周彩瑜 汪清

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國務(wù)院繼2016 年8 月8 日印發(fā)《十三五國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確推動裝配式建筑發(fā)展后，裝配式建筑經(jīng)過了快速的發(fā)展過程。成都市政府也要求在房建工程和市政工程項目中全面推進裝配式建設(shè)方式，并要求“到2018 年，全市房建工程項目單體建筑預(yù)制裝配率不低于20%，新建政府投資項目單體建筑預(yù)制裝配率不低于30%，市政工程橋梁項目除必須現(xiàn)澆的部分外，全部實現(xiàn)預(yù)制裝配化”?？梢哉f，裝配式建筑未來具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)許多學(xué)者對裝配式建筑的研究展開廣泛研究。李麗紅[1]等經(jīng)過對比裝配式建筑工程與現(xiàn)澆建筑工程成本對比與實證研究發(fā)現(xiàn)：裝配式建筑的平米造價要高于現(xiàn)澆設(shè)計平米造價738.82元，但其偏高的主要原因為產(chǎn)業(yè)化的推廣力度不夠，各項機具的攤銷力度不足導(dǎo)致單方成本增加。隨著裝配式產(chǎn)業(yè)化的不斷推廣，裝配式工藝必將實現(xiàn)成本、質(zhì)量、進度的共贏。

1 傳統(tǒng)現(xiàn)澆式與預(yù)制裝配式之間的主要差異

預(yù)制裝配式建筑的兩大主要的特征：高集成、低容錯，前置管理是適應(yīng)于這兩大特征的管理要求。所謂高集成主要為：構(gòu)件功能的集成而不是簡單的疊加；建筑各個專業(yè)的集成以及建筑構(gòu)件各設(shè)計功能的集成；施工前、施工中、施工后的管理過程中的高度集成。所謂低容錯主要為：部品部件的集成度越高，容錯度越低；容錯度越低，項目管理難度越大，對項目的管理要求也越高。

1.1 傳統(tǒng)現(xiàn)澆式與預(yù)制裝配式之間四大差異

基本單元不同：傳統(tǒng)建筑的基本組成是鋼筋、混凝土、砌體等原材料；而裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，基本組成除了這些原材料以外，新增加了預(yù)制構(gòu)件等半成品，或集結(jié)構(gòu)、保溫、隔熱、機電、裝飾等多功能一體化的外墻成品；連接方式不同：主要為結(jié)構(gòu)及建筑方面的連接；施工環(huán)節(jié)的差異；設(shè)計環(huán)節(jié)的差異。

1.2 傳統(tǒng)現(xiàn)澆式與預(yù)制裝配式之間施工方法及施工機械選擇的差異

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在施工的工序、施工工種的選擇、項目過程中的管理、工作面的移交、施工難度、施工工效以及其他過程管控中也存在一定的差異，具體差額詳見表1。

2 傳統(tǒng)現(xiàn)澆式與預(yù)制裝配式成本對比

預(yù)制裝配整體式施工模式與現(xiàn)澆整體式施工模式在成本構(gòu)成上存在一定差別，分別為：①施工圖設(shè)計費用；②預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)費，主要包括：材料費+生產(chǎn)費+模具費+蒸汽養(yǎng)護費+工廠攤銷費+稅金等；③上下車的運輸費用，主要包括：預(yù)制構(gòu)件從工廠到工地指定地點的運費費用，以及運送至工地指定地點后的二次搬運費；④預(yù)制構(gòu)配件的安裝費用，主要包括：預(yù)制構(gòu)件吊裝費用+配合構(gòu)件的安裝費用+其他攤銷等費用；⑤其他因安裝構(gòu)件而產(chǎn)生的措施費用，主要包括：支架、模具等費用，見圖1。

為研究在目前的市場現(xiàn)狀下，裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑的成本關(guān)系，本文就以下工程案例進行分析。

工程概況：項目A 為33 層的高層項目，地下2 層，1 至5 層為現(xiàn)澆混凝土施工，6～34 層采用裝配整體式建造，建筑面積為50601m2，裝配率為100%。項目B 為33 層的高層項目，地下2 層，項目為現(xiàn)澆項目，建筑面積為50601m2，裝配率為100%。

表1 現(xiàn)澆式與裝配式差異的對比

2.1 設(shè)計費用

裝按照傳統(tǒng)的施工工藝，建筑施工圖紙由設(shè)計院直接出圖下發(fā)給施工單位后直接施工。但裝配式工程的不同之處在于需要額外多出一項工作：拆分圖設(shè)計。拆分圖主要是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中的一塊板為了滿足生產(chǎn)、運輸、吊裝等要求可能需要拆分成3 塊板進行預(yù)制。此設(shè)計費用約為10～20元/m2。

2.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)費及材料費用差異

根據(jù)兩者對比測算，如項目裝配率100%時，裝配式建筑的平米造價要高于現(xiàn)澆設(shè)計平米造價728 元，具體差額詳見表2。

圖1 裝配式建筑

表2 現(xiàn)澆式與裝配式成本的對比

2.3 預(yù)制構(gòu)件的兩種主要生產(chǎn)工藝

從表2 中可以看出預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)費用及材料費用占比較大。而從預(yù)制構(gòu)件綜合單價中人工費用為600 元/m3，模具費為479 元/m3。因此要降低預(yù)制構(gòu)件的價格，首當(dāng)其沖的是人工費及模具費。

2.3.1 半自動化流水線生產(chǎn)預(yù)制疊合樓板的成本分析

因自動或半自動流水線的模具不是定制的，而是成套設(shè)備。疊合板即使是固定臺模生產(chǎn)，底模也是臺模面，就只有邊模，而邊模形狀規(guī)則、尺寸統(tǒng)一、通用性強，也就可以多次周轉(zhuǎn)使用，生產(chǎn)預(yù)制桁架疊合板的模具成本比較低。暫且按周轉(zhuǎn)100 次計算，預(yù)制疊合樓板的模具成本在100元/m3以內(nèi)。而傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，樓板的模板費用500 元/m3左右（100mm 厚樓板、模板用量1m2/m2，即10m2/m3，模板單價按50 元/m2）。工業(yè)化生產(chǎn)方式在模具上的成本優(yōu)勢（即標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、規(guī)?；a(chǎn)的優(yōu)勢）在樓板這樣一個最簡單的構(gòu)件上表現(xiàn)得淋漓盡致，疊合板、疊合墻這類平面構(gòu)件可以使用自動（半自動）流水線生產(chǎn)，可以減少工人數(shù)量。按人工產(chǎn)能1m3/d計算，即每立方米構(gòu)件的人工消耗量為1 工日，按300 元/工日，構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工費為300 元/m3（含鋼筋制和安、混凝土澆筑、模板安和拆，不含模板制作人工）。而傳統(tǒng)現(xiàn)澆構(gòu)件中的人工費（按與預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)價中人工費相同口徑）大約348 元/m3。即使是相對先進的半自動流水線生產(chǎn)相對標(biāo)準(zhǔn)的平面構(gòu)件（如桁架疊合板），現(xiàn)階段在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工費上也只能降低14%，還沒有能夠發(fā)揮工業(yè)化生產(chǎn)的人工優(yōu)勢；如果再考慮疊合后澆層鋼筋混凝土施工的人工費，則桁架疊合板在人工費上沒有優(yōu)勢。因而，基于半自動流水線生產(chǎn)方式下，要降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的模具費，要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢，兩條途徑是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、模具創(chuàng)新設(shè)計。①建筑至構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，大幅提高模具周轉(zhuǎn)次數(shù)；②模具的創(chuàng)新設(shè)計，在材料選擇和模具組合設(shè)計上進行創(chuàng)新。而要降低疊合板這樣的平面構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)人工費，必須發(fā)揮工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模化、自動化優(yōu)勢，以降低人工消耗量。

2.3.2 固定臺模生產(chǎn)其他構(gòu)件

當(dāng)下，在房地產(chǎn)的裝配式項目中多數(shù)為三維構(gòu)件、異形構(gòu)件、非標(biāo)構(gòu)件，這些構(gòu)件只能使用臺模生產(chǎn)，耗費大量模具、耗費大量人工。

在三維構(gòu)件之下的臺模生產(chǎn)方式，一般情況下模具成本、人工成本都高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式，并沒有發(fā)揮工業(yè)化優(yōu)勢。按行業(yè)內(nèi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這種臺模生產(chǎn)方式之下，人工產(chǎn)能大約0.5m3/d，即每立方米構(gòu)件的人工消耗量為2 工日，按300 元/工日計算，僅構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工費就高達600元/m3；同時，案例項目的三維構(gòu)件的模具成本也高達504 元/m3，已超過傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式的模板成本450 元/m3。

通過案例，我們發(fā)現(xiàn)：如果在設(shè)計中減少異形構(gòu)件、三維構(gòu)件、非標(biāo)構(gòu)件的種類（不減少數(shù)量），使得同一個三維構(gòu)件的生產(chǎn)數(shù)量增加，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。比如一次開模能周轉(zhuǎn)100 次以上，也能顯著降低人工和模具成本

2.4 預(yù)制構(gòu)件的吊裝成本差異

指預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)廠運輸至施工現(xiàn)場后、直到吊裝完成的過程中發(fā)生的較傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工方式所增加的額外的施工措施費用，比如塔吊規(guī)格加大。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合工程實例，深入分析了預(yù)制裝配式對施工成本影響的量化，研究結(jié)果表明，預(yù)制構(gòu)件及其安裝費是裝配式施工成本偏高的主導(dǎo)因素，從而發(fā)現(xiàn)影響裝配式構(gòu)件成本的主要因素為人工及模具費用，并提出控制模具的周轉(zhuǎn)次數(shù)對于控制裝配式構(gòu)筑的成本有著積極的作用。