湯林梅

(四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川德陽 618000)

我國從20世紀(jì)50年代就開始發(fā)展裝配式建筑，在20世紀(jì)70年代達(dá)到裝配式建筑發(fā)展繁榮時(shí)期，而20世紀(jì)80年代中期以后裝配式建筑逐漸被大眾所淡忘，工程師也只在極少量的高層建筑中采用了疊合梁、板結(jié)構(gòu)。其發(fā)展受阻的主要原因是裝配式構(gòu)件在我國標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，導(dǎo)致裝配式建筑造價(jià)偏高，因而開發(fā)商很少主動(dòng)采用裝配式建筑。

而裝配式建筑在建筑質(zhì)量及節(jié)省能耗方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，對(duì)于我國這樣一個(gè)人均資源匱乏且環(huán)境問題堪憂的大國而言，發(fā)展裝配式建筑是大勢(shì)所趨。目前，在政府的大力支持及推廣下，裝配式建筑已在全國各地進(jìn)行地如火如荼，但由于其成本居高難下，裝配式建筑的造價(jià)仍是制約其發(fā)展的瓶頸。

鑒于此，文章擬對(duì)裝配式混凝土建筑的造價(jià)構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)分析，比較裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在造價(jià)上的差異，結(jié)合BIM技術(shù)，探討控制裝配式建筑造價(jià)的具體措施，并對(duì)裝配式建筑的綜合效益進(jìn)行詳細(xì)分析，為裝配式建筑的發(fā)展帶來一定的促進(jìn)作用。

1　裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)造價(jià)對(duì)比分析

根據(jù)我國現(xiàn)行《建筑安裝工程費(fèi)用項(xiàng)目組成》，傳統(tǒng)的房屋建筑造價(jià)由人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)具使用費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)、利潤、規(guī)費(fèi)和稅金組成，其中人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)具使用費(fèi)又叫做直接費(fèi)，企業(yè)管理費(fèi)和規(guī)費(fèi)又叫做間接費(fèi)，對(duì)房屋建筑造價(jià)影響最大的是直接費(fèi)，間接費(fèi)和利潤可適當(dāng)在一定范圍內(nèi)變化，規(guī)費(fèi)和稅金無法自由浮動(dòng)。

對(duì)于裝配式混凝土建筑而言，其造價(jià)構(gòu)成除了以上七部分費(fèi)用以外，還增加了預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)成本、生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本和現(xiàn)場(chǎng)安裝成本(圖1)。其中，預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)成本主要指預(yù)制構(gòu)件的二次拆分設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)費(fèi)；預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)成本包括人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械設(shè)備折舊費(fèi)、廠房折舊費(fèi)、基建成本攤銷費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)、利潤、稅金以及能源消耗等費(fèi)用，其中原材料費(fèi)和能源消耗屬于剛性成本；運(yùn)輸成本包括構(gòu)件在途運(yùn)輸費(fèi)、二次搬運(yùn)費(fèi)和短期倉儲(chǔ)費(fèi)；安裝成本包括與構(gòu)件安裝相關(guān)的人工費(fèi)、灌漿等材料費(fèi)、垂直運(yùn)輸機(jī)械使用費(fèi)、模板及支撐安裝費(fèi)用等。

圖1　預(yù)制構(gòu)件制安費(fèi)用組成

由此可見，裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，造價(jià)主要差異在于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)運(yùn)輸及安裝費(fèi)，兩者的建筑安裝成本相比有增有減。由于預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)安裝導(dǎo)致了施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆構(gòu)件、砌筑工程、裝飾抹灰工程及相應(yīng)措施項(xiàng)目的減少，因此，裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比增加了預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、墻板和樓板拼縫處理等費(fèi)用，減少了鋼筋工程、混凝土工程、砌筑工程、抹灰工程及措施項(xiàng)目等費(fèi)用，其增量成本分項(xiàng)對(duì)比見表1。

表1　裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)增量成本分項(xiàng)對(duì)比

裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)造價(jià)差異也不是一成不變，其造價(jià)高低還與預(yù)制率及項(xiàng)目規(guī)模有關(guān)。有學(xué)者通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，抗震設(shè)防等級(jí)為6～8度、預(yù)制率30 %以上的裝配式混凝土項(xiàng)目的增量成本約為200～500元/m2，其中有一定規(guī)模的項(xiàng)目的增量成本基本可以控制在300元/m2，部分增量較大的項(xiàng)目多為規(guī)模較小的實(shí)驗(yàn)性工程，部分預(yù)制率較低的項(xiàng)目增量約為150元左右[1]。同時(shí)，隨著預(yù)制率的增加，裝配式混凝土建筑的增量成本也有所增加，每增加 1的預(yù)制率，建筑單方增加投入23～28 元/m2[2]。

2　裝配式混凝土建筑成本控制方法

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)裝配式混凝土建筑的增量成本主要體現(xiàn)在預(yù)制構(gòu)件的制安費(fèi)用上，因此，降低裝配式混凝土建筑成本的關(guān)鍵在于控制預(yù)制構(gòu)件的費(fèi)用。同時(shí)，實(shí)行住宅全裝修、推廣工程總承包模式、BIM技術(shù)的使用以及實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的規(guī)模化生產(chǎn)都是降低裝配式混凝土建筑造價(jià)的重要手段。

2.1　降低預(yù)制構(gòu)件制作安裝費(fèi)用

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方式是“先工廠生產(chǎn)、后現(xiàn)場(chǎng)組裝”，打破了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工方式，多個(gè)專業(yè)的多個(gè)工序可事先在工廠里進(jìn)行集成生產(chǎn)，若技術(shù)控制得當(dāng)，可以做到質(zhì)量更好、成本更低的效果。但由于裝配式建筑在我國發(fā)展還不成熟，諸多方面還存在缺陷，就預(yù)制構(gòu)件制作安裝而言，主要由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸及安裝四個(gè)階段組成，如何對(duì)這四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化把控，也是提高裝配式建筑質(zhì)量和降低其造價(jià)的重要措施。

2.1.1設(shè)計(jì)階段

裝配式混凝土建筑的設(shè)計(jì)通常由兩階段組成，即前期的建筑整體設(shè)計(jì)和后期的構(gòu)件二次拆分及專業(yè)集成后的詳細(xì)加工圖設(shè)計(jì)，構(gòu)件設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)后期的生產(chǎn)、運(yùn)輸及安裝有很大影響。因此，在構(gòu)件設(shè)計(jì)階段應(yīng)綜合考慮各階段及各專業(yè)綜合影響因素，建立一體化同步設(shè)計(jì)理念，通過各階段綜合權(quán)衡與各專業(yè)相互協(xié)助，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

具體體現(xiàn)為：以工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的思維進(jìn)行單體設(shè)計(jì)，提高構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度，建立統(tǒng)一的模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化構(gòu)件的拆解設(shè)計(jì)，減少構(gòu)件的規(guī)格和種類，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件模塊化和產(chǎn)品化生產(chǎn)。通過不同的組合形式來實(shí)現(xiàn)不同建筑造型的平立面組合，降低構(gòu)件的生產(chǎn)難度，大大提高構(gòu)件的生產(chǎn)能力，同時(shí)也降低了模具的種類，提高了模具的周轉(zhuǎn)使用效率，從而降低后期構(gòu)件的直接生產(chǎn)成本及模具攤銷成本。構(gòu)件的模塊化生產(chǎn)，也減小了構(gòu)件的單個(gè)體積，降低了后期的運(yùn)輸及安裝難度，從而降低其運(yùn)輸及安裝成本。

同時(shí)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)中，建立基于BIM的裝配式建筑信息模型，將模型直接傳給生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)商可直接提取構(gòu)件的尺寸、材料、內(nèi)部鋼筋構(gòu)造等詳細(xì)參數(shù)，所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及參數(shù)可通過條形碼的形式直接轉(zhuǎn)換為加工參數(shù)[3]，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的直接對(duì)接，提高預(yù)制構(gòu)件的自動(dòng)化生產(chǎn)程度和生產(chǎn)效率，降低其設(shè)計(jì)及生產(chǎn)費(fèi)用。

2.1.2生產(chǎn)階段

預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)最終應(yīng)達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但由于其生產(chǎn)方式不同于普通的工業(yè)產(chǎn)品，使得我國的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)還處于摸索階段，質(zhì)量不穩(wěn)定、造價(jià)偏高是目前我國預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中存在的主要問題。其中，在造價(jià)控制方面，可以從以下幾方面著手：

(1)提高生產(chǎn)技術(shù) ：構(gòu)件生產(chǎn)應(yīng)與設(shè)計(jì)、施工統(tǒng)籌考慮，可有效提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)水平和組裝速度。同時(shí)，由于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)在我國發(fā)展還不成熟，其生產(chǎn)技術(shù)還有待提高，生產(chǎn)方式的選擇與創(chuàng)新、生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量的監(jiān)督與控制都成為阻礙預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的難點(diǎn)。

(2)加強(qiáng)生產(chǎn)管理：目前某些預(yù)制工廠企業(yè)經(jīng)營者急于求成，不重視生產(chǎn)管理方法，企業(yè)軟硬件均不完善，生產(chǎn)管理水平低下，導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差等問題。

(3)加大人才培養(yǎng)力度：現(xiàn)階段由于政府的鼓勵(lì)和行業(yè)的關(guān)注，大量的預(yù)制構(gòu)件廠組建，造成了構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備和專業(yè)人員的嚴(yán)重短缺，缺乏相應(yīng)的技術(shù)工人和管理人員。行業(yè)內(nèi)未形成有效的交流與培訓(xùn)，多數(shù)專業(yè)人員缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)性差、構(gòu)件成本高。

(4)增加信息化建設(shè)投入：產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)施工需要更精細(xì)的技術(shù)和管理水平，但目前信息化建設(shè)多數(shù)還只停留于設(shè)計(jì)階段，在施工階段應(yīng)用較少，在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)階段更是寥寥無幾。鼓勵(lì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)積極應(yīng)用BIM及其他信息技術(shù)，提高企業(yè)的生產(chǎn)和信息化管理水平，也是提高構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的有效途徑。

2.1.3運(yùn)輸階段

預(yù)制構(gòu)件從制作到安裝要經(jīng)歷工廠存放、道路運(yùn)輸、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)堆放、吊裝就位四個(gè)階段，要對(duì)這四個(gè)階段進(jìn)行合理規(guī)劃，才能相互銜接，達(dá)到少占用堆場(chǎng)、流水不窩工的目的，從而降低成本，具體措施如下：

(1)以構(gòu)件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化，推行推盤、集裝箱、運(yùn)輸工具、卸貨站點(diǎn)等設(shè)施設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)管理軟件接口標(biāo)準(zhǔn)化，全面推進(jìn)裝配式建筑運(yùn)輸?shù)奈锪鞴芾怼?/p>

(2)做好運(yùn)輸前期準(zhǔn)備工作，推廣構(gòu)件儲(chǔ)存運(yùn)輸一體化，合理安排吊裝運(yùn)輸半徑，提高裝載的質(zhì)量和效率。

(3)合理確定運(yùn)輸半徑，以運(yùn)費(fèi)占預(yù)制構(gòu)件銷售價(jià)格8 %進(jìn)行估算，最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸半徑為100 km以內(nèi)[4]。

(4)積極研發(fā)預(yù)制構(gòu)件專業(yè)儲(chǔ)存、運(yùn)輸及配套設(shè)施，學(xué)習(xí)引進(jìn)國外先進(jìn)運(yùn)輸和物流管理系統(tǒng)，推動(dòng)設(shè)備和機(jī)具升級(jí)。

2.1.4安裝階段

(1)技術(shù)層面：不同的施工技術(shù)與安裝方法對(duì)裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)性影響較大，預(yù)制構(gòu)件的安裝順序?qū)υ靸r(jià)也有較大影響，其關(guān)鍵在于預(yù)制構(gòu)件的安裝技術(shù)、施工工序及連接技術(shù)工法[5]。因而，制定標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制裝配式混凝土建筑施工技術(shù)、合理安排工序和施工工藝，對(duì)降低裝配式建筑造價(jià)有重要意義。

(2)管理層面：加強(qiáng)施工企業(yè)的能力建設(shè)，提升施工隊(duì)伍的管理水平，創(chuàng)新管理機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)督，建立健全質(zhì)量、安全、檢測(cè)等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保障工程施工質(zhì)量，也是控制裝配式混凝土建筑造價(jià)的有效手段。

(3)信息化建設(shè)層面：加大信息化建設(shè)的執(zhí)行力度，尤其是以BIM技術(shù)為主的新型信息化手段，目前我國多數(shù)企業(yè)的BIM技術(shù)還處于摸索階段，不少企業(yè)僅將BIM用于設(shè)計(jì)階段，在施工過程中的應(yīng)用還相當(dāng)不成熟，尤其是在裝配式構(gòu)件施工安裝過程中的應(yīng)用還少之又少，而以BIM為主的信息化建設(shè)手段對(duì)于裝配式建筑施工的質(zhì)量及造價(jià)控制都有著積極的促進(jìn)作用。

2.2　實(shí)行住宅全裝修

裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)總工期優(yōu)勢(shì)不明顯，但若實(shí)行住宅全裝修，可大大縮短裝飾裝修部分工期，對(duì)總工期而言可縮短1～3個(gè)月，大大減輕了發(fā)承包雙方的經(jīng)濟(jì)壓力，節(jié)省出可觀的利息開支。其次，實(shí)行住宅全裝修可大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)的人工用工，節(jié)省人工費(fèi)開支。預(yù)制墻、板、樓梯、陽臺(tái)等構(gòu)件直接在工廠進(jìn)行表面裝飾，機(jī)械化操作可做到更加精細(xì)化，以減少材料損耗量，從而節(jié)省一定的材料費(fèi)。

2.3　推廣工程總承包模式

目前國內(nèi)大部分建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工各環(huán)節(jié)脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重，不能從項(xiàng)目整體效益最大化出發(fā)，造成裝配式建造方式的優(yōu)勢(shì)不能充分發(fā)揮，甚至引發(fā)成本增加、工期延長等問題。其根本原因在于沒有推行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化的工程總承包模式。工程總承包模式的優(yōu)勢(shì)在于可以使設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，統(tǒng)籌預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及施工作業(yè)，有效對(duì)質(zhì)量、工期和成本進(jìn)行全面控制。其次，預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，減少了交易環(huán)節(jié)，使得流轉(zhuǎn)稅費(fèi)也大大減少，從而使裝配式建筑成本得到降低。

3　裝配式混凝土建筑綜合效益分析

目前，由于裝配式混凝土建筑在我國的優(yōu)勢(shì)還未得到充分發(fā)揮，出現(xiàn)了技術(shù)水平不足、經(jīng)濟(jì)成本較高等問題，但由于裝配式混凝土建筑在工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)，使其在隱性成本上得到有效控制。如在房屋使用過程中，因?yàn)檠b配式建筑質(zhì)量上的保障，使得其在能源消耗成本、管理服務(wù)成本及后期維修成本方面的支出得到節(jié)約。對(duì)于房屋后期拆除成本而言，裝配式建筑更便于拆除，構(gòu)件也更利于二次再生和回收利用，這些都屬于裝配式混凝土建筑在隱性成本方面的優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，裝配式混凝土建筑造價(jià)偏高的原因還在于其還未在我國得到普及，其規(guī)模化優(yōu)勢(shì)未得到發(fā)揮，某些地區(qū)預(yù)制構(gòu)件出廠價(jià)格較高，主要原因包括預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)任務(wù)不飽滿、建廠攤銷成本高、構(gòu)件購置疊加賦稅重等。待裝配式混凝土建筑在我國得到大力發(fā)展，體現(xiàn)出裝配式建筑的規(guī)模效益后，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)安裝的增項(xiàng)成本將大大低于現(xiàn)澆、砌筑及裝飾工程的減項(xiàng)成本，也將使裝配式混凝土建筑造價(jià)得到有效控制。

4　結(jié)束語

裝配式混凝土建筑在提升建筑綜合質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保障施工安全，減少建筑用工、減小資源能源消耗、減輕建筑垃圾和揚(yáng)塵排放等方面都有顯著優(yōu)勢(shì)。由于其在我國的發(fā)展還不成熟，導(dǎo)致這些優(yōu)勢(shì)都還未得到充分發(fā)揮，特別是其造價(jià)偏高成為了阻礙裝配式建筑在我國發(fā)展的重要因素。文章分析并對(duì)比了裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的造價(jià)組成與差異，從預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸及安裝四個(gè)階段詳細(xì)分析了控制裝配式預(yù)制構(gòu)件造價(jià)的方法，并提出實(shí)行住宅全裝修和推廣工程總承包模式是降低裝配式混凝土建筑造價(jià)的重要措施。最后，文章對(duì)裝配式混凝土建筑的綜合效益進(jìn)行了全面分析，指出其在質(zhì)量、工期、安全、環(huán)保、后期使用維護(hù)等方面的綜合優(yōu)勢(shì)都得到較大提升，這也是裝配式混凝土建筑造價(jià)隱性優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。