從工程經濟角度看裝配式建筑發展

劉康蘭 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

0 引言

自2016 年2 月，《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作若干意見》提出以來，我國一步步推廣并重視裝配式建筑的發展，2020 年3 月《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 遠景目標綱要》中明確：“發展智能建造、推廣綠色建材、裝配式建筑和鋼結構住宅。”2020 年8 月《關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》（建標規〔2020〕8 號）又相繼提出加強系統集成化設計、優化構件和部品部件生產、推廣精益化施工、加快信息技術融合發展、創新組織管理模式、強化科技支撐、加快專業人才培育、開展新型建筑工業化項目評價、加大政策扶持力度。足見我國對裝配式建筑的重視。

1 裝配式建筑的優勢

裝配式建筑的特征有標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用。

①標準化設計使得各構件具有通用性，少規格、多組合，更加經濟合理、科學高效，能夠提高生產速度和勞動效率，從而降低造價。

②工廠化生產不僅使得部品部件的質量更加可控，還可以減少人工用工數量，減少材料的浪費，在降低造價的同時節約資源、保護環境、減少污染。

③裝配化施工是構件在預制廠制作時就已經在準確的位置設置預留孔洞及預埋件，便于在施工與裝修階段與已有建筑構件完好、準確連接。施工起來更加方便快捷，機械化水平高、勞動強度低、施工效率高、質量易于控制，同時大大縮短傳統施工的養護時間，減少人工用工投入的同時還可以節約時間成本。

④一體化裝修通過BIM 可視化的便利進行建筑渲染，不僅可以保證建造空間，便于進行精細化作業和優化設計。還可以避免施工中出現碰撞，實現內裝、管線與建筑結構的三分離，也成為建筑裝飾裝修信息化與工業化發展的突破口，同時減少二次裝修中的材料浪費和用工數量的增加，大大降低成本。

⑤BIM 應用也是信息化管理的手段，不僅可以應用在生產施工中，還可以應用在運維階段，確保施工過程的可視化模擬和可視化管理，有效避免碰撞引起的返工、工程變更等，節約成本。

⑥智能化應用方面結合現代智能化信息技術，將各種配套設備加以集成，實現通信自動化、辦公自動化、設備設施自動化，形成高效、舒適的居住環境。

裝配式建筑擁有以上諸多優勢，但在實際項目中的運用情況，將以實際案例進行工程經濟分析。

2 典型工程案例概況

本項目為合肥市肥東縣某鎮社區集體建設用地租賃住房建設EPC 項目，包含7 棟22～24 層住宅和1 棟綜合配套用房，用地面積26625.00m2。項目總建筑面積73194.43m2，地上面積58549.69 m2。項目采用EPC 模式，其中住宅部分遵循“建筑、結構、機電、內裝一體化”的原則，采用精裝修，裝配整體式混凝土剪力墻結構體系。連接方式采用鋼筋套筒灌漿連接技術，各單體的裝配率不低于50%。本項目預制構件包括預制混凝土復合保溫外墻板、預制混凝土掛板、預制混凝土PCF板、預制輕質隔墻板、預制疊合樓面板、預制陽臺、預制空調板、預制樓梯。

圖1 工程案例

本項目工程內容包含螺旋鉆孔樁基礎、筏板基礎、土建工程、室內精裝修、給排水工程、消防工程、電氣工程、暖通工程、智能化工程及園區配套。總投資35960.94 萬元（不含建設期利息），其中工程費用30720.02 萬元（其中土建安裝工程費23264.79 萬元、裝飾工程費7455.23萬元）、其他費用3528.49元、預備費1712.43萬元。

3 經濟性分析

本項目裝配式住宅部分平均造價約3600 元/m2，而層高、層數、戶型類似的傳統現澆住宅平均造價約3300 元/m2。就現有數據來看，目前裝配式建筑的造價較傳統現澆結構的造價還是偏高，按本項目當時市場價來看，普通C30 混凝土價格為644 元/m3，完成現澆構件加模版施工的綜合單價約1600 元/m3，而裝配式預制構件價格為3500～3800 元/m3，完成施工綜合單價約4400～4700元/m3。

在本項目工程中，人工單價按140元/工日計入，經過測算，裝配式施工總人工費占總投資比例約13.5%，而傳統現澆施工總人工費占總投資比例約17.5%。當人工單價為170 元/工日時，總造價增加約3.5%，隨著人工單價的增長，兩種施工方式工程造價都會增加，但是裝配式施工相對傳統現澆施工的人工費占比會降低。

4 裝配式建筑高成本的原因

建設工程的工程費用主要由人、材、機、管理費、利潤、規費、稅金組成，而管理費、利潤、規費、稅金按照規范要求計取，接下來從人工、材料、機械三方面分析裝配式構件施工綜合單價較高的原因。

①缺乏技術人才，在工地干活的年輕人比例少，缺乏先進技術，裝配施工水平不夠成熟，施工效率低。

根據調研，隨機抽取在建項目3900位建筑工人進行分析，建筑工人年齡分布比例如圖2所示。

圖2 建筑工人年齡分布比例

由圖2 可知，50 歲以上建筑工人占比超過37%，30 歲以下建筑工人占比僅為10%，說明建筑行業年輕工人緊缺問題嚴重。隨著我國人口老齡化現象的進一步發展，這一問題將進一步加劇，最終導致建設成本持續走高。培養技術人才，促進年輕人參與工程建設迫在眉睫。

②材料方面主要還是裝配式構件價格較高，其原因有裝配式建筑的規范標準還不夠健全，裝配式建筑國家標準、行業標準和地方標準缺乏，導致一體化集成設計不足，不能實現模塊化批量生產標準構件，造成生產效率低下，增加成本；其次生產部品部件的自動化、智能化應用不足，導致產能低下，成本增加；工廠化生產基地不足，布局不合理，構件運輸成本高。

③機械設備自動化程度不能滿足使用需求，首先是工廠生產構件的機械設備不夠先進，智能化不足，產能低下；其次是施工現場的構件安裝機械、機具不能協同施工，需要人工輔助，增加施工成本；以及一體化、集成化裝修能力不足，還需要進行二次施工。

5 降本增效措施

針對上述高成本的原因分析，結合現行國家政策及建筑業發展趨勢，提出相應的改進措施。

①發展技術人才，加大技能培訓。《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》（國辦發〔2017〕19 號）文件中明確：“提高從業人員素質，加快培養建筑人才”，以及《關于加快培育新時代建筑產業工人隊伍的指導意見》（建市〔2020〕105 號）文件提出：“建筑工人實現公司化、專業化管理，加快建筑工人終身職業技能培訓，形成一支秉承勞模精神、勞動精神、工匠精神的知識性、技能型、創新性建筑工人大軍。”

有了諸多政策的大力支持新一代年輕人的技術水平，發展技術人才，年輕人也會更愿意加入到建筑行業的大軍中。因此，發展裝配式建筑既加快推進發展技術人才，提高建筑工程質量、降低工程成本，同時還能促進新鮮血液的加入，達到雙向奔赴。

②加快編制裝配式建筑國家標準、行業標準和地方標準，加強技術創新，促進關鍵技術和成套技術研究成果轉化為標準規范，使得裝配式建筑設計能夠普及，統籌建筑結構、機電設備、部品部件、裝配施工、裝飾裝修能夠形成一體化集成設計。

③提高產業聚集度，加強培育技術先進、專業配套、管理規范的骨干企業和生產基地，完善部品部件的品種和規格，促進專業化、標準化、規模化、信息化生產，合理優化物流管理及組織配送，積極引導設備制造企業研發部品部件生產設備機具，提高自動化加工技術水平，提高生產效率，進一步減少人工用工數量，達到降低成本的目的。

④加強技術創新，引領企業研發應用與裝配施工相適應的先進技術、機械設備，鼓勵企業創新施工組織方式，編制先進的施工工法，提升施工技能，打造技術工法、組織管理、技能人才隊伍一體化的高新技術骨干企業。

⑤加快推行裝配式建筑裝飾裝修與主體結構、機電設備協同施工，推廣標準化、集成化、模塊化的裝飾裝修模式，提高裝配化裝修水平，倡導菜單式全裝修，滿足消費者個性需求，避免因為二次裝修導致浪費材料以及反復投入人工，增加工程成本。比如本項目中的預制混凝土復合保溫外墻板，與主體結構一次施工，節約模板、支模、拆模、粉刷等一系列工序，如果技術成熟，從源頭降低預制混凝土復合保溫外墻板成本，則必然會降低整個項目的成本。

⑥發展綠色建材。2021 年10 月《關于推動城鄉建設綠色發展的意見》中要求，建設高品質綠色建筑，實現建筑領域的碳達峰、碳中和行動，規范綠色建筑設計、施工、運行、管理。而綠色建筑的實現必然要做到“四節一環保”，即節能、節地、節水、節材和環境保護。裝配式建筑中的預制構件工廠化生產，通過減量化、再利用、資源化的循環生產方式，提高資源利用率，減少建筑垃圾產生，大幅降低能耗、物耗、水耗水平。本項目中的預制混凝土復合保溫外墻板，將裝飾外墻板、保溫層、結構層合三為一，減少腳手架與模板的安拆，降低材料損耗，從而降低造價成本。因此推廣裝配式建筑也是促進綠色建筑發展的重要舉措，在進行綠色建筑建設的同時降低裝配式建筑造價成本。

⑦發展智能建造。智能建造是指在建造過程中充分利用數字化、智能化技術，包含BIM、物聯網、人工智能、云計算、大數據等技術，實現設計、工藝、制造協同。

積極應用BIM 技術，加快構建數字設計基礎平臺和集成系統，實現設計、工藝、制造的協同，加快生產數字化與智能化升級，利用建筑機器人實現少人甚至無人工廠，提高生產效率，降低生產成本。

比如在鋼筋制作安裝、模具安拆、混凝土澆筑、鋼構件下料焊接、隔墻板和集成廚衛加工等工廠生產關鍵工藝中，推廣應用智能制造生產線；在材料配送、鋼筋加工、噴涂、鋪貼地磚、安裝隔墻板、高空焊接等現場施工環節中，加強建筑機器人和智能控制造樓機等一體化施工設備的應用。

通過先進制造設備、智能設備及智慧工地相關設備的研發、制造和推廣應用，提升各類施工機具的性能效率，提高機械化施工程度。通過建筑物聯網技術，提升數據資源利用水平和信息服務能力。通過應用智能化系統，提高建造過程的智能化水平，減少對人的依賴，不僅達到安全建造的目的，同時增效降本，提高建筑的性價比和可靠性。

6 結語

從工程經濟角度對裝配式建筑的發展進行分析，不管是人工、材料還是機械，都與目前要推廣的技術人才、綠色建材、智能建造息息相關，在降低裝配式建筑工程造價的同時推動了技術人才、綠色建筑、建筑智能化的發展，可見裝配式建筑的發展是建筑業發展的必然趨勢。裝配式建筑廣闊的發展前景代表著巨大的產業需求，帶動著整個建筑業的可持續發展。