董仲英 鐘春玲

(1:吉林建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院,長(zhǎng)春 130118; 2:長(zhǎng)春科技學(xué)院 土木工程學(xué)院,長(zhǎng)春 130600)

住宅產(chǎn)業(yè)化是指在房屋建造的過(guò)程中通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、部件的工廠化生產(chǎn)、裝配式的施工以及全過(guò)程的現(xiàn)代化和信息化管理，實(shí)現(xiàn)建筑工程的效率、效益和質(zhì)量的全面提高；是以節(jié)約材料和能源使用、減少對(duì)周邊環(huán)境污染的綠色發(fā)展方式為基本理念，初期以住宅作為主要推廣對(duì)象，以形成完整的一體化產(chǎn)業(yè)鏈為最終目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)化生產(chǎn)[1].但隨著建筑產(chǎn)業(yè)精度提高,環(huán)保和節(jié)約資源日益成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)，傳統(tǒng)施工方式的不足愈加凸顯.本文從全壽命周期對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)化成本進(jìn)行探討.

1 嚴(yán)寒地區(qū)推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的主要優(yōu)勢(shì)分析

1.1 嚴(yán)寒地區(qū)氣候特點(diǎn)及對(duì)建筑工程的影響

嚴(yán)寒地區(qū)最為明顯的自然環(huán)境特征是冬季寒冷漫長(zhǎng)，氣溫低下,日照時(shí)間短,受西北冷空氣流的影響，并伴有降雪，夏季短暫而溫暖,年氣溫差特別大,因蒸發(fā)微弱,相對(duì)濕度較高.這種極端性和特殊性氣候,對(duì)施工過(guò)程造成了很大影響.采用何種對(duì)策減少氣候?qū)κ┕さ挠绊懢哂鞋F(xiàn)實(shí)意義，需結(jié)合氣候條件推廣使用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝,有效提高建筑綜合性能,降低經(jīng)濟(jì)成本,提高環(huán)境效益.

1.2 嚴(yán)寒地區(qū)推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的主要優(yōu)勢(shì)

住宅產(chǎn)業(yè)化作為一種新型的建造方式,在提升住宅質(zhì)量與品質(zhì)的同時(shí),以節(jié)能、環(huán)保和資源的有效利用為特色,有效地提高了嚴(yán)寒地區(qū)住宅的綜合性能.

(1) 建筑全壽命周期的成本有效降低. 雖然采用產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式建筑的施工費(fèi)用會(huì)有所增加，但同等裝修程度下，產(chǎn)業(yè)化住宅的裝修費(fèi)用會(huì)降低.在建筑的使用過(guò)程中,能源消耗成本降低，產(chǎn)業(yè)化住宅在使用期末殘值率可達(dá)30%左右[2].所以就整個(gè)壽命期而言,產(chǎn)業(yè)化住宅的成本有效降低.

(2) 縮短工期. 嚴(yán)寒地區(qū)受氣溫影響,每年11月到次年4月無(wú)法施工,而產(chǎn)業(yè)化住宅其預(yù)制構(gòu)件可室內(nèi)完成，受氣候環(huán)境影響小，可根據(jù)施工進(jìn)度提前預(yù)制所需構(gòu)件，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式最少可縮短工期1/3[3].

(3) 有效提高環(huán)境效益. 實(shí)施住宅產(chǎn)業(yè)化能有效達(dá)到節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能的目的,還能減少施工過(guò)程中的固體垃圾、廢水和有害氣體的排放,減少現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)的噪聲污染，對(duì)保護(hù)環(huán)境和生態(tài)效益十分有利.

(4) 有效提高建筑產(chǎn)品性能. 在工業(yè)建筑生產(chǎn)中，新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝大量應(yīng)用，使建筑保溫、隔熱、隔音、防水、抗震、耐火、抗?jié)B等性能大大改善,有效提高了建筑的舒適性、健康性和安全性.

2 產(chǎn)業(yè)化住宅與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式住宅建設(shè)期成本費(fèi)用比較分析

2.1 設(shè)計(jì)階段

傳統(tǒng)裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法為依據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)先按現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)分析,再拆分構(gòu)件，由此產(chǎn)生了預(yù)制構(gòu)件的單獨(dú)設(shè)計(jì)費(fèi)用，故整體設(shè)計(jì)費(fèi)用會(huì)有所增加.隨著B(niǎo)IM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化住宅從整體設(shè)計(jì)到預(yù)制構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)的思路將被改為以預(yù)制構(gòu)件庫(kù)為核心，實(shí)行由構(gòu)件到結(jié)構(gòu)整體的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)過(guò)程.在進(jìn)行裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)制構(gòu)件庫(kù)中已有相應(yīng)的預(yù)制構(gòu)件可供選擇，減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的構(gòu)件設(shè)計(jì)，節(jié)省了設(shè)計(jì)的人工成本和時(shí)間成本，且不用考慮每個(gè)構(gòu)件的最優(yōu)造價(jià)，從總體上達(dá)到降低造價(jià)的目的[4].

圖1 不同裝配率下建安費(fèi)用(元/cm2)Fig.1 Construction and installation cost of different ratio of assembly

2.2 施工階段

產(chǎn)業(yè)化住宅施工階段成本的增加主要體現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件成本費(fèi)上.其中,模具攤銷費(fèi)和稅金是造成預(yù)制構(gòu)件成本提高的主要原因，降低這一部分費(fèi)用的有效途徑就是進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn),提高模具利用率,降低攤銷費(fèi)用；在機(jī)械使用費(fèi)方面，產(chǎn)業(yè)化住宅的塔吊使用費(fèi)比傳統(tǒng)建筑高，但其混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑量比傳統(tǒng)施工方式小，且產(chǎn)業(yè)化住宅工期短，所以在混凝土澆筑和大型機(jī)械使用費(fèi)方面較低，總體費(fèi)用有所降低；在人工費(fèi)與管理費(fèi)用方面，由于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式將部分現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，所以與傳統(tǒng)建造方式相比人工費(fèi)與管理費(fèi)有很大減少.由于產(chǎn)業(yè)化住宅和傳統(tǒng)住宅工期不同，付款和收款的節(jié)奏也不同.產(chǎn)業(yè)化施工可以提早銷售資金的回籠,加快資金周轉(zhuǎn)速度，提高企業(yè)的資金利潤(rùn)率，且由于產(chǎn)業(yè)化施工工期較短，所以支付資金的速度也比傳統(tǒng)施工方法快，可減少預(yù)付資金的供應(yīng).

以混凝土高層住宅為例，現(xiàn)澆式的綜合造價(jià)為1 500元/m2～1 800元/m2,圖中取其中值1 650元/m2,根據(jù)不同裝配率下建安費(fèi)用[5]見(jiàn)圖1.從圖1中可以看出，產(chǎn)業(yè)化住宅的建安單價(jià)普遍高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆式住宅,并且隨著裝配率的不斷提高,建安費(fèi)用的綜合單價(jià)逐漸增加.

以混凝土高層住宅為例,在傳統(tǒng)現(xiàn)澆式住宅中,人工費(fèi)約占總成本的20%～25%,材料費(fèi)(包括模板費(fèi))占60%～70%,機(jī)械費(fèi)占3%～5%.表1中均取其中值,給出了根據(jù)不同裝配率下構(gòu)成建設(shè)成本各主要費(fèi)用在總成本中所占比重[5].

從表1數(shù)據(jù)看出,隨著裝配率的不斷提高，人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)所占比重逐漸減小，而材料費(fèi)所占比重不斷提高.引起材料費(fèi)用比重提高的主要原因是在構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，由于用到模具和模臺(tái)等導(dǎo)致固定成本增加，因此，降低產(chǎn)業(yè)化住宅施工成本的有效途徑是進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)，提高模具、模臺(tái)等的有效利用率.綜上所述，不同裝配率下產(chǎn)業(yè)化住宅的平均建安成本要比傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑高出20%，其最主要因素為產(chǎn)業(yè)化住宅預(yù)制構(gòu)配件的生產(chǎn)、運(yùn)輸以及安裝費(fèi)用的增加.實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)是降低成本增加效益的根本途徑，也是住宅產(chǎn)業(yè)化的基本優(yōu)勢(shì)[6].

表1 構(gòu)成建設(shè)成本的主要費(fèi)用在不同裝配率情況下所占總成本的比重Table 1 The proportion of major expenses to different ratio of assembly

3 全壽命周期視角下的優(yōu)勢(shì)分析

3.1 成本優(yōu)勢(shì)分析

建筑全壽命周期成本是指建筑物在其實(shí)體形成后以及將來(lái)使用運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的成本總和.根據(jù)建筑物的階段性，建筑物的全壽命周期成本可以劃分為建造成本和使用、維修成本兩部分.建造成本主要包括構(gòu)成建筑實(shí)體的材料費(fèi)、建筑施工的人工費(fèi)和機(jī)械設(shè)備使用費(fèi)、建筑施工的管理費(fèi)、方便施工的相關(guān)措施費(fèi)以及為完善建筑功能安裝的配套設(shè)備及其安裝費(fèi)用；使用、維修成本主要包括能源的消耗費(fèi)、建筑結(jié)構(gòu)和實(shí)體維護(hù)更新費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)、大修費(fèi)用等[7].

產(chǎn)業(yè)化住宅在全壽命周期內(nèi)的成本是體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益是否具有可持續(xù)發(fā)展性的一個(gè)重要方面.根據(jù)萬(wàn)科產(chǎn)業(yè)化數(shù)據(jù)(見(jiàn)表2[7]),對(duì)傳統(tǒng)住宅進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化假設(shè),并對(duì)產(chǎn)業(yè)化住宅成本與傳統(tǒng)住宅成本進(jìn)行了對(duì)比.

表2 萬(wàn)科產(chǎn)業(yè)化成本增長(zhǎng)率Table 2 The growth rate of cost of Vanke

案例：某住宅項(xiàng)目位于長(zhǎng)春市農(nóng)安縣長(zhǎng)農(nóng)街以東，新陽(yáng)街以西，興政路以北,規(guī)劃總建筑面積123 149.08m2，其住宅面積94 337.64m2，共15棟(6棟多層洋房，9棟小高層).現(xiàn)取小高層中某戶型為例(見(jiàn)表3).

表3 某住宅案例Table 3 The case of housing

根據(jù)萬(wàn)科產(chǎn)業(yè)化數(shù)據(jù)，得到該案例的產(chǎn)業(yè)化住宅成本(見(jiàn)表4，表5).

考慮資金的時(shí)間價(jià)值,建筑的全壽命周期成本的數(shù)學(xué)模型可建立為:

式中，LCC為住宅的全生命周期成本；Cit為第t年的住宅建造成本；Cut為第t的住宅能耗成本；Crt為第t年的住宅運(yùn)行管理成本；n為住宅生命周期；i為折現(xiàn)率.

表4 產(chǎn)業(yè)化住宅建造成本比較Table 4 The comparison of construction cost

表5 產(chǎn)業(yè)化住宅使用成本比較Table 5 The comparison of use cost

在同等裝修程度下,產(chǎn)業(yè)化住宅的內(nèi)裝費(fèi)用比傳統(tǒng)住宅平均節(jié)約220元/m2[3].產(chǎn)業(yè)化住宅的殘值率約為30%,現(xiàn)澆式住宅的殘值率為0[2].經(jīng)計(jì)算,得到產(chǎn)業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅各階段成本比較(見(jiàn)表6).

表6 產(chǎn)業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅各階段成本對(duì)比Table 6 The comparison of cost for two ways of construction

由案例分析得出,在假定社會(huì)折現(xiàn)率的情況下,在建造成本中,產(chǎn)業(yè)化住宅比傳統(tǒng)住宅增加了16%；在使用、維修成本中,產(chǎn)業(yè)化住宅比傳統(tǒng)住宅降低了28%；住宅大修費(fèi)用產(chǎn)業(yè)化住宅比傳統(tǒng)住宅降低了25%.對(duì)于住宅的全壽命周期,產(chǎn)業(yè)化住宅的全壽命周期成本比傳統(tǒng)住宅的全壽命周期成本下降了近一個(gè)百分點(diǎn).產(chǎn)業(yè)化在前期投入階段要高于傳統(tǒng)住宅，當(dāng)進(jìn)入使用階段,產(chǎn)業(yè)化住宅在使用、維修成本中會(huì)低于傳統(tǒng)住宅,隨著時(shí)間的推移,產(chǎn)業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅的全壽命周期成本差距會(huì)逐漸縮小,最終產(chǎn)業(yè)化住宅的總成本將會(huì)低于傳統(tǒng)住宅，并且隨著裝配式構(gòu)件的工廠規(guī)?；a(chǎn),產(chǎn)業(yè)化住宅的成本優(yōu)勢(shì)將會(huì)越來(lái)越明顯.

3.2 住宅產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境效益分析

實(shí)施住宅產(chǎn)業(yè)化能有效達(dá)到節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能的目的,還能減少施工過(guò)程中的固體垃圾、廢水和有害氣體的排放，減少現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)的噪聲污染，有利于“四節(jié)一環(huán)保”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)表7).

表7 嚴(yán)寒地區(qū)工業(yè)化住宅與傳統(tǒng)住宅的可持續(xù)效果對(duì)比Table 7 The comparison of sustainable effect for two ways of construction in cold region

續(xù)表7

3.3 住宅產(chǎn)業(yè)化的社會(huì)效益分析

住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展會(huì)帶來(lái)建筑業(yè)從業(yè)人員數(shù)量的變化.施工方式的改變，勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，人工作業(yè)被機(jī)械化作業(yè)的取代，會(huì)導(dǎo)致從業(yè)人員數(shù)量降低，引起就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化.住宅產(chǎn)業(yè)化使建筑業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，農(nóng)民工工資水平提高，進(jìn)而使農(nóng)村居民的來(lái)源于建筑業(yè)的收入占總收入的比重提高.農(nóng)民工工資水平的提高，改善其生存現(xiàn)狀，在一定程度上縮小了城鄉(xiāng)差距.

從表8[8]可以看出，與其它行業(yè)相比，建筑行業(yè)從業(yè)人員的學(xué)歷水平還是偏低的，隨著產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式的廣泛應(yīng)用，對(duì)從業(yè)人員的知識(shí)、技能、素質(zhì)提出新的要求，建筑行業(yè)必然會(huì)加大對(duì)農(nóng)民工的教育和培訓(xùn)，使本行業(yè)及相關(guān)行業(yè)人員學(xué)歷水平和個(gè)人素質(zhì)得到提升.產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的變革，給建筑業(yè)現(xiàn)有的施工方式和技術(shù)帶來(lái)一定的沖擊，必將促使建筑業(yè)加大科研投入，建立適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式.

表8 全國(guó)各行業(yè)就業(yè)人員受教育程度構(gòu)成Table 8 The level of education of the national industry workers

4 結(jié)語(yǔ)

總之，雖然產(chǎn)業(yè)化住宅的建造成本略高于現(xiàn)澆式建筑，但從建筑的全壽命周期來(lái)看，產(chǎn)業(yè)化住宅的成本要低于現(xiàn)澆式建筑，而且如果進(jìn)行群體式建造或者預(yù)制構(gòu)件達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化住宅的建造費(fèi)用會(huì)大幅降低，全壽命周期的成本優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯.

參 考 文 獻(xiàn)

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