張偉 臨沂市天龍建筑安裝有限公司
近些年來,裝配式建筑在我國民用建筑行業得以迅速發展,為推動建筑行業運行模式革新起到了積極的促進作用,為實現建筑行業綠色節能發展奠定良好基礎。但是由于裝配式建筑行業整體依然處于初期發展階段,部分生產和建設成本較之傳統建筑模式有明顯增加,使得部分企業在發展轉型方面依然存在一定顧慮。從裝配式建筑運行的全壽命周期對經濟效益進行全面分析,是準確評價工程項目經濟效益的基本要求,是推動裝配式建筑可持續發展的重要前提。
裝配式民用建筑是指在民用建筑行業中,采用構件工廠化生產與現場標準化安施工相結合,最后進行混凝土澆筑的施工模式,是當前建筑行業發展的新型模式。在裝配式建筑運行體系中,預制構件和配件包括樓板、墻板、樓梯、陽臺等。根據材料性質的不同,又可以分為裝配式混凝土結構、鋼結構、現代木結構等。近些年來,隨著國家和地方政府層面對裝配式建筑發展重視水平不斷提升,相關方面的激勵政策也不斷完善,但是就整體上而言,裝配式民用建筑發展還較為滯后,無法滿足建筑行業整體發展現實要求。
相對于傳統民用建筑施工技術體系而言,裝配式建筑的優勢主要體現在如下方面:一是設計標準化,能夠在遵循統一規格前提下,通過多種組合方式,對整體設計方案進行優化。二是具有工業化生產特征,裝配式建筑所需的各種構件能夠在工廠集中生產后,運輸至現場進行組織施工,不僅能夠有效提升整體施工效率,還能夠有效降低建筑施工中的環境污染,為建筑行業綠色節能發展起到積極的促進作用。三是具有施工裝配化特征,構件的現場組裝,能夠更多的采用機械化施工,減少現場作業人數,有效提升施工效率和質量控制水平。三是裝修一體化,能夠在施工中提前進行消防、水電工程施工,避免由于現場交叉作業和孔洞施工等造成的資源浪費和施工質量隱患,促進工程效益水平提升。
雖然裝配式民用建筑當前在我國的整體推廣水平不斷提升,但是相對傳統工程建設模式而言,其在多個方面依然處于劣勢,不具備應有的競爭優勢。首先來說既是施工過程的成本控制難度較大,在單方造價和整體造價方面,都不具備經濟效益方面的競爭優勢。雖然在運行階段和建筑物拆除階段能夠產生傳統建筑模式所不具備的長期經濟效益,但是多數企業對長期利益的關注度明顯不足,對裝配式建筑所能夠帶來的長期效益認知水平較低,由此使得行業發展缺乏內生驅動力量,只能是依靠政府驅動而緩慢發展。
1.工程質量分析
工程質量控制是民用建筑工程項目經濟效益實現的基本保障,相對傳統施工模式而言,裝配式建筑能夠有效避免項目施工和運行中出現的滲透問題,具有良好的防寒、保溫性能,在這些方面具有較為明顯優勢。預制件是以工廠化流水線生產模式為主,在生產過程中,能夠通過基于現代生產管理理念,對生產質量進行優化控制,并在出廠前淘汰質量不合格產品。同時,通過原材料設計和配比優化,還能夠較好的提升預制件防火、防水性能,與混凝土搭配施工中,具有較高的貼合度。但是預制件生產本身質量受生產工藝影響較為明顯,因此做好生產環節的質量控制,是工程質量效益實現的基本前提。
2.工程工期分析
在當前裝配式建筑設計、生產和運輸環節朝向標準化、市場化方向發展背景下,能夠有效縮短建筑工程施工周期,確保項目建設取得良好的經濟效益和社會效益。首先來說,預制件的工廠化生產,有效減少工程現場現澆工程量,并且能夠推動施工流程更加優化。其次是裝配式建筑通常是與BIM技術相結合應用的,能夠提前借助BIM平臺對施工環節進行優化,提升工程施工效率。再次是裝配式建筑作業流程中,機械化水平更高,能夠滿足多元場景施工要求,減少傳統施工模式中天氣因素影響。從這些方面出發,裝配式建筑相對傳統施工模式,在工程工期方面具有較為明顯的優勢。
3.工程成本分析
就單個工程項目而言,受到預制件生產水平、生產工藝及現場管理因素影響,裝配式建筑施工成本相對于傳統施工模式,每平方米要高出30%~40%左右,這也是裝配式建筑在當前推廣方面的重要限制條件。但是在裝配式建筑整體發展水平進一步提升情形下,預制件生產成本和運輸成本都將會進一步下降,在現場施工中,起吊作業比例將會不斷提升,腳手架使用次數將會進一步下降,并且無需進行二次抹灰處理。這些方面的優化,將能夠節約15%左右的材料費用、20%左右的工時。在綜合考慮裝配式建筑全壽命周期綜合成本情形下,與傳統建筑模式工程成本將會持平,甚至具有一定的優勢。
1.建筑施工階段經濟效益分析
建筑工程項目施工階段是工程整體經濟效益控制和實現的關鍵部分,也是占比較高的部分。以普通民用建筑工程項目為例,相對于傳統現澆式施工模式而言,裝配式建筑模式在土建工程方面增加費用比例8%左右;電氣工程費用增加30%左右;裝飾工程費用減少5%左右;采暖工程費用減少30%左右;給排水工程費用減少20%左右;構件及安裝費用在總費用中增加40%左右。綜合考慮整體費用,增加40%左右。因此可以看出,裝配式建筑整體施工成本明顯偏高,費用增加主要集中在土建工程及構件安裝環節,這也是裝配式建筑提升市場競爭力的控制的關鍵環節。
2.建筑運行階段經濟效益分析
建筑運行階段的成本主要是指建筑主體在運行中產生的能耗、維護及物業管理費用等。在電費資費標準相一致前提下,裝配式建筑由于墻體、門窗及屋面方面具有良好的節能效果,能夠采用集成供熱模式,同時在智能化應用水平更高的情形下,能夠有效節約電力能源及人工維護費用,整體效益較之傳統施工模式能夠節約20%左右。因此在長周期運行中,裝配式建筑在運行階段具有明顯的經濟效益優勢,能夠在項目運行中節約大量運維資金,并通過節能技術應用,取得良好的生態效益。
3.拆除階段經濟效益分析
傳統建筑運行模式中,建筑物拆除基本上不會產生經濟效益,反而會由于拆除作業浪費大量的人力物力資源,對周邊環境產生不同程度影響。但是在裝配式建筑施工體系下,節能建筑材料及可回收材料應用水平有明顯提升,因此在建筑物運行后期,可以采用多種方式對材料進行回收利用。通過對廢棄材料的整合利用,提升建筑主體殘值水平,有效提升工程整體經濟效益。
較之傳統工程建設模式而言,裝配式民用建筑工程經濟效益實現受設計環節因素影響更為明顯。在當前設計工作開展中,多是依賴于BIM平臺進行設計,能夠提前對構件選用進行全方位優化。但是在具體設計工作開展中,設計人員對BIM技術應用的重視程度不同,實際應用能力不同,對當地構件材料生產行業發展水平認知不同,都會造成設計設計方案的實用性出現較大差異。在設計方案不夠合理的情形下,必然會造成設計方案與工程建設能力之間產生偏差,進而對項目經濟效益實現造成影響。
裝配式民用建筑最為明顯的特征,就是使用工廠化的預制件,代替諸多環節的混凝土現場拌和部件安裝。預制件的生產質量、參數一致性等,都會對施工質量產生重要影響。但是在當前預制構件產業起步階段,生產規模較小,構件類型較為復雜,使得預制件的經濟成本還無法得以有效控制。同時,生產企業和施工之間在預制件運輸、現場存放方面的經驗還有所不足,生產流程和施工流程的對接不夠順暢,使得工程施工中出現不必要的額外成本,由此對項目建設經濟效益造成影響,無法體現出裝配式建筑所具有的優勢。
在裝配式民用建筑施工組織中,由于預制件的使用,使得施工組織流程發生較為明顯的變化,要求管理人員具備良好的組織能力,能夠在前期準備階段,就對整體施工組織做出明確計劃,并能夠制定備用施工方案,有效解決施工流程組織中的問題。但是多數管理人員依然是基于傳統施工理念進行現場組織,在施工過程中,沒有做好預制件生產、運輸、保管,機械設備調配,人工組織等方面工作,使得施工組織與施工計劃之間產生偏差。在某一環節出現問題時,還會對后續施工組織產生直接性影響,進而造成施工成本大幅增加,經濟效益水平下降。同時,在施工組織過程中,監理人員與施工現場的銜接也不夠順暢,在部分施工技術應用中,存在技術認識上的偏差,由此也造成施工流程無法順利進行,對項目建設正常運行造成影響。
節點連接質量控制是裝配式民用建筑整體施工質量控制的關鍵內容,也是確保項目建設經濟效益實現的重要影響因素。在當前裝配式民用建筑行業發展中,施工技術人員對質量控制的重視程度還有所不足,質量控制措施落實不夠到位,在出現質量問題時,無法及時采用對應的技術措施進行處理。例如在注漿施工環節,對珠江層厚度和混凝土密度把控不夠標準,使得漿層與預制件之間無法有效匹配,進而產生不同程度的裂縫或墊塊偏移現象。在節點連接質量控制不到位的情形下,必然要在后續施工中采取對應的彌補措施,增加工程施工成本,對經濟效益目標實現造成負面影響。
裝配式民用建筑雖然在當前行業發展中還面臨某些方面困境,但是由于其自身在技術革新、社會效益和生態效益方面所具有的優勢,在未來發展中,必將成為民用建筑發展的主流形式,經濟效益水平也將會隨著行業規范化發展而逐步提升。因此對民用建筑行業從而人員而言,必須要適應技術發展要求,轉變對裝配式建筑發展的認知,全面革新自身發展理念,不斷加強自身學習,深層次掌握裝配式建筑應用的相關技術。在施工組織和技術應用過程中,不僅要嚴格依照施工設計方案做好各方面優化,還要能夠發現管理方面存在問題,對技術應用和組織工作進行優化,以此確保經濟效益能夠充分體現出來。
受到當前裝配式建筑發展現狀影響,其在民用建筑工程行業中的經濟效益還無法真正體現出來,市場規模的局限于區域范圍內,使得整體經濟效益水平較為低下,在我國建筑行業發展中的綠色節能效應還沒有完全體現出來。因此對政府層面來說,還要進一步認識到裝配式建筑發展對我國建筑行業整體革新的促進作用,構建完善的產業政策扶持體系,通過節能降耗控制和金融扶持等相結合的方式,從項目策劃設計環節入手,引導民用建筑行業全面導入裝配式建筑模式。在實際運行中,還應當進一步加大監管力度,確保裝配式建筑行業朝向精細化方向發展,確保建筑項目施工環節成本控制落實到位,推動項目建設整體經濟效益水平不斷提升,推動裝配式建筑朝向更高水平發展。
裝配式建筑所具有的優勢之一,就是基于標準化生產而帶來的規模效應,統一的構件生產模式,不僅能夠直接降低生產成本,還能夠實現設計方面的統一,提升建筑質量控制水平,減少各個環節的人力資源成本。但是由于我國各個地區建筑行業發展不平衡,建筑設計特色有明顯不同,因此在實際運行中,難以實現根本上的統一。因此要確保工程經濟效益更好的體現出來,必須要從整體出發,加快制定統一的行業標準和國家標準,通過完善的頂層設計,有效規范市場發展,明確構件生產在規格、質量等方面的基本要求,盡量推動構件生產朝著規范化、規模化方向發展,推動構件生產的合理布局,以此才能夠在實現構件生產與建筑規劃設計的協調發展,有效提升項目建設經濟效益水平。
在裝配式建筑行業發展中,政府層面應當明確自身定位,強化行業發展的引導作用,對于相關企業而言,應當尊重市場發展規律,改變傳統經營理念,革新盈利模式,促進工程經濟效益的有效提升。對于建設單位而言,應當樹立全壽命周期理念,從建筑運行的各個階段入手,對工程經濟效益進行綜合對比,分析項目建設和運行各個階段的綜合成本,充分發揮項目運行和回收利用階段的成本優勢,加大裝配式建筑應用水平。對于設計單位而言,應當借助BIM平臺和裝配式建筑結合特征,對設計方案進行全面優化,充分體現出裝配式建筑在施工流程銜接和施工技術應用方面的優勢,提升工廠化構建應用水平。對于施工企業而言,應當強化施工組織方面的研究,盡量提升機械作業應用水平,有效縮減人力成本。在實現各個層面有效對接基礎上,合理控制整體建設成本,促進工程經濟效益不斷提升。
施工組織管理體系是當前裝配式建筑工程經濟效益實現的重要影響因素,尤其是土建工程和構件安裝方面的費用,相對于傳統施工模式而言,明顯處于劣勢地位。因此對施工企業而言,應當強化整體施工流程的有效銜接,增加機械設備使用,減少人工作業環節,有效提升整體施工效率,利用施工時間控制抵消施工成本的增加。在構件采購和運輸環節,應當提前做好規劃,盡量減少構件運輸風險,減少構件在施工現場的存放時長,通過生產場地的合理布局,積極推行零庫存管理模式,為施工效益提升奠定良好基礎。
雖然裝配式建筑施工在經濟成本上還不具備競爭優勢,但是其所具有社會效益和生態效益是傳統建筑模式所不可比擬的。在民用建筑行業未來發展中,裝配式建筑必將成為行業發展的主流,為我國建筑行業和環保事業發展起到更為明顯的促進作用。因此對相關方面而言,必須要適應時代發展要求,全面革新應用理念,將裝配式建筑的綜合效益充分體現出來。