劉姍莉
(北京市京發時代工程咨詢有限公司,北京 100123)
在工業化高度發展的今天,建筑施工也使用裝配式工業化方式建造房屋,在施工前可以按照設計圖紙將所有使用到的構件、部件經工廠預制生產,再運輸至工程的現場由施工工人組裝。目前,該種裝配式工業化建筑方式已逐漸成為建筑行業的主要趨勢。傳統建筑行業長期以粗放型生產方式發展,存在建設周期長、污染重、耗能高、生產效率低等問題。而裝配式建筑具有便于工廠制作、縮短建設周期、提高生產效率、節能環保等諸多優點,為建筑行業推進綠色施工、提高建筑信息化水平發揮著重要作用。
裝配式建筑起源于20世紀20年代的西方國家,在100多年的發展過程中,歐美和日本等發達國家的裝配式建筑技術日漸成熟,并且建立了科學、完善的標準體系。裝配式建筑大幅降低了建造成本,逐漸得到了全世界的認可。以日本為例,其在裝配式建筑領域積累了豐富經驗,各項技術領先世界,并且通過國家立法確保了裝配式建筑構件質量,保障了裝配式建筑工業化、規范化發展,同時促進了國家建筑業的發展。
國內裝配式建筑發展起步較晚,興起于20世紀80年代,卻一度沉寂。近年來,裝配式建筑又進入了各地政府、房地產開發商的視野中。就現階段而言,我國裝配式建筑的市占比稍低,主要原因是起步較晚,目前尚處于初級階段。但隨著各地政府和行業主管部門出臺多項政策文件,并提供政策指導和財政補貼,面對建筑產業現代化發展轉型升級的迫切需求,裝配式建筑面臨著廣闊的市場與發展空間[1]。
2016年9月,國務院辦公廳印發《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》,提出力爭用10年左右時間,使裝配式建筑在新建建筑面積中的占比上升至30%。2021年8月,北京市住房和城鄉建設委發布的《關于進一步發展裝配式建筑的實施意見(征求意見稿)》提出,到2022年北京市實現裝配式建筑占新建建筑面積比例達到40%以上,到2025年北京市實現裝配式建筑占新建建筑比例達到55%。與其他建筑類型相比,住宅建筑因市場高需求和大規模建設更具備發展裝配式建筑的條件。因此,大力發展裝配式住宅建筑,可以加快推進建筑行業的整體產業化發展。
裝配式建筑雖然得到了政府的大力支持,但建造成本高于傳統建造方式,這是阻礙裝配式建筑快速推廣的主要原因。行業測算的相關數據顯示,裝配式住宅與傳統現澆住宅相比,造價增加幅度大約為200元/m2~500元/m2,如何有效控制裝配式建筑成本,分析導致裝配式建筑成本增加的主要因素并研究降本增效的措施成為當前行業研究者的主要課題。文章通過分析多個保障性住房項目的成本管控,得出裝配式住宅項目的成本管控難點和高成本原因。
當前裝配式建筑采用的預制構件因技術研發水平不夠,設計人員在使用現行的規范標準時更為保守,如疊合樓板厚度增加、預制構件鋼筋用量增加,以及鋼筋、混凝土的主材用量增加,導致裝配式建筑造價比現澆鋼筋混凝土建筑更高。
與普通現澆鋼筋混凝土建筑相比,裝配式建筑在設計階段增加了裝配式專項設計,包括拆分設計、連接節點設計和預制構件設計環節等,對設計人員投入和設計協同要求高,導致設計成本增加。
我國預制構件生產尚未形成規模化效應,生產不夠均衡,市場競爭不夠充分,預制構件廠家的固定資產折舊年限過短,模具周轉次數少,生產工人技術不夠熟練,生產工藝和設備不夠先進,這些都導致預制構件殘次品率高、預制構件生產費用高。預制構件生產費用越高,直接導致裝配式建筑預制率越高,所需預制構件越多,成本增量越高。
預制構件的運輸方式是影響預制構件成本的另一主要因素。通常,預制構件廠大多分布在郊區,與項目地點相距較遠。預制構件體積龐大,為避免運輸過程中發生意外,要求運輸道路有足夠的寬度和轉彎半徑,需要改造運輸道路。另外,預制構件大多形狀不規則,導致運輸車輛裝載率低。運距長、裝載率低以及必要時須改造運輸道路,這些都會導致運輸成本增加。
預制構件的安裝技術是裝配式建筑施工過程中的關鍵點,施工管理缺少周密的計劃,現場安裝人員的操作技術不夠熟練,現場施工工序銜接不夠緊密,導致流水施工和穿插作業無法高效率推進,這是項目工期延長、施工成本高的主要因素。
預制構件運至施工現場,需要準備存放場地,場地承載力和硬化要求比普通現澆鋼筋混凝土項目高,成本投入相應更多;預制構件因質量和體積大,需要采用大噸位起重設備吊裝,增加相應成本。
1.設計協同管理
設計階段對工程建設投資的影響度高達75%,做好設計管理是裝配式建筑投資控制的關鍵。項目實踐證明,基于協同平臺與數據管理平臺,在設計過程中充分應用BIM技術,實行并行管理,是成本控制的有效措施。設計人員在設計之初需要結合裝配式建筑特點,盡可能采用標準化和模數化設計,綜合考慮構件的拆分、工廠預制、運輸存放、施工現場安裝以及后期建筑維護等問題。在設計階段采用建筑、結構、設備等專業并行設計管理,實現各專業協同,可以提高設計水平及工作效率,保證圖紙的準確度。同時有效避免信息不對稱導致的設計問題,確保后續的各項建設任務有序開展[2]。
2.合理確定裝配率
受當前預制構件價格水平高的影響,裝配式建筑的裝配率直接影響建設成本。裝配率過高,預制構件量占比大,造價水平必然高;裝配率過低,構件生產的一次性投入和施工現場機械的使用費攤銷次數少,也將導致高成本。因此,設計單位需要系統考慮建筑方案對深化設計、構件生產、運輸、安裝施工環節的影響,在滿足政策要求的基礎上,確定適用于項目的最優預制率,過低或過高的裝配率都將對造價產生不利影響。
3.嚴控設計變更發生率
建筑施工過程中出現設計變更在所難免,但過多的設計變更將帶來投資控制的風險。因此,設計單位需要在設計階段綜合各專業全面審核圖紙,盡可能做到設計準確、內容完善,減少后期設計變更,防止出現圖紙設計不合理、不完善導致的工程建設成本上升問題。
編制完整準確的工程量清單及招標控制價是招標階段造價管控的重要工作。高質量的工程量清單和招標控制價,不僅可以準確衡量項目造價,還可以發現設計圖紙中不完善、不合理之處,減少后期設計變更和工程洽商的情況。這就要求編制人員不僅要熟悉裝配式建筑工程量計算和計價要求,還要全面掌握裝配式構件的制作及安裝過程。特別是針對裝配式構件的市場價格水平、措施項目費用計價依據,做到符合市場情況,減少后期爭議[3]。
為避免投標過程投標單位不平衡報價或投標報價錯報、漏報導致后期成本管控風險,需要針對投標報價清標,復核投標報價的算術性錯誤,重點對不平衡報價、錯項、漏項、多項的清單項目,以及綜合單價、取費標準及報價的合理性進行全面核查、分析與整理,提前規避項目實施過程的造價管控風險。
1.合理選擇構件廠家
工程開工前,需要調研預制構件廠家,一方面要了解廠家的技術水平和生產實力,確保廠家生產能力滿足工程進度需要;另一方面要了解廠家地理位置,盡量將施工現場與構件制作現場的運輸距離控制在100公里范圍內,這樣既可降低運輸難度,又可以節省運費、降低成本。
2.合理組織運輸
合理地組織預制構件裝車和運輸,可以保障構件及時運至施工現場,節約工期和成本。首先要制定安全高效的運輸方案,選定合適的運輸車型和數量;其次是實地踏勘運輸路線,對運輸人員和裝卸車人員進行交底培訓,避免出現構件損壞,做好構件運輸前準備工作,必要時試運構件,降低運輸環節的成本和風險。
3.提高施工安裝水平
選用熟練掌握裝配式建筑施工技術、作業技能水平高的安裝隊伍,這是保障安裝作業質量和效率的前提。合理安排構件安裝順序,采用分段流水施工方式穿插作業,可以有效保證多工序同時工作,在提高安裝效率的同時,能夠保證安裝質量,還能夠有效控制安裝成本。同時,合理選用起重設備,充分考慮單體預制構件的重量和起重幅度,避免由于考慮不足而另增設備,或過度加大安全系數而選用過大的型號設備,導致租賃費增加[4]。
4.成本管控實時跟進
發承包階段,由于對裝配式建筑的認識不夠深入,隨著工程項目的實施,將出現一些設計變更和工程洽商的現象。要想在項目實施階段有效控制成本,一方面要向所有參建單位貫徹全員全過程成本管控理念,盡量減少設計變更、工程洽商的情況,針對不可避免的設計變更、工程洽商等及時測算并提供成本優化建議,重點關注裝配式構件的施工工藝、施工順序的改變以及新材料使用等導致的費用增加;另一方面,及時組織施工圖紙重計量,準確核定施工圖紙范圍內的工程造價,實現項目的實時動態成本管控。
由于當前裝配式建筑的施工管理水平有待提高,裝配式項目結算工作除了可能出現普通現澆混凝土項目普遍存在的問題外,還可能出現施工階段預制構件供應不及時、施工組織不當等導致停工,或出現責任的交叉導致工作界面不清晰,或者工期延長造成專業隊伍和設備閑置浪費導致索賠。分階段結算是造價控制的有效方式,如將結算階段分成結構正負零結算、結構封頂結算、竣工結算,及時收集資料,保存證據,分清責任,可以避免將問題堆積到竣工后,造成結算工作低效拖沓、難以推進。
裝配式建筑具有設計標準化的優勢,具體包含施工圖設計、構建拆分設計、不同節點設計等。設計標準化的優勢有三個方面:一是能夠避免質量參差不齊的情況,盡可能減少施工現場變更洽商的情形,大幅提升工程質量;二是能夠減少構件模具的規格種類,降低攤銷成本,提高模具周轉次數;三是可以提高預制構件的生產和安裝效率,降低人工消耗。因此,設計標準化對降低工程造價、提高經濟效益具有重要作用。
規模化生產和建設要求大量的資金投入,而裝配式建筑要想降低成本就必須擴大建設規模,實現規模化生產,才能提高生產效益。住宅項目滿足人們的住房需求,關乎國計民生。因此,住宅項目最具有實現裝配式建設模式規模化發展的先決條件。以萬科、碧桂園等知名地產開發商為例,通過規模化建設,充分發揮裝配式建筑的優點,能夠有效分攤裝配式構件廠家的固定成本,同時能夠加快建設進度,實現產品標準化建設,這是降低建設成本的有效途徑。
2019年以來,住建部、發改委多次發文強調裝配式建筑原則上采用工程總承包方式,建筑行業加快推行工程總承包已成為建筑業改革發展的重點任務。工程總承包模式合同關系明確,業主方和總承包單位職責清晰,通過優化資源配置,綜合管理傳統建筑施工模式下的碎片化設計、采購、施工等,采用系統集成方式,節約了業主方的管理成本,降低了業主方的投資、質量、進度管控風險,這也是消解裝配式建筑增量成本、避免出現各實施環節推諉扯皮、實現工程項目整體效益最大化的有效路徑。
BIM技術在當前建筑信息化中起到了重要作用。實踐證明,裝配式建筑的集成化、標準化和模塊化特點與BIM技術的有效結合,可將質量管理、進度管理、安全管理、成本管理和協同管理提升到前所未有的高度。首先,通過BIM技術,可以在設計階段實現一體化協同設計,事先發現問題并解決,減少設計錯漏碰缺問題,同時優化設計、降低成本;其次,通過BIM技術實現構件的精細化設計和拆分,能夠避免質量問題,提高施工效率;再次,通過BIM技術實現物料用量實時統計,能夠提高成本管控精度和效率;最后,通過BIM技術形成的單體建筑和部品部件的模型信息,為后期運營維護提供了數據基礎。
我國裝配式建筑發展到今天,受到技術水平、建設管理等方面的影響,正處于不斷發展與完善的過程,裝配式建筑成本管控尚未達到發達國家水平。今后,隨著政府的大力推進,建造企業不斷優化行業標準,提高施工技術水平,實施科學完善的成本管控措施,裝配式建筑必將真正實現經濟效益、社會效益和環境效益的統一。