裝配式混凝土建筑成本分析及管控建議

文/上海中森建筑與工程設計顧問有限公司 譚 剛 馬海英 趙 輝

0 引言

目前，我國已相繼出臺各種扶持政策，以大力推進裝配式建筑發(fā)展進程。至少未來10年內(nèi)，裝配式將成為建筑行業(yè)的主流建造方式。日本、美國、瑞典等國的建筑工業(yè)化率在70%～80%，而我國建筑工業(yè)化率僅為5%，仍處在非常低的工業(yè)化水平。制約其快速發(fā)展的重要原因之一是裝配式建筑生產(chǎn)及建造方式的增量成本偏高，目前預制裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比造價要高出約25%[1]。

本文研究的出發(fā)點和目的是通過測算對比裝配式和現(xiàn)澆2種建造方式成本數(shù)額差異，并以此為切入點，研究引發(fā)減量成本及增量成本的原因，著重分析降低增量成本的對策和實施效果，為推進裝配式建筑發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和研究基礎。

1 典型項目造價指標測算

裝配式建筑有多種體系，采用不同的施工工法和技術路線，其經(jīng)濟性差異相當大，直接影響施工組織設計和安裝成本[2]。對于裝配式剪力墻結構建筑目前主流的3種體系分別為：裝配整體式結構體系（通用體系）、雙面疊合剪力墻結構體系及上海建工集團研發(fā)的PCTF體系（以下簡稱PCTF體系）。本文以上海地區(qū)佘山某項目3號樓為樣板，分別用3種體系進行構件拆分計算（見圖1～3），項目預制率按40%進行測算，結構形式為剪力墻，層數(shù)14層，層高2.8m，測算僅選用標準層數(shù)據(jù)，市場信息價選用上海市建筑建材業(yè)發(fā)布的2016年10月價格，測算定額為上海市2000定額。上述各PC結構體系存在差異，標準層拆分后的PC率各有不同，具體情況如下。

雙面疊合剪力墻結構體系預制率36.1%為最低，未達到文件要求的40%，如繼續(xù)深化，相應的造價增量成本也需增加。PCTF體系預制率45.7%為最高，已超過文件要求的PC率，可適當減少PC構件，因而相應的造價增量成本也會略有下調(diào)。

圖1 通用體系結構拆分

圖2 雙面疊合剪力墻結構體系結構拆分

圖3 PCTF體系拆分

1.1 造價指標測算綜述

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆項目相比，影響預制裝配整體式建筑造價的因素是多方面的，本次造價指標測算分析將該部分因素歸納為結構與粗裝飾工程、外立面、措施項目及其他項目4個方面進行分析。采用預制裝配整體式結構體系，其上部整體荷載一般大于傳統(tǒng)項目，因而基礎工程造價也存在造價增量成本，由于缺乏相應的數(shù)據(jù)模型，本次分析暫不考慮基礎部分的費用差異。預制構件中的安裝管線預埋人工費已計入PC構件費用內(nèi)，因而相應的安裝造價增量成本略有降低，因涉及金額較小，本次分析暫不計入安裝變化因素。

1.1.1 結構及粗裝飾工程造價測算

1）通用體系 現(xiàn)澆混凝土及砌塊數(shù)量相比現(xiàn)澆結構均有減少，相應的模板及鋼筋數(shù)量也有所減少，PC率40.3%滿足體系拆分要求，預制構件費用存有競爭力。

2）雙面疊合剪力墻結構體系 現(xiàn)澆混凝土及砌塊數(shù)量相比現(xiàn)澆結構均有減少，其中模板數(shù)量較現(xiàn)澆結構有較大數(shù)量減少，但因墻體厚度增加，混凝土總量有所增加，因而整體PC率36.1%未能滿足體系拆分要求，預制構件費用缺乏競爭。

3）PCTF體系 現(xiàn)澆混凝土及砌塊數(shù)量相較現(xiàn)澆結構均有減少，本次構件拆分中有部分混凝土內(nèi)墻，采用夾芯保溫，墻體厚度有所增加，因而整體PC率45.7%為3種體系中最高，預制構件費用缺乏競爭力。

1.1.2 外立面

1）通用體系 采用外墻內(nèi)保溫，雖內(nèi)保溫綜合單價略低于外保溫，由于冷橋保溫面積增加，因而外墻保溫費用高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆結構。

2）雙面疊合剪力墻結構體系 同通用體系。

3）PCTF體系 采用外墻夾芯保溫，其費用已計入預制構件費用內(nèi)。

1.1.3 措施費

與傳統(tǒng)混凝土結構相比，安全文明措施費需額外增加PC道路、PC堆場及車庫頂板加固費用。裝配式結構的垂直運輸機械需滿足PC構件起重要求，塔式起重機選型與傳統(tǒng)建筑形式存在差別。

1）通用體系 按通用體系構件拆分圖紙計算，構件重量在3t左右，塔式起重機需選用TC6023，起重荷載為120（t·m）。

2）雙面疊合剪力墻結構體系 按該體系構件拆分圖紙計算，構件重量降低為2t左右，塔式起重機可選用TC6015，起重荷載90（t·m）。

3）PCTF體系 同通用體系。

1.2 造價指標測算

本次佘山項目3號樓造價模擬測算結果如表1所示。

表1 造價模擬測算結果（單位：元/m2）

從測算結果可看出，3種裝配式體系造價的模擬測算結果與現(xiàn)澆結構相差較大，超出通常情況下裝配式建筑平均造價增量平均水平，其原因分析如下。

1）預制疊合樓板費用差異增加 本項目現(xiàn)澆樓板厚度增加3cm，預計增加混凝土0.021m3/m2，增加費用20元/m2。

2）保溫費用差異增加 保溫面積增加，按15元/m2考慮。

3）結構體系造成的差異增加 本項目為短肢剪力墻體系，外墻存在砌體，因此本項目外墻現(xiàn)澆部分造價更低，相應與PC結構差價更多。砌體墻減少16.9m3，占PC構件數(shù)量的60%，相應差異費用增加37元/m2。

4）社保費用造成的差異增加 成本測算通常按定額體系測算，按定額規(guī)定費率，人工費減少造成社保費節(jié)約70元/m2。在常規(guī)招投標項目中，此部分費用為市場投標價，PC項目的社保費與現(xiàn)澆結構基本相同，因此本次測算未考慮此因素，造成相應差異費用增加70元/m2。

因此，由以上原因造成的測算結果增加費用約為142元/m2。上述模型為單個項目的測算，在影響造價因素的取定中存在一些主觀因素，在測算模型中，對基礎工程、安裝工程及裝飾做法等方面未進行差異化調(diào)整。本次測算模型選用的是14層小高層住宅，結構形式為剪力墻，在高層建筑、多層建筑及別墅建筑等其他結構體系中的建安造價增加費用會存在差異。

綜上所述，3種不同預制裝配式鋼筋混凝土結構體系的建安增量成本建議如下：①通用體系為500～600元/m2；②雙面疊合剪力墻結構體系為700～800元/m2；③PCTF體系為700～800元/m2。

2 成本技術分析與建議

2.1 費用組成

1）材料費、生產(chǎn)費（人工和水電消耗）、模具費、蒸汽養(yǎng)護費、工廠攤銷費、稅金（指預制工廠按稅法所需繳納的稅金，而非建安稅金）等； PC構件費用中，從中可看出，排在前4位的為主材費（39%）、人工費（24%）、稅金（19%）、模具費（8%）。

2）運輸費 主要包括預制構件從工廠運輸至工地的運費和施工場地內(nèi)的二次搬運費。

3）安裝費 包括構件運輸（運輸費、場地道路加寬）、卸車、堆放（堆場區(qū)域臨時支撐、加固費用）、吊裝、定位、安裝、人工配合；預埋件埋設；頂撐、斜撐安裝與、拆除；接縫處理、打膠及外墻清洗等。目前外墻構件（外墻、陽臺、空調(diào)板等）安裝費較高（占42%），內(nèi)部構件相對較低。外墻部分構件主要是外圍護、定位固定、接縫處理及立面處理等工序較多，成本較高，需優(yōu)化這幾方面工序從而控制PC安裝費，如減少構件接縫數(shù)量、優(yōu)化接縫處理材料（如灌漿料及密封膠）、簡化連接工藝、提升集成化程度、減少工人數(shù)量、提高效率等。

4）措施費 主要包括腳手架、模具等費用。

5）管理成本 主要是吊裝風險較大，增加管理人員以加強管理。

6）深化設計費用。

2.2 增量成本分析

2.2.1 構件費

1）構件費單價高于現(xiàn)澆混凝土綜合單價，預制構件費用為2500～3000元/m3，現(xiàn)澆結構僅為1200～1500元/m3。

2）裝配式構件材料用量比同規(guī)格現(xiàn)澆稍多，如混凝土、鋼筋、預埋件、連接件等。

3）30%預制率情況下，預制構件主要為外圍護墻板、陽臺、樓梯等，屬于較復雜構件，構件費略高；40%預制率情況下，預制構件需再增加內(nèi)部剪力墻、疊合樓板等，均為簡單構件，構件綜合單價有所降低，其成本增速放緩。

2.2.2 安裝費

1）塔式起重機增量較大，按構件重量不同，一般需要QTZ125型號；相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆QTZ63，增量約40元/m2。

2）預制率不高情況下，現(xiàn)澆工作量未明顯減少，交接面較復雜，周期無優(yōu)勢，現(xiàn)澆部分人員無明顯減少，安裝需專項隊伍，安裝人工費增加。

3）耗材成本增加，灌漿料、封堵料、防水材料等增加較多，為30～40元/m2，周轉材料比較成熟固定，約10元/m2。

2.2.3 稅費

預制構件的工業(yè)化生產(chǎn)屬于生產(chǎn)企業(yè)，構件工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品需交納17%的增值稅，再度提高生產(chǎn)成本。

2.3 減量成本分析

1）工期縮短 設計周期較現(xiàn)澆結構稍有增加，招采前置，要求提升，周期延長，目前土建主體基本持平，首層安裝稍長，落架時間稍短。但在7層或結構施工到一半時（417號文）即可申請預售，資金周轉周期縮短。

2）人工減少 在預制率提高、設計優(yōu)化后人工減少的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)，目前現(xiàn)澆部分減少，裝配部分需增加，人工單價上升，單人效率下降，將來采用機械代替人工，集成化、精細化、簡化連接，可逐漸實現(xiàn)人工大幅減少的目標。

3）外立面一體化，外飾面、門窗集成 保溫、飾面、窗框預埋一體化基本可行，技術成熟度有待提高，新產(chǎn)品推廣需要過程。

4）管線預埋，安裝量減少 隨著SI分離技術的推進和工業(yè)化內(nèi)裝接口的標準化，相關管線、線盒、點位實現(xiàn)規(guī)范化、標準化、一體化，可促進建筑的工業(yè)化和裝配化，減少現(xiàn)場安裝量，降低安裝成本。

5）預制內(nèi)部隔墻，砌筑減少 隔墻產(chǎn)品集成度逐步提高，現(xiàn)場濕作業(yè)減少。

6）無外架技術 該技術逐步實施，需設計前期精細考慮預留各種后期處理功能；存在安全風險，與現(xiàn)場管理密切相關。

2.4 降低成本建議

1）從源頭抓起，規(guī)劃設計階段對工程投資的影響度高達75%[3]，前期規(guī)劃和方案設計對構件價格影響巨大。建議構件簡單化（平面平整，模具簡單，加工、運輸方便）。

2）在施工圖設計階段，構件拆分方式選擇和連接構造繁簡對成本影響較大。建議采用簡單的連接方式，加工方便，后期運輸、安裝效率均會提高。

3）構件加工制作過程中，通過模具再利用、優(yōu)化加工工藝可降低成本?？捎行Ю昧魉€和模臺，增加循環(huán)次數(shù)，提高周轉率。

4）提高預制構件安裝效率，優(yōu)化連接工藝、工法?？刹捎每裳h(huán)利用的裝配工具，改進構件安裝方法，提高效率，縮短工期。

5）培訓技術工人和提高現(xiàn)場管理人員素質(zhì)可降低成本。

3 總結和展望

裝配式建筑成本控制是提高企業(yè)市場競爭力的關鍵，是實現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。從目前來看，裝配式建筑項目成本仍居高不下，成為制約裝配式建筑快速發(fā)展的根本因素。

不同的裝配式結構體系對增量成本影響很大，相同建筑采用不同的裝配式結構體系，在方案設計前期的定案階段應進行充分比選。若具備良好的前期優(yōu)化設計、后期現(xiàn)場管理，加上政府相關補貼獎勵政策（建議各地政府部門根據(jù)當?shù)厍闆r制定，如不計容面積獎勵、相關費率優(yōu)惠、提高保障房成本核算指標等），成本會在可控范圍內(nèi)。

建筑企業(yè)還可通過實施相應的成本控制策略對成本進行控制，在項目設計階段實行限額設計，可避免不必要的費用支出；在施工階段對成本實施動態(tài)管理控制，對比并動態(tài)分析項目目標成本與動態(tài)成本，針對二者差異修改調(diào)整施工方案，能夠有效控制成本[4]。

裝配式建筑的應用與發(fā)展對促進現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展具有重要意義，隨著政策的支持和引導、行業(yè)技術更新、產(chǎn)業(yè)鏈健全、管理進步，展望未來，裝配式建筑的發(fā)展前景必定美好。