張新柳
(中國石油工程建設有限公司華北分公司,河北 任丘 062552)
隨著建筑行業(yè)中先進技術的不斷應用,社會各界越來越重視裝配式建筑的研究,與現(xiàn)澆建筑相比,裝配式建筑構(gòu)件多在工廠預制生產(chǎn),而現(xiàn)澆建筑則是在施工現(xiàn)場運用鋼筋、混凝土以及模板等進行澆筑,裝配式建筑一定程度上減少了現(xiàn)場施工工作量,降低了環(huán)境污染,同時提高工程施工效率,但現(xiàn)階段由于裝配式建筑造價成本過高,多數(shù)企業(yè)在施工中為節(jié)約成本、提高效益仍選擇成本較低的現(xiàn)澆建筑,一定程度上制約了裝配式建筑發(fā)展。
裝配式建筑是指由預制部件在工地裝配形成的建筑,依據(jù)施工方式以及預制構(gòu)件的形式可將其分為升板升層建筑、盒式建筑、板材建筑、砌塊建筑以及骨架板建筑五種,與現(xiàn)澆建筑相比,實現(xiàn)了建筑施工產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;约皹藴驶ㄔO,同時具有節(jié)能環(huán)保、工期短等特點。
裝配式建筑的建筑部品多由工廠車間加工完成,通常預制構(gòu)件種類包括外墻板、內(nèi)墻板、預制梁、預制柱以及樓梯、疊合板等,在進行施工時通過工人裝配完成建筑施工,產(chǎn)業(yè)化裝配預制一定程度上提升了鋼材、混凝土以及模板等建筑材料利用率,同時裝配式建筑運用減少了現(xiàn)澆建筑中現(xiàn)場作業(yè)的工作量,減少了施工降塵、建筑垃圾以及噪聲污染等的產(chǎn)生。如裝配式建筑中施工單位為了提升建筑的保溫性,往往采用裝飾與保溫相結(jié)合的外墻板來進行裝配,一定程度上增強了建筑的整體性。
裝配式建筑采用的是建筑、裝修一體化設計、施工,一般而言裝修可隨主體施工同步進行,其裝配部件都由工廠車間預先生產(chǎn),之后在施工現(xiàn)場對其進行裝配,一定程度上減輕了施工現(xiàn)場鋼筋、混凝土以及模板制作的工作量,加快了工程施工速率,縮短了施工工期。如在建設層高為30的高層建筑時,利用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑以及裝修手段裝修時,其主體建設以及室內(nèi)外裝修所需的施工時長約為350 d,使用裝配式建筑的工期時長為290 d,由于裝配式建筑采用的是裝飾與保溫于一體的外墻體技術,快捷方便的安裝使施工工期大幅縮短,同時也減少了現(xiàn)場施工中的濕作業(yè)工作量,此外,工期的縮短也減少了施工單位的貸款利息支出,一定程度上降低了建筑的成本,提高了建筑的經(jīng)濟效益。
當前我國施工單位在運用傳統(tǒng)建筑時往往存在建筑使用期限內(nèi)出現(xiàn)開裂、破損等現(xiàn)象,但裝配式建筑的裝配部件都由工廠預選制作,實現(xiàn)了標準化與規(guī)范化生產(chǎn),同時制作過程中配件的質(zhì)量要求較高,工序精密度高于傳統(tǒng)建筑,一定程度上可以提高建筑的質(zhì)量,增加建筑的使用期限。
裝配式建筑最早出現(xiàn)在17世紀美洲移民所用的木構(gòu)架拼裝房屋,19世紀60年代以后裝配式建筑憑借自身工期短等特點得到大量推廣,我國自2015年起大量出臺裝配式建筑規(guī)劃,由于其在我國的發(fā)展時間較短,工廠的制作規(guī)范化水平較低,建筑裝配產(chǎn)品和外形較為單一,無法滿足各項目的建設需求,當前我國裝配式建筑仍需依據(jù)建筑特點提前進行預制,其造價成本相對較高。
據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段我國現(xiàn)澆建筑的現(xiàn)澆混凝土以及砌筑等工作量較大,成本支出較高,而裝配式建筑的運用雖然大幅降低了砌筑、抹灰等工程成本,但是綜合考慮PC構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸和吊裝費用,最終導致裝配式建筑的單價仍遠遠高于現(xiàn)澆建筑(據(jù)了解,裝配式建筑的每平方米造價在2 130 元左右,而現(xiàn)澆建筑每平方米造價僅為1 360 元左右)。此外,在忽略運輸和吊裝費用的基礎上,裝配式建筑PC構(gòu)件生產(chǎn)成本也遠高于現(xiàn)澆建筑,主要原因是由于現(xiàn)階段我國裝配式建筑的構(gòu)件生產(chǎn)尚未發(fā)展成熟,PC構(gòu)件生產(chǎn)成本及攤銷成本較高,工人的生產(chǎn)及施工裝配能力均較低等。
裝配式建筑施工時不僅要考慮施工過程中運輸環(huán)節(jié)費用,還要考慮構(gòu)件場地堆放要求、運輸機械選擇等。同時在考慮運輸費用時還需綜合分析運輸路線,包括交通路線對構(gòu)件體積以及尺寸要求等。例如,多數(shù)城市交通干道對車輛體積要求較高,要保證大構(gòu)件的完整度,就要使用超大車輛,部分城市規(guī)定超大車輛只能夜間進入城區(qū)道路,構(gòu)件在夜間送達施工現(xiàn)場后,其存放條件、車輛調(diào)頭場地等都有較高要求,而現(xiàn)澆建筑對場地要求相對較低,其成本支出也較低。
現(xiàn)階段我國裝配式建筑尚處于初步發(fā)展階段,建筑設計的經(jīng)驗較少,現(xiàn)有的設計能力無法滿足裝配式建筑的建設需求,各項技術也處于起步階段,構(gòu)配件的生產(chǎn)與制作無法達到合理拆分的要求,同時作為控制生產(chǎn)成本的首要環(huán)節(jié),設計環(huán)節(jié)的不合理規(guī)劃導致整體造價成本偏高。
要合理控制裝配式建筑的造價成本,設計人員就要在項目初期運用BIM技術預估構(gòu)配件的預制率,并規(guī)劃構(gòu)配件的拆分與連接方案,科學設計拆分圖,通過科學的拆分圖以及合理的分析確定預制率,在此基礎上確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式,避免后期返工現(xiàn)象,控制建造成本。
裝配式建筑造價較高的原因還包括PC構(gòu)件成本較高,現(xiàn)階段我國裝配式建筑處于起步階段,工廠構(gòu)配件生產(chǎn)尚不成熟,工廠仍需針對項目特點預制構(gòu)配件,但是當前建筑外形較為單一,不同項目構(gòu)配件型號不盡相同,工廠需要依據(jù)每個項目要求預制構(gòu)件,無法實現(xiàn)大規(guī)模標準化生產(chǎn),增加了建筑建設成本;同時PC構(gòu)件成本中包含費用較多,包括管理費、材料費以及人工費,現(xiàn)階段裝配式建筑的生產(chǎn)規(guī)模較小,各項費用的分攤導致PC構(gòu)件成本較高,從而使得裝配式建筑造價成本偏高。
總之,由于裝配式建筑在我國起步較晚, 生產(chǎn)規(guī)模較小,構(gòu)配件無法實現(xiàn)大規(guī)模標準化生產(chǎn),增加了構(gòu)件攤銷成本,阻礙了裝配式建筑的長遠發(fā)展。
裝配式建筑在施工現(xiàn)場的工作量較小,但其前期構(gòu)配件的技術要求以及投入力度較大,在生產(chǎn)構(gòu)件時需要先進的機械設備,這些設備的費用分攤到各構(gòu)配件中,促使構(gòu)件成本提高。同時裝配式建筑的構(gòu)配件在工廠車間生產(chǎn)完成后借助運輸工具運往施工現(xiàn)場,之后通過起重機吊裝完成裝配,在這一過程中運輸環(huán)節(jié)的成本較高。依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),運輸距離在100 km左右時,其運輸成本最經(jīng)濟,但隨著城市化的不斷發(fā)展,構(gòu)配件的制作工廠往往在偏遠地區(qū),其運輸距離較遠,運輸成本相對較高,這也是裝配式建筑造價成本較高的主要原因之一。
裝配式建筑的施工進度取決于吊裝工人的裝配能力,現(xiàn)階段工廠在完成構(gòu)配件的制作后借助運輸工具將其運送至施工現(xiàn)場,并通過起重機吊裝配件,這一環(huán)節(jié)中吊裝工人的專業(yè)能力決定著裝配建筑的施工效率,當前由于工人缺乏系統(tǒng)的專業(yè)化培訓,專業(yè)能力不足導致其安裝效率低下,一定程度上增加了裝配式建筑的人工成本。
綜上所述,裝配式建筑由于自身節(jié)能環(huán)保以及工期短等特點得到了社會各界的廣泛重視,未來,要使用裝配式建筑就要正視其發(fā)展緩慢的現(xiàn)狀,正確分析其造價成本高的原因,在此基礎上提出解決辦法,同時各相關企業(yè)要不斷提高技術水平,降低生產(chǎn)成本,最終推動裝配式建筑的健康長遠發(fā)展。