預制裝配式與傳統現澆式建筑的成本量化對比

周彩瑜 汪清

（1.陽光城集團四川有限公司 四川 成都 610046 2.中鐵二院工程集團有限責任公司 四川成都 610000）

國務院繼2016 年8 月8 日印發《十三五國家科技創新規劃》明確推動裝配式建筑發展后，裝配式建筑經過了快速的發展過程。成都市政府也要求在房建工程和市政工程項目中全面推進裝配式建設方式，并要求“到2018 年，全市房建工程項目單體建筑預制裝配率不低于20%，新建政府投資項目單體建筑預制裝配率不低于30%，市政工程橋梁項目除必須現澆的部分外，全部實現預制裝配化”。可以說，裝配式建筑未來具有廣闊的應用前景。目前，國內許多學者對裝配式建筑的研究展開廣泛研究。李麗紅[1]等經過對比裝配式建筑工程與現澆建筑工程成本對比與實證研究發現：裝配式建筑的平米造價要高于現澆設計平米造價738.82元，但其偏高的主要原因為產業化的推廣力度不夠，各項機具的攤銷力度不足導致單方成本增加。隨著裝配式產業化的不斷推廣，裝配式工藝必將實現成本、質量、進度的共贏。

1 傳統現澆式與預制裝配式之間的主要差異

預制裝配式建筑的兩大主要的特征：高集成、低容錯，前置管理是適應于這兩大特征的管理要求。所謂高集成主要為：構件功能的集成而不是簡單的疊加；建筑各個專業的集成以及建筑構件各設計功能的集成；施工前、施工中、施工后的管理過程中的高度集成。所謂低容錯主要為：部品部件的集成度越高，容錯度越低；容錯度越低，項目管理難度越大，對項目的管理要求也越高。

1.1 傳統現澆式與預制裝配式之間四大差異

基本單元不同：傳統建筑的基本組成是鋼筋、混凝土、砌體等原材料；而裝配式混凝土結構建筑，基本組成除了這些原材料以外，新增加了預制構件等半成品，或集結構、保溫、隔熱、機電、裝飾等多功能一體化的外墻成品；連接方式不同：主要為結構及建筑方面的連接；施工環節的差異；設計環節的差異。

1.2 傳統現澆式與預制裝配式之間施工方法及施工機械選擇的差異

裝配式建筑與傳統建筑在施工的工序、施工工種的選擇、項目過程中的管理、工作面的移交、施工難度、施工工效以及其他過程管控中也存在一定的差異，具體差額詳見表1。

2 傳統現澆式與預制裝配式成本對比

預制裝配整體式施工模式與現澆整體式施工模式在成本構成上存在一定差別，分別為：①施工圖設計費用；②預制構件生產費，主要包括：材料費+生產費+模具費+蒸汽養護費+工廠攤銷費+稅金等；③上下車的運輸費用，主要包括：預制構件從工廠到工地指定地點的運費費用，以及運送至工地指定地點后的二次搬運費；④預制構配件的安裝費用，主要包括：預制構件吊裝費用+配合構件的安裝費用+其他攤銷等費用；⑤其他因安裝構件而產生的措施費用，主要包括：支架、模具等費用，見圖1。

為研究在目前的市場現狀下，裝配式建筑與傳統現澆式建筑的成本關系，本文就以下工程案例進行分析。

工程概況：項目A 為33 層的高層項目，地下2 層，1 至5 層為現澆混凝土施工，6～34 層采用裝配整體式建造，建筑面積為50601m2，裝配率為100%。項目B 為33 層的高層項目，地下2 層，項目為現澆項目，建筑面積為50601m2，裝配率為100%。

表1 現澆式與裝配式差異的對比

2.1 設計費用

裝按照傳統的施工工藝，建筑施工圖紙由設計院直接出圖下發給施工單位后直接施工。但裝配式工程的不同之處在于需要額外多出一項工作：拆分圖設計。拆分圖主要是傳統結構圖中的一塊板為了滿足生產、運輸、吊裝等要求可能需要拆分成3 塊板進行預制。此設計費用約為10～20元/m2。

2.2 預制構件生產費及材料費用差異

根據兩者對比測算，如項目裝配率100%時，裝配式建筑的平米造價要高于現澆設計平米造價728 元，具體差額詳見表2。

圖1 裝配式建筑

表2 現澆式與裝配式成本的對比

2.3 預制構件的兩種主要生產工藝

從表2 中可以看出預制構件的生產費用及材料費用占比較大。而從預制構件綜合單價中人工費用為600 元/m3，模具費為479 元/m3。因此要降低預制構件的價格，首當其沖的是人工費及模具費。

2.3.1 半自動化流水線生產預制疊合樓板的成本分析

因自動或半自動流水線的模具不是定制的，而是成套設備。疊合板即使是固定臺模生產，底模也是臺模面，就只有邊模，而邊模形狀規則、尺寸統一、通用性強，也就可以多次周轉使用，生產預制桁架疊合板的模具成本比較低。暫且按周轉100 次計算，預制疊合樓板的模具成本在100元/m3以內。而傳統現澆建筑，樓板的模板費用500 元/m3左右（100mm 厚樓板、模板用量1m2/m2，即10m2/m3，模板單價按50 元/m2）。工業化生產方式在模具上的成本優勢（即標準化設計、規模化生產的優勢）在樓板這樣一個最簡單的構件上表現得淋漓盡致，疊合板、疊合墻這類平面構件可以使用自動（半自動）流水線生產，可以減少工人數量。按人工產能1m3/d計算，即每立方米構件的人工消耗量為1 工日，按300 元/工日，構件生產環節的人工費為300 元/m3（含鋼筋制和安、混凝土澆筑、模板安和拆，不含模板制作人工）。而傳統現澆構件中的人工費（按與預制構件供應價中人工費相同口徑）大約348 元/m3。即使是相對先進的半自動流水線生產相對標準的平面構件（如桁架疊合板），現階段在生產環節的人工費上也只能降低14%，還沒有能夠發揮工業化生產的人工優勢；如果再考慮疊合后澆層鋼筋混凝土施工的人工費，則桁架疊合板在人工費上沒有優勢。因而，基于半自動流水線生產方式下，要降低預制構件生產的模具費，要實現工業化生產的優勢，兩條途徑是標準化設計、模具創新設計。①建筑至構件的標準化設計，實現規模化生產，大幅提高模具周轉次數；②模具的創新設計，在材料選擇和模具組合設計上進行創新。而要降低疊合板這樣的平面構件的預制生產人工費，必須發揮工業化生產的規模化、自動化優勢，以降低人工消耗量。

2.3.2 固定臺模生產其他構件

當下，在房地產的裝配式項目中多數為三維構件、異形構件、非標構件，這些構件只能使用臺模生產，耗費大量模具、耗費大量人工。

在三維構件之下的臺模生產方式，一般情況下模具成本、人工成本都高于傳統現澆方式，并沒有發揮工業化優勢。按行業內統計數據，這種臺模生產方式之下，人工產能大約0.5m3/d，即每立方米構件的人工消耗量為2 工日，按300 元/工日計算，僅構件生產環節的人工費就高達600元/m3；同時，案例項目的三維構件的模具成本也高達504 元/m3，已超過傳統現澆方式的模板成本450 元/m3。

通過案例，我們發現：如果在設計中減少異形構件、三維構件、非標構件的種類（不減少數量），使得同一個三維構件的生產數量增加，實現批量生產。比如一次開模能周轉100 次以上，也能顯著降低人工和模具成本

2.4 預制構件的吊裝成本差異

指預制構件在生產廠運輸至施工現場后、直到吊裝完成的過程中發生的較傳統現澆施工方式所增加的額外的施工措施費用，比如塔吊規格加大。

3 結語

綜上所述，本文結合工程實例，深入分析了預制裝配式對施工成本影響的量化，研究結果表明，預制構件及其安裝費是裝配式施工成本偏高的主導因素，從而發現影響裝配式構件成本的主要因素為人工及模具費用，并提出控制模具的周轉次數對于控制裝配式構筑的成本有著積極的作用。