(中鐵城建集團(tuán)有限公司,湖南長沙 410208)
隨著環(huán)保要求的不斷提高,以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主要體系的建筑體系因具備高效、環(huán)保特性,逐漸得到了業(yè)內(nèi)人士的喜愛與青睞。預(yù)制裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑相比有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。但據(jù)相關(guān)資料顯示,在整個建筑行業(yè)領(lǐng)域中,預(yù)制裝配式建筑所占的比重還不及1/10,這也說明裝配式建筑在實(shí)際的應(yīng)用過程中依然存在諸多瓶頸與阻礙。
裝配式建筑主要是將已經(jīng)加工完成的預(yù)制構(gòu)件,通過機(jī)械吊裝及安全可靠的連接方式,將零散的預(yù)制構(gòu)件組成一個整體性的建筑[1]。建設(shè)周期分為前期準(zhǔn)備階段、設(shè)計階段、構(gòu)件生產(chǎn)階段、運(yùn)輸階段、施工階段以及后期維護(hù)階段,與之相對應(yīng)的成本費(fèi)用主要包括設(shè)計費(fèi)用、工廠生產(chǎn)費(fèi)用、成品構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)用、現(xiàn)場安裝費(fèi)及其他相關(guān)費(fèi)用等。
(1)生產(chǎn)效率高。相較于現(xiàn)澆建筑復(fù)雜立體的交叉作業(yè)、流水施工模式,預(yù)制裝配式建筑主要采用工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化吊裝的方式。安裝過程如同在工廠組裝汽車元件般進(jìn)行拼接,現(xiàn)場作業(yè)量大大減少,并具有生產(chǎn)效率高、安全、質(zhì)量有保障等特點(diǎn)。此外,生產(chǎn)過程不受天氣等外界因素的影響,提升了工程項(xiàng)目的建設(shè)效率,縮短了建設(shè)周期[2]。
(2)標(biāo)準(zhǔn)高。裝配式建筑構(gòu)件各項(xiàng)生產(chǎn)工序都是在工廠中完成,可避免受到現(xiàn)場人員技術(shù)水平、作業(yè)環(huán)境、天氣等各種可控或不可控因素的影響,制作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,保證構(gòu)件的質(zhì)量。
(3)環(huán)保效果突出。裝配式建筑施工大部分在工廠中完成,所以在施工過程中使用到的都是成品構(gòu)件,從而減少了施工現(xiàn)場的揚(yáng)塵、噪聲等污染。
裝配式建筑具備以上優(yōu)越的特性,且現(xiàn)階段各地部門均給予不同程度的政策支持,但是裝配式建筑在業(yè)內(nèi)仍未能被廣泛應(yīng)用的原因,除了行業(yè)體系、技術(shù)水平等因素外,更重要的是建造成本普遍高于現(xiàn)澆工程5%~30%。以下分析總結(jié)了導(dǎo)致成本增加的主要因素:
(1)裝配式建筑發(fā)展對設(shè)計單位、設(shè)計人員提出了更高的要求,需要統(tǒng)籌、統(tǒng)領(lǐng)全過程?,F(xiàn)階段施工圖設(shè)計多從宏觀上考慮,僅為概念性設(shè)計,無法依據(jù)施工要求和構(gòu)配件的生產(chǎn)狀況來具體展開設(shè)計,未充分考慮裝配式建筑后期拆分的各項(xiàng)因素,更有甚者很多工程都是在施工圖完成后才進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、拆分?,F(xiàn)階段,國內(nèi)行業(yè)中構(gòu)件拆分工作與施工圖設(shè)計無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化等設(shè)計理念僅體現(xiàn)在施工圖設(shè)計階段,構(gòu)建拆分工作量繁重,既要考慮結(jié)構(gòu)本身,又要兼顧其他各專業(yè)及節(jié)點(diǎn)接縫等,技術(shù)難度高,能夠從事拆分工作且技術(shù)成熟的設(shè)計單位不多,導(dǎo)致拆分構(gòu)件的深化設(shè)計工作費(fèi)用較高。
(2)一般來說工業(yè)流水化生產(chǎn)是預(yù)制裝配式構(gòu)件的一大亮點(diǎn),能夠大大降低成本,但現(xiàn)階段成品構(gòu)件的價格仍未如預(yù)期降低,反而更高,除材料含量、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等因素影響外,起到制約性的關(guān)鍵因素是整個行業(yè)內(nèi)部的設(shè)計生產(chǎn)均未形成可重復(fù)的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),部分企業(yè)自成體系,基本為單個項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)的構(gòu)件生產(chǎn),構(gòu)件規(guī)格型號不具備通用性,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度低、生產(chǎn)規(guī)模受限。例如,模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)低,導(dǎo)致模板費(fèi)用攤銷到構(gòu)件上的成本高?!安怀梢?guī)模,自成體系”的發(fā)展現(xiàn)狀不利于構(gòu)件成本的降低,也對裝配式建筑的發(fā)展產(chǎn)生了阻礙。
(3)在運(yùn)輸構(gòu)件過程中,由于構(gòu)件形狀、體積等因素的制約,導(dǎo)致汽車運(yùn)輸效率不高,尤其是針對超重構(gòu)件、異型構(gòu)件以及超高超寬構(gòu)件,采用汽車運(yùn)輸?shù)姆绞綗o法實(shí)現(xiàn)滿載運(yùn)輸,且受限于道路情況,運(yùn)輸工作難度加大,最終導(dǎo)致運(yùn)輸費(fèi)用較高。同時,裝配式部件的生產(chǎn)廠家往往與施工現(xiàn)場的距離較遠(yuǎn),無形之中增加了汽車單程運(yùn)輸價格。
(4)裝配式建筑現(xiàn)場施工時對吊裝機(jī)械能效要求較高,且涉及的技術(shù)人員需要經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn),由此增加了機(jī)械租賃、培訓(xùn)等費(fèi)用。吊裝完成后部分節(jié)點(diǎn)必須通過后澆混凝土達(dá)到整體性的目的,且后澆混凝土部位多、體量小,基本為零星工程,相對應(yīng)的現(xiàn)澆人工費(fèi)單價要普遍高出近50%。
前文所述之問題,究其根源為設(shè)計、生產(chǎn)、施工鏈不是利益共同體。各個環(huán)節(jié)來自不同的單位,都在追求自身利益的最大化[3]。為了實(shí)現(xiàn)裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,必須破除既有模式,采取工程總承包模式,優(yōu)化為設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化,疏通整個產(chǎn)業(yè)鏈。具體措施:
(1)給予政策扶持,鼓勵具有裝配式建筑工程總承包能力的設(shè)計院或者施工企業(yè)不局限于既有業(yè)務(wù),擴(kuò)寬業(yè)務(wù)范圍,著力研發(fā)及生產(chǎn),逐步形成全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合性企業(yè)。
(2)委托行業(yè)協(xié)會制定裝配式建筑工程項(xiàng)目總承包市場準(zhǔn)入條件及管理辦法,規(guī)范工程項(xiàng)目總承包市場秩序,制定企業(yè)工程總承包能力評價機(jī)制。
(3)工程總承包企業(yè)不僅要在傳統(tǒng)的技術(shù)層面繼續(xù)深耕,還要花更多的精力及資源學(xué)會運(yùn)用大數(shù)據(jù)、信息化等科學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)全過程管理的智能化控制。
降低裝配式建筑成本的源頭在于設(shè)計,將二次設(shè)計與構(gòu)建拆分作為創(chuàng)效和降低成本的突破口。裝配式建筑的二次設(shè)計及構(gòu)建拆分直接影響標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、構(gòu)建運(yùn)輸及施工安裝,只有逐步形成標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化,生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝才能高效、降造,提高模具重復(fù)利用率,才能實(shí)現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)共享、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。此階段的重難點(diǎn)工作是相關(guān)行業(yè)主管部門及行業(yè)協(xié)會利用其資源,有針對性地突破和推廣裝配式建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化及模數(shù)化的核心技術(shù)。
產(chǎn)業(yè)集聚和產(chǎn)業(yè)鏈形成后的優(yōu)勢明顯。相較于傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)聚集,裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)聚集范圍更廣闊,與上下游企業(yè)和相關(guān)服務(wù)業(yè)、設(shè)計行業(yè)具有緊密關(guān)聯(lián)。一旦形成一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈后,隨著經(jīng)濟(jì)與社會的不斷發(fā)展,集聚地區(qū)市場會自發(fā)性吸引更多的企業(yè)轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè),進(jìn)而形成產(chǎn)業(yè)集聚和產(chǎn)業(yè)鏈的互動效應(yīng)。以長沙為例,打造了金霞經(jīng)開區(qū)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)示范園,以示范園區(qū)為引領(lǐng)高地,帶動長沙裝配式建筑產(chǎn)業(yè)“點(diǎn)-鏈-面”戰(zhàn)略發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)聚集,由中民筑友、遠(yuǎn)大住工、三一集團(tuán)、山河智能、北新建材、杭蕭鋼構(gòu)、省建筑設(shè)計院等30余家產(chǎn)業(yè)鏈上的大型企業(yè)和科研院所組建住宅產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟,為長沙裝配式建筑發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
施工承包單位是裝配式建筑工程成本控制中的關(guān)鍵一環(huán),為了控制裝配式建筑施工成本,應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作:
(1)提前、仔細(xì)地勘察施工現(xiàn)場,全面了解建筑工程項(xiàng)目的特點(diǎn)及難點(diǎn)部分,在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的施工計劃,以保證工程施工進(jìn)度和縮短運(yùn)輸距離,避免二次搬運(yùn)等。同時,施工技術(shù)人員要廣泛調(diào)查市場,并實(shí)時了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,注重和加強(qiáng)運(yùn)用現(xiàn)代化施工工藝。
(2)編制完整明確的項(xiàng)目清單。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆工程可以將每一道工序細(xì)化到清單中,所以工程造價容易控制。而裝配式建筑還處于初期發(fā)展階段,各地對于裝配式的清單及定額并不統(tǒng)一,作為承包商,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的清單及定額逐步摸索更加精細(xì)化的清單編制及組價方式,控制每一道工序成本,從精細(xì)中要效益,做到整個項(xiàng)目施工成本可測、可控。
(3)影響裝配式建筑工程造價的一個主要因素是預(yù)制構(gòu)件價格高昂,因此,嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件價格十分重要。預(yù)制構(gòu)件施工成本控制可以通過詢價及定價兩方面完成:施工單位成立專門的詢價小組,通過線上或者線下的方式全面了解市場情況,主要對預(yù)制裝配式建筑的構(gòu)件價格進(jìn)行分析,通過原材料、生產(chǎn)工藝、供需關(guān)系等及時分析構(gòu)件價格走勢,在價格相對較低時提前預(yù)訂,鎖定價格。
建筑行業(yè)領(lǐng)域之所以不斷創(chuàng)新技術(shù)與工藝,總的來說是出于以下兩個目的:在同等條件下提高建筑的使用性能;在同等條件下降低工程造價。但目前裝配式建筑的優(yōu)勢明顯大于傳統(tǒng)現(xiàn)澆筑工程,因此,在后續(xù)的建設(shè)中還應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)程度,逐步降低工程造價的成本。
裝配式建筑的工程造價與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑工程相比存在較大差異。一方面,預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)成本在整個工程項(xiàng)目中所占的比重很大;另一方面,預(yù)制裝配式建筑的工藝流程與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑工程流程相比較有著顯著的區(qū)別,不僅增加了預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸、吊裝等工序,而且在計量方法上存在相互共存的關(guān)系。裝配式建筑可以同時實(shí)現(xiàn)外墻免粉刷及施工無腳手架等優(yōu)勢,因此,裝配式建筑需要以多方位及整體視角為出發(fā)點(diǎn)來完成工程造價的相關(guān)工作。
如果將裝配式建筑與BIM技術(shù)相互融合,信息化的管理方式要遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑管理模式更加科學(xué),BIM技術(shù)可對建筑物進(jìn)行全生命周期運(yùn)維,通過數(shù)字化的方式解決裝配式建筑工程造價的計量工作,并與施工設(shè)計、施工前后管理模式相融合,切實(shí)提升裝配式建筑工程的品質(zhì)。
綜上所述,本文詳細(xì)分析了裝配式建筑的概念、特點(diǎn)、影響因素以及優(yōu)化措施。通過以上分析得出:只有充分考慮工程造價及相關(guān)成本因素,才能促進(jìn)裝配式建筑在建筑行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用及推廣。在此背景下,相關(guān)人員需要合理控制和降低工程造價,改善與改變工程造價高昂的現(xiàn)象,促進(jìn)裝配式建筑的不斷發(fā)展,努力提升建筑工程的質(zhì)量和效率。