巨晨陽,張帆,申浩寧,李萌,張晨陽
(1.陜西理工大學土木工程與建筑學院,陜西 漢中 723001;2.漢中市城市建設投資開發(fā)有限公司,陜西 漢中 723001)
近年來隨著經濟的快速增長和人民生活水平的提高,建筑產業(yè)給城市發(fā)展帶來日新月異變化的同時,環(huán)境問題也隨之而來。建筑固體垃圾、揚塵、廢水等排放不達標的傳統(tǒng)磚瓦廠、水泥廠,亂砍、亂伐、亂挖給人們賴以生存的自然環(huán)境造成極大的破壞,因此國家大力倡導并發(fā)展綠色建筑,裝配式建筑應運而生。
陜西省《關于進一步規(guī)范和加強裝配式建筑工作的通知》(陜建發(fā)〔2019〕1118號)明確指出,到2020年,西安市、寶雞市、咸陽市、榆林市、延安市城區(qū)和西咸新區(qū)等重點推進地區(qū)裝配式建筑占新建建筑的比例達到20%以上;到2025年,全省裝配式建筑占新建建筑比例達到30%以上。裝配式建筑作為可有效減少環(huán)境污染、節(jié)約能源、便于集約化施工的建筑體系不斷被國務院和住建部門作為戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃所提出。
目前裝配式建筑有以下幾種體系:預制鋼筋混凝土結構(PC)、裝配式鋼結構和裝配式木結構三大類,其中裝配式鋼結構建筑以其加工方便、施工速度快、綜合造價較低等特點而得到快速發(fā)展,尤其以輕鋼裝配式建筑在低層民用建筑上的優(yōu)勢而得到社會各界的認可而大力發(fā)展,在美麗鄉(xiāng)村發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)民宿、農村自建房屋等建設領域更是嶄露頭角,體現出與傳統(tǒng)建筑無法比擬的發(fā)展優(yōu)勢。
輕鋼裝配式建筑體系結構目前主要是用“C”型或“C”型配“U”型冷彎薄壁鍍鋅或鍍
鋁鋅鋼帶經冷彎軋制而成,其生產過程具有可視化、智能化、精準化等顯著特點,輕鋼結構部件可在廠區(qū)組裝,少受天氣影響,現場按圖紙編號精密拼裝,內、外安裝結構板,外墻鋪貼防潮層,保溫層及裝飾層,墻體結構空腔內可填充多種保溫隔音材料的一種新型建筑體系。其主要特點是:
①整個工程不使用紅磚、鋼筋(基礎以上)、不抹灰、不支模板及內部滿堂腳手架、材料運輸量減少90%以上,可以從根本上減少汽車尾氣及施工現場揚塵所帶來的危害。據統(tǒng)計,施工現場所產生的建筑垃圾僅為傳統(tǒng)建筑垃圾的5%;
②抗震保溫,結構性能可抵御八級地震、十二級臺風,隔熱保溫性能是磚混結構的三倍,得房率可增加8%以上;
③施工快捷,全部結構設計在計算機里完成,構配件均在工廠機器上噴碼打印完成,誤差控制在2㎜以內,施工現場僅需組裝便可完成,施工周期可縮短三分之一以上;
比較因素的選取 表1
④適用范圍廣,可廣泛應用于六層以下移民搬遷,保障性住房,中小學幼兒園、高檔別墅等公共建筑及私人住宅,更適合應用于山區(qū)交通運輸不便、地材奇缺的工程項目。
本案例工程為某別墅項目,抗震設防烈度為7度,建筑耐火等級為二級,設計使用年限為50年,建筑總高度為9m,地上2層。建筑平面圖如圖1所示。
圖1 建筑平面圖
本案例建筑是一個裝配率較高的裝配式建筑,也是目前漢中市裝配式輕鋼建筑中應用較多的一種形式。本文將從以下三方面進行比較:
通過對案例工程進行工程量計算,按現行《陜西省建設工程工程量清單計價規(guī)則》(2009)、《裝配式建筑工程消耗量定額》(2016),并結合裝配式建筑中鍍鋅鋁鋼材與OSB板的施工工藝及特點,分別比較裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在這三方面的造價差異。
3.2.1 鍍鋅鋁鋼材+方鋼螺栓連接與現澆鋼筋混凝土梁柱
案例工程中采用了鍍鋅鋁鋼材代替了傳統(tǒng)現澆鋼筋混凝土梁柱,經過計算,兩者的綜合單價差值為66.77元/m2。
3.2.2 OSB結構板+玻璃絲棉與砌塊磚墻
案例工程中墻體采用OSB結構板,內填充玻璃絲棉,不通過砂漿連接,而是直接在現場拼接;而傳統(tǒng)建筑采用砌塊墻施工。經過計算,兩者綜合單價差值為107.59元/m2。
3.2.3 壓型鋼板與鋼筋混凝土現澆板
案例工程中樓面采用了以壓型鋼板為底板,15mm厚OSB板為面板,中間填充玻璃絲棉的做法代替了傳統(tǒng)鋼筋混凝土板。經過計算,兩者綜合單價差值為17.4元/m2。
綜上所述,裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑在以上三方面比較后造價指標相差156.96元/m2。經過調查分析,造成裝配式輕鋼建筑建造成本較高的主要原因有以下幾個方面。
3.3.1 預制部品構件生產單品成本偏高
預制部品構件價格偏高,主要原因在于裝配式建筑工業(yè)化住宅正處于起步階段,預制構件的生產沒有形成規(guī)?;?,現階段預制部品構件生產企業(yè)規(guī)模小、數量少,土地、設備等利用不充分,大投入小產出,攤銷費較大。同時,考慮預制部品構件銷售的增值稅等稅費,成品構件銷售應按國家稅法有關規(guī)定繳納增值稅,增加了材料綜合費用。
3.3.2 預制構件運輸費用偏高
預制部品構件制作完成后,需要的養(yǎng)護、儲存和裝車運輸等,存在一定吊裝和搬運工作。受構件本身的形體和規(guī)格尺寸制約,存在散裝運輸情況,材料運輸有效運載量下降,造成材料綜合運輸單價高。同時,目前預制部品構件廠數量少,距離施工現場遠,又有回程空載的情況,使得運輸效率偏低,運輸費用較高。
3.3.3 預制部品構件安裝費用偏高
該省裝配式輕鋼建筑剛進入起步階段,裝配式建造方式與傳統(tǒng)現澆有較大區(qū)別,產業(yè)工人對吊裝工藝還沒有像傳統(tǒng)建筑中的如抹灰、混凝土澆搗、砌墻工藝熟悉,勞動生產率不高。加之當前預制構件的生產、運輸與安裝存在一定程度的脫節(jié),降低了預制構件的安裝效率。
3.3.4 其他影響造價控制的主要因素
案例工程在建造過程中,相關參與方的政策風險、市場風險、技術風險和管理風險具有時效性和不確定性,有一些風險因素難于量化,只能定性分析此類因素對造價的影響。其中主要影響因素有:生產商原材料采購價格波動;預制部品構件標準化質量化不足;未考慮多專業(yè)一體化設計;物流延誤,預制部品構件延遲交付;管理人員與操作人員缺乏質量安全意識等。
提高裝配式建筑比例,鼓勵推進裝配式建筑發(fā)展,實現裝配式建筑商業(yè)化,關鍵在于兩個“培育發(fā)展”,一是讓更多裝配式建筑相關產業(yè)鏈上的企業(yè)或資本參與競爭,破除資本壟斷條件下的技術資本依賴,加快培育發(fā)展成熟的裝配式建筑企業(yè)產業(yè)鏈,通過降低裝配式建筑建造成本提高產品市場競爭力;二是政府出臺鼓勵推進政策宏觀調控市場,在已有成熟裝配式建筑企業(yè)產業(yè)鏈模式下,通過鼓勵推進政策來加強產業(yè)鏈收益分享模式中的薄弱環(huán)節(jié),增強裝配式建筑產品的市場預期,培育發(fā)展商業(yè)化模式下的穩(wěn)定市場需求。
隨著城市建設的發(fā)展和高層建筑的增多,我國鋼結構發(fā)展十分迅速,鋼結構建筑作為一種綠色環(huán)保建筑,已被建設部列為重點推廣項目。目前,漢中市裝配式建筑發(fā)展速度較快,漢中市政府也在大力發(fā)展裝配式建筑,通過政府加快推廣力度,宏觀調控成本,裝配式建筑的成本將會越來越低,裝配式建筑的發(fā)展也愈趨近規(guī)?;?,普遍化。