王 停 (合肥市建筑市場監督管理處,安徽 合肥 230061)
裝配式建筑的發展是我國建筑業發展大勢所趨,能夠滿足城市化快速擴張、勞動力成本上升等客觀因素所產生的需求。相比傳統建筑,裝配式混凝土建筑因具有節能環保、節省人工成本、加快施工進度等優勢一直備受關注。但在現階段,由于施工成本較高,使得裝配式混凝土建筑的發展受限,因此,對裝配式混凝土建筑施工成本影響因素進行分析并探討相應策略顯得尤為重要。
裝配式混凝土建筑是指建筑物主體結構全部或部分采用預制混凝土構件,通過裝配式建造完成的鋼筋混凝土建筑。因其擁有較強的集成工業化程度、節約資源、對環境污染小、縮短建造周期等優勢,近年來裝配式混凝土建筑在國內得到了快速發展。
以安徽省為例,“十三五”期間,裝配式建筑占新建建筑面積比例達17.78%,累計建設裝配式建筑面積5756 萬m2。“十四五”開局期間,省政府先后印發了《關于大力發展裝配式建筑的通知》《關于促進裝配式建筑產業發展的意見》等文件,提出2025 年全省裝配式建筑占比力爭達到30%的目標。截至目前,安徽省內現有裝配式建筑部品部件生產企業105 家,生產線793 條。其中裝配式混凝土預制構配件生產企業54 家,產能逾580 萬m3;裝配式鋼結構構件生產企業48 家,產能逾527 萬噸;裝配式木結構構件生產企業3 家,產能逾7 萬m3。已初步形成研發、設計、生產、運輸、裝配、裝修、運維等全產業鏈協同發展的模式,裝配式建筑產業鏈已初步形成。
但是在裝配式混凝土建筑在推廣應用過程中,其施工成本明顯高于傳統混凝土建筑,成本優先原則又使其失去競爭優勢,限制了裝配式混凝土建筑的普遍應用和深層次發展。

圖1 安徽省裝配式建筑部品部件生產企業及產能分布圖
裝配式建筑成本費用按造價形成順序與傳統施工方式基本一致,但裝配式建筑還包括預制構件產品的生產成本、預制構件的運輸成本、現場吊裝成本。
傳統施工方式現澆混凝土分部分項計費時,包括了混凝土、鋼筋的價格,模板計入措施費中。裝配式建筑主要使用的預制混凝土構件價格主要由預制構件、后澆帶、后澆帶鋼筋和后澆帶模板組成,其主要材料成本包括預制構件混凝土、鋼筋和模板,異地運輸成本已包含在預制構件主要材料的單價中。
對比發現,裝配式建筑項目成本主要增加了混凝土預制構件的相關成本,因此對裝配式建筑成本分析和控制,就必須對混凝土預制件設計、預制、運輸、吊裝過程中人工費、材料費、機械費等費用進行對比分析。
傳統模式施工時現澆混凝土人工費主要包括木板鋪設、混凝土澆筑、振搗、養護等過程,已形成一套成熟的計價體系。
裝配式建筑由于在我國起步較晚,自動化水平較低,相關從業人員數量稀缺、工資較高;施工過程中仍需一定量的現澆混凝土,施工要求和標準更加繁瑣,加劇了人工費用的居高不下;混凝土預制構件的生成流程中依舊需要人工進行鋼筋綁扎、模板支撐、拆模等工序,相比傳統施工模式人工費用只增不減。
傳統模式施工過程中,建筑材料運至現場經過初加工后可直接用于生產。
裝配式建筑所需建筑材料種類與傳統模式相差不大,但數量因預制構件標準化程度、裝配率等因素影響往往有很大不同。
傳統模式機械費根據機械臺班單價乘以臺班數即可計算。
裝配式建筑在傳統模式施工所需機械種類的基礎上,增加了預制構件的搬運、運輸、吊裝、校正等工作,相應也會增加機械費用的支出。
其他費用包括企業管理費、利潤、規費和稅金等,既有競爭性費用又有非競爭性費用,最終計算時的構成基本相同,具體費用由直接費作為計算基數。
目前,裝配式混凝土建筑施工成本普遍高于傳統混凝土建筑施工成本,且裝配率越高,成本差距越大,主要有三方面原因。
針對裝配式混凝土結構建筑的特點,從結構安全和施工工藝需求的角度考慮,裝配式混凝土結構設計執行的技術規程規定的標準更嚴格,比普通的混凝土設計要求規定更細、等級更高,例如:按抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施;疊合板應按現行國家標準進行設計外,對板厚、跨度及構造措施要求更高;預埋件和連接件等外露金屬件應按不同環境類別進行封閉或防腐、防銹、防火處理,并符合耐久性要求。據此設計的裝配式混凝土結構建筑增加了實體工程量和施工作業量,材料、機械和人工的消耗量必然增加,直接提高了工程造價。
此外,設計人員在深化設計圖紙拆分設計時,不合理的吊點設計和分割方案將導致構件的二次拆分,大幅提高構件運輸和吊裝難度的同時也增加了運輸和施工成本,間接提高了裝配式建筑的造價成本。

圖3 裝配式混凝土構件生產流程
從預制構件的生產要素及生產過程來剖析,其生產成本偏高,主要在于生產線的固定投入、生產模具成本和構件物流運輸費用。
4.2.1 生產線的固定投入
擁有生產基地建立生產線是預制構件生產商開展構件生產的前提條件,土地、廠站和生產線都要一次性投入大量資金,此部分投資要分攤到產出的每個構件來回收,在合理的投資回收期內,設計產能范圍內的產量越大則單位產能的成本攤銷越小。近年來產業激勵政策和發展規劃的不匹配,已造成地域性產能過剩,按計劃回收固定資產投資必然要加大構件成本,延長投資回收期必然要加大資金攤銷成本,直接拉高了預制構件成本。
4.2.2 生產模具成本
在預制構件生產過程中,模具費用是一項較大的構件生產輔助費用,由于目前尚未建立普遍適用的裝配式建筑技術及管理體系,預制構件的標準化程度低,互相之間沒有替代品,構件廠的模具適用性不廣、通用性不強,一套圖紙對應一組模具已是常態,一次性使用模具也難以避免,導致預制構件成本費用較高。
4.2.3 構件物流運輸費用
裝配式混凝土預制構件從生產基地運輸到項目指定地點是裝配式建筑所特有的一筆較高物流運輸費用。由于預制構件的特殊性,其運輸所需支架、支撐、固定等工具以及運輸高度、排列、數量等在規范中均有一定的要求,預制構件的噸公里物流運輸費用遠遠高于散貨運輸費用,加上很多生產基地固定而項目地點不確定,物流運距不經濟是普遍現象,這更進一步增加了預制構件的成本。
裝配式混凝土建筑現場施工成本主要取決于預制構件的吊裝及安裝。預制構件的吊裝需通過吊裝機械(常用機械為塔吊)來完成。與傳統混凝土建筑施工相比,預制構件重量大、工序占用吊裝設備時間長,同樣的建筑需投入數量更多且功率更大的設備,由此導致了吊裝機械的使用強度、臺班數量相比傳統建筑的周轉費用更高。
按照理論推算,裝配式建筑現場施工過程中人工消耗量較少,人工費用應遠少于傳統建筑,但就目前統計結果來看,人工費減少并未達到理論計算值。主要原因是裝配式建筑施工需要現場人工校正精準位置、拼接處細節連接、套筒灌漿等專業化精細作業,需要精細化管理和熟練的技術工人做保障,但基于現實的種種原因,施工現場作業人員減少但作業工時不降反增的現象已成常態,使得人工成本減少不多。
現階段我國對裝配式混凝土建筑前期設計、生產規范、施工要素管理均存在不同程度的滯后現象,已影響行業有序發展。相關部門需加快完善相關管理制度和標準,在廠站建設、構件生產、模塊化設計和對應的管理體系方面統一標準,推進戶型標準化應用,規范施工階段技術管理制度,使各方主體和從業人員有章可循、有序可遵。也只有建立適應市場的制度體系、標準化建造落地生根,才能引導多方主體共同推進裝配式建筑有序發展。
裝配式混凝土建筑需要將已設計好的建筑拆分成零星部件,然后再按一定順序進行組裝、固定。這一系列的工作牽涉到前期建設單位的設計、中期對圖紙優化拆分、后期將拆分部件進行施工,由于這三個過程有可能涉及的主體單位不同,所代表利益不一致,綜合成本最優的方案難確定難實施,造成隱性浪費。實行工程總承包模式有效解決了多主體利益沖突和統籌選擇最佳方案的矛盾,與裝配式混凝土建筑的建造特征高度契合,既能節約成本高效推進項目建設,更能展現裝配式建筑的優點。對裝配式建筑行業來說,推廣工程總承包模式在裝配式混凝土建筑中的應用能產生事半功倍的效果。
相關行業管理部門應依據區域內城市發展和產業發展規劃,綜合考慮經濟、能源、原材料、交通基礎設施等關鍵因素,科學設定預制構件廠站建設地點,引導企業科學有序建設預制構件廠,形成點面適配、主次適宜的構件生產體系,既減少低效投資,又節約預制構件平均成本,促進裝配式混凝土建筑良性發展。
裝配式混凝土建筑現場施工作業與傳統建筑有所不同,出現了新技術、新工藝和新要求,科學有序的管理和精細熟練的操作是必備條件。施工企業不僅要對一線作業人員進行操作技能廣泛培訓,培養出專業技術工人隊伍滿足施工工藝要求,更要加強對現場管理人員的業務培訓,提升其專業綜合管理能力,在深化設計、施工組織、人、材、機資源調配和信息化技術應用等方面加強現場管理,用最少的成本費用保質保量按期實施項目建設。
針對裝配式混凝土建筑設計要求高、構件生產費用高、現場施工成本高問題,提出了完善管理制度和標準、推廣工程總承包模式的應用、科學規劃建設預制構件廠、加強人員專業化培訓等應對策略,解決裝配式混凝土建筑成本控制問題,促進裝配式混凝土建筑的可持續發展。