裝配式混凝土建筑全壽命周期綜合效益分析

崔 璐

（山東英才學院，山東 濟南 250101）

0 引言

我國民用建筑需求量較大的國情決定了高效生產裝配式建筑有著極大的市場潛力。2016年國務院辦公廳頒布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，我國爭取用10年時間使裝配式建筑達到新建建筑的30%。各地市也相繼出臺了相關補貼政策，政策的扶持使其發展呈現出積極的姿態。2018年我國新建裝配式建筑規模約1.9 億m2，約為城鎮新建項目的9%。然而不少投資者認為裝配式建筑成本及風險高，影響了企業尤其中小企業參與的積極性。

1 裝配式建筑的經濟效益分析

1.1 建造階段成本

某裝配式剪力墻高層住宅標準層面積632.12 m2,，預制率30%。現將其與全現澆設計下的標準層建造成本進行比對，二者建造成本的構成比例如圖1a 所示。裝配式建筑標準層單方造價1607.62 元/m2,,傳統建造模式單方造價1455.98 元/m2,。

裝配式建造模式比全現澆模式單方造價高151.64 元/m2。兩種建造方式在電氣及給排水工程費用相差不大。PC 構件工廠內生產尺寸精準，表面平整，安裝后墻柱面基本不再需抹灰作業，故抹灰費用大幅減少。造價偏高主要是在土建成本上，部件預制及安裝合計442.76 元/m2,超過混凝土413.41 元/m2的現澆施工成本，占總造價27.54%。故PC 構件制安費高是裝配式建筑造價偏高的主要因素。

圖1

據相關資料數據顯示，不同預制率方案較之傳統施工方式的成本增量是不同的。根據15 組國內大型裝配式剪力墻結構項目相關數據[1]，總結了不同裝配預制率與成本增幅的關系，見圖1b。圖示表明在預制率[10,20]、[40，65]區間內成本增幅急劇增大，[20，40]區間內相對穩定，當預制率超出65%以后，建造成本增幅反而隨之降低。并且，在同一預制率下，不同項目的成本增幅存在些許差別，同為15%預制率的工程成本增幅差異接近20%。每個項目施工技術有差別，現場塔吊的利用效率對節約成本有顯著作用，所以選擇合理的預制率及施工方案至關重要。

綜上所述，因現階段設計人員對預制件發展認識水平不足、工廠設備配套及產能不足、工人安裝經驗不夠，導致PC 構件制安成本居高不下。現建筑業仍多采用傳統的設計、采購、施工分離的承發包模式。然而，較之全現澆模式，裝配式建筑的三階段分離會加劇成本提高、協調困難等問題。裝配式建筑應引入集成化管理的EPC 模式，在此模式下，總承包是設計采購、施工一體化的企業。將設計單位、構件廠家、運輸公司、構件安裝公司整合成一條產業鏈，加強各參與方的銜接。目前國內采用EPC 總承包模式的項目較少，深圳的長圳人才安居工程規模115 萬m2，采用EPC 模式。按傳統建造方式計算的攔標價為60 億，各投標方的裝配式方案報價均不到50 億。所以一定規模量的裝配式建筑，按一體化模式來實施，建造成本并不高。

1.2 使用階段成本

運營使用成本包括能耗成本、維修及保養成本、物業管理成本等。當前維修及保養多集中在外墻皮脫落和外保溫材料的更換。裝配式建筑大多為復合一體化墻板，不存在保溫更換的問題，維護成本僅為墻體刷涂料成本，可忽略不計。日常維護例如電梯的維護、環境保持及管道維修，兩種建造方式成本差異不大。在能耗成本上，裝配式建筑在使用時能使配套設備的運行能耗有顯著降低。長沙遠大可建的集體宿舍樓項目[2]，該樓為裝配式住宅，根據建成之后的能源消耗資料統計，用電節約成本如表1所示(電費取0.7 元/KWh 取)。

表1 裝配式住宅用電情況表

由此可知裝配式建筑在節能方面有很大的提升，每年節約161.77 萬元。近來陸續出現大量超低能耗裝配式項目：山東建筑大學實驗樓預制率90%，是全國首例實現了鋼結構、ALC 板、無熱橋高氣密性節點處理技術的超低能耗建筑。60%預制率的成都中建科技研發中心項目，超低能耗混凝土結構，年一次能源需求≤60kwh/(m2.a)。

1.3 回收拆除階段成本

回收拆除成本指項目拆除成本扣除回收利用部分的收益。拆除工藝越先進，這部分成本差異就越大。與全現澆相比，裝配式建筑“拼積木”式施工技術，使PC 構件的拆除及殘值回收均具有很高的經濟優勢。經相關資料及調研顯示，全現澆建筑回收拆除成本占總建安費的3%。裝配式建筑的回收拆除成本約占10%[3]。

2 裝配式建筑的環境效益分析

PC 構配件工廠化生產，現場砼濕作業大幅減少，混凝土用水量、耗電量及機具耗油量均下降，同時揚塵及有害氣體等污染物的排放量降低。PC 構件工廠預制，工業化水平高，各環節相對現場更易把控產品綠色度，產生污染物少。工廠生產時采用蒸汽養護混凝土，對時間和輸氣量能更精準的把控。而現場人工澆水養護，不好掌控水量，用量偏高。廢棄垃圾方面，由于構件生產過程混凝土及砂漿廢棄量均比現場小，并且鋼筋余料可回收制作預埋件，所以優于傳統建筑。

3 裝配式建筑的社會及安全效益分析

裝配式建筑減少了現場混凝土支模澆筑的質量通病，如滲漏、麻面、開裂漏筋等。圍護結構大多為一體化復合材料，屋面防水密實，整體質量及保溫性能更加優異。裝配式建筑在清潔低噪的施工方式、對現場環境改善及質量方面的優勢得到了社會的普遍認可。

裝配式建筑提高工人生產效率，降低作業強度。與傳統施工相比，省去了很多施工工序，工期能縮短一半，節約現場人工費。并能夠拉動相關的建筑產品制造業，機械設備安裝業，物流運輸業的協調發展。

4 結語

雖然裝配式建筑建造成本偏高，但能有效的節約未來的運營維護費用，從而降低全壽命周期成本，并有顯著的環境效益，是產業化發展的必然之路。