基于VE的裝配式混凝土結構建筑經濟性分析

卓立安

(福州國際航空港有限公司 福建福州 350000)

基于VE的裝配式混凝土結構建筑經濟性分析

卓立安

(福州國際航空港有限公司 福建福州 350000)

裝配式建筑的發展是中國建筑行業發展的熱門趨勢，對其結構性以及經濟性的研究最為廣泛。為了研究目前我國裝配式混凝土結構建筑在實際工程中的經濟性，通過對裝配式混凝土結構建筑以及現澆式混凝土結構建筑的功能及造價進行比較，基于價值工程的原理計算兩者的功能系數以及成本系數，分析了裝配式混凝土結構建筑的綜合效益。計算結果表明，盡管裝配式混凝土結構建筑的造價相對較高，但其性價比與現澆式混凝土結構建筑相比幾乎相當。

裝配式建筑；現澆式建筑；經濟性；價值工程

0 引言

近年來，隨著國家經濟的快速發展以及城鎮化進程的快速推進，我國建筑行業得到了快速發展，與此同時，對于建筑工程的施工周期以及其對于環境的關系也提出越加嚴苛的要求。裝配式建筑由于其具有施工周期快，受施工環境影響較小，節能環保等諸多特點被廣泛關注，國家對于裝配式建筑的推廣力度也在不斷增大。2016年8月，國務院印發了《國家生態文明試驗區(福建)實施方案》將福建省作為全國首個生態文明試驗區[1]。在《福建省建筑業“十三五”發展規劃》中提出：到2020 年，全省裝配式建筑產值超過 2000億元。國家級裝配式建筑產業基地達10家，這為推進裝配式建筑的廣泛使用提供了良好的政策支持[2]。

由于裝配式建筑的諸多優點，因此對于裝配式建筑的經濟性分析也是目前的研究熱點之一。王爽[3]根據對我國建筑工程中土建工程造價的組成進行分析，得到了影響裝配式建筑與現澆式建筑的主要因素；李麗紅[4]經過實證分析，對比了現澆式建筑與整體式建筑的成本差異，并詳細分析了兩類工程的成本變動情況；李永森[5]根據全生命周期理論對裝配式建筑以及現澆式建筑進行了經濟性分析。以上研究均是從工程造價的角度對裝配式建筑及現澆式建筑進行比較，并且所得到結論為裝配式混凝土結構建筑的成本居高不下，經濟性較差。本文通過價值工程法對裝配式建筑及現澆式建筑進行技術指標以及成本指標的比較，進而確定兩者的價值系數，確定裝配式混凝土結構建筑在工程中的綜合效益。

1 價值工程原理

運用價值工程(Value Engineering)的方法可以對所分析的對象進行綜合效益評估，價值工程的主要目的是搜尋一種行之有效的產品方案，使得花費較少的成本來達到最為有效的使用效能。在價值工程分析中，將所分析對象的價值定義為產品所具備的效能與實現這些功能所花費的成本比值。因此，價值工程分析中主要的3個元素為：價值(V)、功能(F)、成本(C)，三者的關系如式(1)所示，其中功能系數的計算如式(2)所示，成本系數的計算如式(3)所示[6]。

(1)

(2)

(3)

式中，V是價值系數，代表產品價值，是指產品所需求的功能以及實現這些功能的總造價比例；F為功能系數，其本質是分析對象的使用價值；C是成本系數，表征產品在生產及使用過程中的總體花費情況；i是完成該產品的實施方案標號。

對于裝配式混凝土結構建筑而言，F為建筑物滿足的施工、使用以及環境的要求，主要包括以下幾個方面：① 結構性能：結構安全性、結構耐久性；② 施工性能：施工工藝、施工周期；③ 環境性能：節能、環保。在以往的研究中，對裝配式建筑的造價計算多數是根據建設成本，而在價值工程分析中，對分析對象進行成本分析時，是依據產品在全生命周期中所有成本之和。

2 裝配式混凝土結構建筑經濟性分析

在建筑工程中采用裝配式混凝土結構建筑，可節省建設周期，在回收過程中也減少了對于環境的破壞，但是我國目前裝配式混凝土結構建筑的實施還處于起步階段，主要是由于其造價較高。因此，通過價值工程分析，綜合功能、造價，從總體上對裝配式混凝土結構建筑的綜合效益進行分析。

2.1 性能分析

根據裝配式混凝土結構建筑在建設過程中的設計施工要求以及使用特點，從結構性能、施工性能以及環境性能3個方面的建設要求入手，經過分析整理后，主要可以從6個功能指標出發，其功能指標組織設計系統如圖1所示。

圖1 功能指標圖

通過功能指標圖中的各項功能指標在建設工程中的作用，進而確定各項功能指標在建設工程中所占的功能權重。本例從3個方面出發，將權重系數均分到各項功能指標上，對各項功能指標進行打分，采用總分5分制，根據裝配式混凝土結構建筑以及現澆式混凝土結構建筑在各指標上特點進行評分。

現澆式混凝土結構建筑由于是整體澆筑，因此其整體性較裝配式混凝土結構建筑較好，尤其是對于高層建筑的抗震性具有較大的優勢。同時，由于整體式澆筑使得建筑結構之間的整體連接較好，無拼接接縫處理，耐久性好。但是現場澆筑振搗混凝土，由于養護周期較長引起施工周期延長，現場處理情況復雜，模板制作量大且施工工藝無法達到組織工廠化，施工過程中還受到外界環境的影響。在拆除現澆式混凝土結構建筑時較為復雜，且對環境的破壞較大。

裝配式混凝土結構建筑采用預制構件，現場拼裝的方式，可以有效地節省木板，對施工環境要求較低，采用工廠機械化生產，其制作工藝標準提高，減輕了人工勞動強度，提高了工程效率，縮短工期。與此同時，由于裝配式混凝土結構建筑的外掛板為復合板，墻體厚度比現澆式混凝土結構建筑要大，因此節能效果更好，也解決了現澆式混凝土結構建筑的外墻裝修脫落的問題，在拆卸時也更為方便快捷。但是，裝配式混凝土結構建筑由于構件尺寸標準統一，因此需要在現場裝配過程中有較好的準確度。同時，由于在裝配式混凝土結構建筑各構件之間均留有一定的接縫，因此整體性較差。接縫處通常采用耐候膠處理，在外界環境作用下出現老化也不方便更換。

根據上述兩種建筑在功能目標特點上的對比分析，通過其功能差異性的比較，結合式(2)對兩類建筑的功能系數進行計算，可以得到兩類建筑的功能系數如表1所示。

表1 功能系數計算

根據表1結果可知，除了在結構性能上現澆式混凝土結構建筑比裝配式混凝土結構建筑較好以外，其余各項功能指標評分均較低，最后計算的功能系數也較低，因此裝配式混凝土結構建筑在功能評價上要優于現澆式混凝土結構建筑。

2.2 成本分析

由于裝配式混凝土結構建筑在建設過程以及養護、回收過程與現澆式混凝土結構建筑基本不同，因此，考慮這三方面的差異對兩類建筑的成本進行分析。對于建設成本，根據參考文獻[3]中對于兩種建筑的設計造價對比，如圖2所示。裝配式混凝土結構建筑在土建工程的花費要明顯大于現澆式混凝土結構建筑，這是由于裝配式建筑在施工過程中，預制構件的安裝費用占比較大，其余建設安裝費用兩類建筑相差不大。

圖2 兩類建筑建設工程造價柱狀圖

根據參考文獻[5]中的調查研究，現澆式混凝土結構建筑的維修養護費用為191.33元/m2，而裝配式混凝土結構建筑的維修養護費用為79.68元/m2。混凝土結構建筑的報廢成本主要包括拆除費用，運輸費用以及垃圾回收費用，其中拆除費用的占比較高。一般而言，現澆式混凝土結構建筑的報廢成本可根據其建設成本的10%進行計算，而裝配式混凝土結構建筑由于易拆裝，材料回收率較高，其報廢成本可根據其建設成本的5%進行計算。根據上述計算原則結合式(3)，計算兩類建筑的成本系數如表2所示。

表2 兩類建筑成本比較 元/m2

通過分析表2數據可知，從成本角度出發，使用裝配式混凝土結構建筑的總造價要高，使用現澆式混凝土結構建筑可節省約25%左右的成本費用。

2.3 價值分析

進一步考慮兩類建筑在實際建設工程中的綜合效益，對兩者的性價進行比較，根據式(2)對兩類建筑的價值系數進行計算，計算結果如表3所示。

表3 價值系數比較

通過表3可知，裝配式混凝土結構建筑計算得到的價值工程系數較小，說明在現階段裝配式混凝土結構建筑的性價比依舊較低，這也是我國對于裝配式混凝土結構建筑未能大面積開展的主要原因。

3 結論

通過價值工程法對裝配式混凝土結構建筑以及現澆式混凝土結構建筑的經濟性進行了分析比較，現階段我國裝配式混凝土結構建筑的功能指標評價較好，但由于成本較現澆式混凝土結構建筑而言相差較大，因此在價值分析上仍不理想，但是兩者的價值系數相差很小。在今后的發展過程中，隨著裝配式混凝土結構建筑的施工技術不斷成熟，其成本系數必然隨之下降。因此，裝配式混凝土結構建筑仍具有良好的發展前景。

[1] 陳群,柳丕輝,蔡彬清,等.福建經濟發展綠色轉型:推進裝配式建筑發展[J].福建論壇(人文社會科學版),2017(1):183-188.

[2] 蔡希娜.福建裝配式建筑“十三五”末產值破2000億元[N].中國建設報,2016-08-02(001).

[3] 王爽,王春艷.裝配式建筑與傳統現澆建筑造價對比淺析[J].建筑與預算,2014(7):26-29.

[4] 李麗紅,耿博慧,齊寶庫,等.裝配式建筑工程與現澆建筑工程成本對比與實證研究[J].建筑經濟,2013(9):102-105.

[5] 李永森,李素芳.基于全生命周期理論的裝配式住宅經濟性研究[J].工程經濟,2016(11): 66-69.

[6] 黃文杰,金雨荷,倪明珠,等.基于價值工程法的再生混凝土經濟分析[J].低溫建筑技術,2015(6):150-152.

[7] 王艷飛,楊正俊.淺析裝配式建筑的發展[J].中外建筑,2017(1):57-59.

EconomicAnalysisofAssemblyTypeConcreteStructureBuildingBasedonValueEngineering

ZHUOLian

(Fuzhou international air port Limited,Fuzhou 350000)

The development of assembly building is a hot trend in Chinese architecture industry,and the research on its structure and economy is the most widespread. In order to study the economics of China's fabricated concrete structure in practical engineering at present,the comparison of the function and cost of the fabricated concrete structure and the cast-in-place concrete structure is carried out,and the comprehensive benefits of the fabricated concrete structure is analyzed based on the calculation of principle of value engineering,the functional coefficients and cost coefficients. The calculated results indicate that the construction of precast concrete structure cost is relatively high,but its price compared with the construction of cast-in-situ concrete structure type is almost the same.

Prefabricated building; Cast-in-place building; Economy; Value engineering

卓立安(1974.12- )，男，工程師。

E-mail:2585782502@qq.com

2017-08-19

TU71

A

1004-6135(2017)12-0108-03