(shù)方案設(shè)計原則

（1）在戶型規(guī)整、立面有序為思路下進(jìn)行戶型設(shè)計。設(shè)計過程充分考慮構(gòu)件生產(chǎn)、安裝等因素。

（2）預(yù)制構(gòu)件以少規(guī)格、多組合為原則設(shè)計。

（3）控制預(yù)制構(gòu)件尺寸與重量，盡量按照單開間拆分，一般剪力墻體系較重的構(gòu)件為預(yù)制凸窗或預(yù)制剪力墻。

（4）預(yù)制水平構(gòu)件選取范圍一般避開廚房、衛(wèi)生間等用水房間，且避開公區(qū)管線密集區(qū)域。

（5）預(yù)制梁盡量選擇預(yù)制次梁，對結(jié)構(gòu)受力影響較小的部位。

（6）預(yù)制內(nèi)隔墻選擇原則為優(yōu)先選用臥室、客廳等分隔墻，其次選擇公區(qū)、走道內(nèi)隔墻，盡量不選用廚房、衛(wèi)生間等用水房間隔墻。

5.2 “一體化”墻體保溫材料對比

現(xiàn)澆部分兩種“一體化”墻體對比[3]如表2 所示。

表2 現(xiàn)澆部分兩種“一體化”墻體對比[3]

5.3 構(gòu)件拆分方案對比

構(gòu)件拆分方案對比如表3 所示。

表3 構(gòu)件拆分方案對比

5.3.1 高層住宅方案對比

方案一和方案二預(yù)制區(qū)域比較如表4 所示。

表4 方案一和方案二預(yù)制區(qū)域比較

通過對高層住宅方案一和方案二進(jìn)行比較，本項目最終選擇方案一，1～3 層采用現(xiàn)澆，4 層及以上采用預(yù)制構(gòu)件，主要預(yù)制構(gòu)件工程量更少，且選擇的預(yù)制構(gòu)件單價相對更低，能最大化的降低項目成本增量。

5.3.2 商業(yè)塔樓拆分方案對比

拆分構(gòu)件方案對比如表5 所示。

表5 拆分構(gòu)件方案對比

5.3.3 商業(yè)塔樓方案對比

商業(yè)塔樓方案對比如表6 所示。

表6 商業(yè)塔樓方案對比

通過對商業(yè)塔樓兩種方案進(jìn)行比較，同時考慮到售樓部單體預(yù)制率達(dá)不到40%的情況，需提高商業(yè)塔樓的單體預(yù)制率來進(jìn)行平衡計算。本項目本次選擇方案一，同樣的預(yù)制率情況下，預(yù)制構(gòu)件工程量更少，綜合下來項目預(yù)制成本增量更低。

本項目綜合對比多種拆分方案成本，預(yù)制構(gòu)件數(shù)量可以節(jié)約15%～30%，現(xiàn)澆和裝配作業(yè)同步進(jìn)行。既滿足了施工要求，又最大限度地為本項目節(jié)省成本。

6 結(jié)語

裝配式建筑的建造模式是順應(yīng)時代發(fā)展的、但各類增量成本妨礙了裝配式的推廣，在現(xiàn)階段施工方需要理解各類影響成本的要素，才能進(jìn)一步降低裝配式建筑的增量成本，從而凸顯裝配式建筑的優(yōu)勢。