裝配式混凝土建筑成本分析與控制研究

張林

（重慶市黔江區城市建設投資（集團）有限公司，重慶 409000）

0.引言

隨著社會經濟的不斷發展，傳統現澆的建筑施工方式存在著許多問題，如易造成環境的污染、噪音污染以及資源浪費等[1]。在我國經濟大力發展以及全國各地政府大力支持的情況下，裝配式建筑行業的發展是我國建筑行業發展的重中之重，但是作為新興的建筑產業，裝配式建筑在我國仍然存在著相當多的問題，如經驗不足、相關產業鏈不足、專業工人短缺等，這些問題都使得裝配式混凝土建筑成本較高，因此進一步控制裝配式建筑的建造成本，對于裝配式建筑規模化應用、完成建筑工業化有著很大的現實意義。

本文將以裝配式混凝土建筑為主要研究，從設計、生產、運輸、施工安裝多個階段出發，對裝配式混凝土建筑的成本結構加以分析，查明成本偏高的原因，提出了減少裝配式混凝土建筑成本的相應措施。

1.裝配式混凝土建筑基本簡介

1.1 裝配式混凝土建筑

鋼筋混凝土構件將在廠房內進行大批量的制造，并通過專門的運輸車隊送至施工現場，再使用相關的機械設備對這些預制構件進行裝配，建成的混凝土結構建筑即裝配式混凝土建筑。裝配式混凝土建筑通常包括全裝配建筑和部分裝配建筑兩大類：全裝配建筑，即全部構件均為預制構件，一般用來修建高度較低的建筑物或對抗震等級要求不高的多層建筑。部分裝配建筑的主要構件采用預制構件，通過現澆混凝土的方式來連接各個構件，形成裝配式混凝土建筑物，適用于對強度要求較高的高層建筑。

裝配式混凝土建筑結構包括裝配整體式剪力墻結構、預制框架結構和框架剪力墻結構。民用住宅中最普遍使用的就是裝配整體式剪力墻結構，鮮明的特點是建筑內部結構規整，不會存在多余的支柱和房梁。裝配整體式框架結構主要用于大中型建筑物。框架剪力墻結構主要用于空間要求較大的建筑。

1.2 裝配式混凝土建筑的優勢

首先，在設計方面，裝配式建筑的優點主要表現在規范設計、組織高效、靈活應用等方面，同時具有可持續發展和現代化特征。與傳統的建筑施工方式比較，裝配式混凝土建筑對設計上的要求更加細致，徹底改變了以往的簡單粗獷的施工方法。

其次，在施工方面，和中國傳統建筑施工方法比較，由于預制構件都是根據標準并大批量生產，標準化和機械化水平大大提高，而且不受勞動強度、工作量和環境制約，省用了大量的澆筑時間和資金，提高施工質量，保障了成本的可控。對周圍的環境也更加友好，工地不再是傳統印象中的“臟亂差”了。

再次，在管理方面，與我國傳統施工方式相比，裝配式混凝土建筑在預制構件生產和安裝上顯著減少了工作人員數量，工作人員的調動協調也更加容易，相應的管理經費也得到減少，而細致化的管理工作則對相關管理人員提出了更高的要求，團隊也更加專業化。

2.裝配式混凝土建筑各階段成本分析

2.1 設計階段

相較于傳統現澆的建筑，裝配式混凝土建筑的設計流程會更加繁瑣復雜。現澆建筑的設計流程分為：實施方案設計、總體設計、施工圖設計[2]。而裝配式混凝土建筑的設計除了上述的流程以外，還增加了拆分設計與構件加工設計2個環節。另一方面，裝配式混凝土構件中會加入大量的預埋件，以便于后期的預制構件聯接。因此，裝配式混凝土在設計方面更為復雜繁瑣，設計過程還存在著一些其他問題。

產品設計、生產、施工環節嚴重脫節。在預制構件設計過程中，容易脫離實際，而忽略了構件生產及現場施工，各個環節發生沖突，導致構件不能正確使用，甚至使得構件變為無效構件，工廠不得不重新設計生產。又或者工程設計中出現不起眼的誤差，致使構件的強度等達不到設計要求，這樣就又需要進行額外的加固處理。

設計要達到一定的精度，設計人員的費用必然增加。裝配式混凝土建筑不僅僅是圖紙的繪畫，還需要根據圖紙對相關構件進行拆解并進行更精密的設計。因為幾乎所有的裝配式建筑是裝配和現場現澆相結合，對于節點預留的要求高，也使得裝配式建筑的費用提升。

2.2 生產階段

在生產上，預制構件生產需要大面積廠房以及大量生產基礎設備，廠房的運行以及基礎設備的更新都是一筆不小的開支。構件生產方式雖然形成了規模化生產，大大提高了產品效益，但是精細化的產品生產又對企業管理和工作員工提出了更高的要求，他們的水平直接影響到了企業生產制造過程的效益與品質。

現今預制構件標準化程度低，模具的生產成本高昂的同時，其反復利用率卻不高，模具用過一次后便廢棄，與美國、日本等國家的裝配式建筑的發展仍有不小的差距；缺乏高素質工人，若混凝土強度和鋼筋排布達不到規定標準，則不能使用，容易導致成本增加；如果施工時預制構件的預留孔跟施工現場對接不精準，且差別很大，則要重新進行預埋處理，從而造成二次施工。

2.3 運輸階段

運輸費用是裝配式建筑中不可避免的，預制構件在工廠中生產完成后，需要運輸到不同區域的施工現場，因此預制構件的運輸可以與專業的運輸公司長期合作。運輸費用的高低跟距離、路況、產品質量與體積等有很大的關系。此外還有運輸效率，主要包括產品裝卸載以及運輸車隊的調度問題。據統計數據，若運輸距離越遠，則每單位體積的運輸費用越高，運輸距離越近，每單位體積的運輸費用越低。

因裝配式混凝土體積一般較大，車輛的運輸能力有限，從而運輸車輛需要反復調度，運輸成本顯著提升。并且在運輸過程中，由于混凝土韌性不好，可能會有一些磕磕碰碰，會造成一定的構件損耗，造成構件破損甚至預埋件破壞，當損壞程度過大時，應當廢棄使用，并通知工廠重新預制相同規格的構件，這樣不僅延誤了施工工期，還增大了工廠生產構件的壓力。

2.4 施工安裝階段

裝配式混凝土建筑的施工階段的成本，主要包含現澆部分混凝土成本、構件吊裝工程成本、部分砌筑工程成本、抹灰工程成本、保溫做法成本、措施費[3]。施工安裝階段的成本問題有：

裝配式構件不僅體積大，質量也偏大，施工時并不方便，且利用機器設備的吊裝費也較貴。如預制樓梯的安裝，當其體積過大時，在吊裝施工時需作從中間截斷的處理，進行多次施工，延長了工期，相應的人工費也增加了。

施工過程難免存在損耗，造成構件損耗，當破損程度較高時，則不能再使用，為了建筑安全，需要廢棄破損的構件，并通知預制工廠二次制作。

3.裝配式混凝土建筑的成本控制

3.1 加大相關政策的扶持

裝配式建筑作為建筑行業的新興產業，雖然各個省市都頒布了裝配式建筑的一系列優惠政策，直接推動了裝配式建筑市場的發展，但目前尚處在摸石頭過河階段，在尚未得到廣泛市場認可之前，其建設成本一直居高不下，成本下不來，一些中小型企業便不敢輕易踏入裝配式建筑領域。且有關法律法規較薄弱，裝配式建筑的預制率等屬性會因設計算法的不同而產生巨大差別，所以，各地方的企業要根據自身實際狀況，正確引導裝配式建筑的發展。

如今裝配式混凝土建筑市場份額仍然偏小，得不到大多數建筑企業的青睞。因此，各地政府應該制定有關鼓勵措施來引導建筑企業接受并大力發展裝配式建筑，并充分調動市場參與者的積極性，借此來擴大裝配式建筑市場規模。如政府可以考慮給相關企業降低一定的稅收；裝配式建筑公司可以得到面積補償、優先拿地和預先辦理房屋預售等；購買了裝配式住宅的廣大消費者將獲得更低首付金額等；大力支持裝配式建筑科研等。實踐將進一步證實，政策的有力支持是最有效的方法。

3.2 增強工作人員的專業水平

在設計環節，預先對設計人員開展裝配式建筑設計的培訓指導，以此造就專業能力強的設計人員。這樣一來設計的預制構件更加完善，生產人員能夠按照圖紙精細施工，降低了后期返工的概率。與此同時也使模具可以反復利用，避免了不必要的資源浪費。

在生產環節，通過培養大量具備高素質的工人，構件生產品質得到有效提升。接受過專門技術培訓的員工，會嚴格按圖紙進行生產，混凝土的澆筑、振搗、養護也要做符合規范要求。同時，從嚴監控構件的設計生產標準，提升檢測實驗員的業務素質和能力，確保生產構件滿足工程設計的強度等級，并盡量減小預制構件的棄用率。

在運輸環節，混凝土構件容易有損耗，應當尋找經驗豐富的運輸人員，從而避免混凝土構件在運輸途中造成不必要的損失。

在施工安裝環節，預制構件在裝配時精細化要求相當高，目前施工人員專業技術水平有限，可能會造成裝配尺寸上有較大的誤差。此外，在實際施工過程中，由于管理得不夠嚴格，影響工程進度。可以考慮通過培訓、考試考核、校企合作以及技術人員引進等辦法，進行裝配式混凝土建筑施工知識的全面更新，在施工階段盡量避免各種出錯。

3.3 裝配式建筑行業的規范化

根據裝配式混凝土建筑的施工精細化的特點，需要各個環節主體的密切聯系，并且進行多方位的溝通交流，以充分發揮各自優點，從而達到資源共享。各個環節的主體合作，將促進各方更深層次的互動，效率得到充分提高，產品質量優化也指日可待。

建立裝配式混凝土施工的質量考核體系，并對不同項目制定不同的投資指標以及造價指數，并公布市場的參考價格。計價體系的完善應該適應行業發展需求，計價管理人員要不斷掌握最新技術，了解新建筑、新材料、新工藝的計價方式。

盡管各地方頒布了不少裝配式建筑技術標準文件和規范，但在建筑行業內仍沒有出臺一個標準的設計規范，各個企業用著不同的標準去建設房屋，使得整個裝配式建筑行業的評價體系十分的混亂，也利于企業與企業之間的交流學習，因此急需設計規范體系的完善。

裝配式混凝土建筑的特殊性決定了建筑行業內要建立完整產業鏈的員工培養機構，提升建筑人員的理論知識和實踐水平。更加可行的途徑是進行校企合作，這樣就將建立起一個高效的教育通道，有利于快速培養人才，整合專業施工知識和施工現場經驗，不僅培養了工人施工技術和施工的主動性，還能在學校中積累優秀的后備人才，在不久的將來，整個裝配式建筑行業也可以注入新鮮的血液。

傳統現澆施工的管理模式早已無法滿足新興的裝配式混凝土建筑的管理要求，很有必要對其科學管理方法加以改善與提高以適應行業發展趨勢。如應用EPC管理模式，即工程總承包模式，實現設計、生產、運輸以及施工統一化管理模式，提高各工序之間的聯系性，從而提高資源配置效率，在流程上也避免了許多中間環節，減少了施工成本。再者，還可以將BIM（工程信息管理模型，Building Information Modeling）技術運用于裝配式混凝土建筑的施工過程，實現不同施工環節建筑實體和BIM模型的在線管理，形成新時代的智慧建造，使更多的問題在線上便能得到妥善的解決，可以進行精細化控制，大幅減少返工頻率。

3.4 預制構件的規模化應用

在裝配式建筑預制構件制造以及項目建設達到相當規模后，其邊際成本將會進一步降低。根據有關數據的計算，在部分裝配式建筑發展緩慢區域，外墻體板的出廠售價大約為3200元/m3，而生產資金相對充裕、形成規模效應的區域的售價則大約為2200～2500 元/m3左右，大約低了30%左右[4]。裝配式混凝土建筑的規模化應用可從2個方向進行：

（1）加強政府的支持力度，推動建筑公司積極地選擇裝配式混凝土建筑，鼓勵廣大消費者群體購買裝配式建筑房屋，以確保市場能夠接受并消化裝配式建筑產業。（2）不斷擴大裝配式混凝土建筑的使用范圍，以促進其產能發展，為裝配式建筑產業化提供更大市場，使其盡快成為建筑行業的主力軍。另外，人才隊伍的成長和企業管理水平的提高也是推動裝配式建筑大規模使用的必需前提。

4.結語

由于裝配式混凝土建筑在設計、生產、運輸、安裝等過程中都會產生成本偏高的問題，可以通過加大相關政策的扶持、增強工作人員的專業水平、裝配式建筑行業的規范化、預制構件的規模化應用等一系列的措施對裝配式混凝土建筑進行成本管理，從而降低預制裝配式混凝土建筑的成本，促進工業化建筑體系發展。