裝配式建筑成本增量分析研究*

王 偉，祝 巍，李柳生，張 薇，艾珊霞

（1.江西現代職業技術學院，江西 南昌330095；2.江西交通職業技術學院，江西 南昌330013；3.華東交通大學，江西 南昌330013）

新時代背景下，我國社會主要矛盾發生了改變，人們的思想和需求發生了轉變，對生活和工作提出了新的要求。作為粗放型、勞動密集型產業的建筑業，其塵土滿天、噪聲震天的工作環境很難適應這一變化。行業勞動力短缺，人工成本上漲等狀況成為建筑業當下急需解決的首要問題。

裝配式建筑也稱新型建筑工業化，是指由工廠加工的構件在現場通過可靠地連接裝配而成的建筑。它是一個完整的建筑產品，被拆分為幾種預制的鋼筋混凝土構件，這些構件在工廠組裝線中制造，然后被運送到施工現場組裝，施工過程就像搭積木一樣。裝配式建筑將建筑從大量的手工生產轉變為密集的機械生產[1]，它是建筑工業化的重要形式，也是建筑業轉型發展的有效途徑。

1 裝配式建筑

裝配式建筑是把梁、板、柱、墻等構件在工廠里預先生產好，然后在施工現場進行簡單的組合連接后裝配而成[2]，它主要分為全裝配式框架結構和裝配整體式框架結構兩種形式。由于裝配整體式混凝土結構具有低成本、高應用、廣傳播等優勢，國內大部分裝配式框架結構項目采用的都是裝配整體式框架結構形式[3]。

裝配式建筑的梁、板、柱、墻等構件采用了工廠流水線生產，減小了現場施工強度，縮減了勞動力需求，降低了安全事故風險，有助于環境保護和縮短工期。同時，工廠流水線可以實現構件標準化、產業化生產，這有利于節省材料，保障構件質量。此外，預制構件現場施工便捷，可拆卸后反復使用，能降低周轉材料的使用，減少設備成本。與發達國家相比，我國裝配式建筑處于起步階段，尚存在較多的問題，其中工程造價高尤為突出[4]。

2 裝配式建筑成本影響因素

建筑工程成本是為完成一定的建筑工程和設備安裝工程所消耗的生產資料價值和支付給勞動者的勞動報酬，以貨幣形式表示。它是制定建筑產品價格的主要依據和全面衡量建筑企業生產經營成果的綜合性指標。工程成本的降低，表明企業在施工過程中活勞動和物化勞動的節約，企業盈利的增加。工程成本項目分直接費（人工費、材料費、施工機械使用費、其他直接費）和施工管理費。與現澆建筑相比，裝配式建筑減少了現場工作量，但其造價顯著增加，裝配率為40%的實心剪力墻+PCF預制體系（實心剪力墻、PCF、疊合樓板、預制樓梯、預制陽臺、預制空調板）建造成本會增加420元/m2左右，如表1所示。究其原因，主要由設計、市場、技術等原因引起。

表1 傳統結構與PC結構建造成本對比

2.1 設計原因

在我國，由于大多數設計單位不熟悉模數化、標準化的設計方法，不了解PC構件的制作、運輸、安裝等產業鏈，沒有掌握主體結構、裝修和設備管線的裝配化集成技術，致使在設計時，模數化、標準化與建筑立面多樣化和美觀要求的對立關系無法得到有效處理。此外，建設方習慣了傳統的“邊決策、邊設計、邊修改”設計管理流程，使得PC深化和制作工作難以展開。最終導致作品設計標準化程度低，體現不出規模化效應，發揮不了裝配式建筑的內在優勢。

2.2 市場原因

我國裝配式建筑目前還處于起步階段，市場中有成熟經驗和技術能力的施工單位不多，有PC建筑全過程深化設計經驗的設計單位也很少，同時具備生產和裝配能力的總承包企業更是稀缺。與此同時，預制構件及部品的生產供應商的生產能力不足，連接件、臨時支撐、鋼筋套筒及灌漿料、運輸設備、吊裝設備等配套材料設備供應緊缺，而且預制構件作為建筑產品，需要繳納17%的增值稅。這種上下游供應商資源不足的現狀，致使行業未形成市場化競爭格局。

2.3 技術原因

與現澆混凝土結構相比，裝配式建筑的整體性和安全性較差，疊合板、疊合墻、預制梁等預制構件的截面尺寸需加大，拼接部位需增加連接鋼筋來增強，以及拼縫處的防水、防裂處理，這必然引起材料用量的增多。此外，裝配式建筑還增加了臨時支撐、運輸和吊裝等安裝費用和定型鋼模具、桁架筋、吊環等制作費用。這些裝配式建筑技術本身的情況都導致成本增加。

3 裝配式建筑成本增量分析

綜上所述，裝配式建筑成本增量主要表現在深化設計費的增加、安裝費的增加、采購預制構件引起的材料費的增加以及因施工差異引起的人工費和措施費的增加[5]，而在這些費用中，有部分費用可以進行定量計算分析。

3.1 設計方案對成本增量的影響

表2 為相同建筑物相同預制率的三種不同預制設計方案，方案一比方案三的主要預制構件增加了陽臺，方案二較方案一的主要預制構件由內墻更換成了外剪力墻。較方案一和方案三，方案二單棟成本增加22萬左右，項目總成本增加近200萬，如表3所示。由對比分析可知，在裝配率相同的條件下，設計方案選用的預制構件類別不同，成本增加不同。另外，結構構件的預制種類數量對成本有很大影響，種類數越多，成本增加越高。因此，裝配式建筑應采用多方案設計，重點注意結構構件的預制選擇，在滿足裝配率和功能要求的情況下，選擇構件預制種類少成本低的方案。實踐證明，優先選用預制水平構件的方案是相對經濟的。此外，方案中增加疊合板、樓梯、非承重墻的預制，能保證預制率，而成本不會大幅度提高。

表2 建筑預制設計方案

表3 各方案經濟性比較

3.2 材料費對成本增量的影響

3.2.1 模具使用次數對成本增量的影響

裝配式建筑構件生產使用的模具加工費為1.4萬元/t左右，它對構件的售價起決定性作用。模具周轉利用率越高，分攤費用就越少，但當前由于不同項目拆分出的構件各不相同，構件生產廠需要對每個項目單獨配模，模具重復使用次數受限，無法得到充分利用，最終引起預制構件售價的增加。一般現澆模板的分攤費用為595元/m3左右，裝配式建筑模具使用次數達到37次時，分攤費用才能與之相當，不影響造價，如表4所示。因此，裝配式建筑構件的設計和拆分應規格化、標準化，以提高模具的周轉率，降低成本。

表4 模具使用次數對成本增量的影響

3.2.2 運費對成本增量的影響

單位量運輸費用的多少，取決于運輸距離，一般運費占比控制在8%以內是經濟的。結合市場情況，預制構件平均綜合單價為3400元/m3左右。當運輸距離為150km時，其平均運費為265元/m3，運費占比為7.8%。因此，預制構件經濟運距為150km，應合理控制運輸距離在其范圍以下，如表5所示。

表5 運費對成本增量的影響

3.3 施工差異對成本增量的影響

受主體施工做法不同的影響，裝配式建筑對施工道路、場地硬化、吊裝設備等配套的要求比現澆混凝土結構高，成本也相應會增多，具體情況如表6所示。

表6 施工差異對成本增量的影響

3.4 預制率對成本增量的影響

由于受生產技術限制和諸多因素的影響，目前裝配式建筑成本比現澆混凝土結構要高許多，而且預制率越高，成本增量越多，但當預制率較高時，成本增量將趨于平緩，如圖1所示。

圖1 預制率對成本增量的影響

4 結束語

成本是制定建筑產品價格的主要依據，是全面衡量建筑企業生產經營成果的綜合性指標，是影響企業利潤的關鍵因素。裝配式建筑是建筑業實現工業化、信息化的有效途徑。由于受設計、市場、技術等主要原因的影響，裝配式建筑難以發揮潛在優勢，建造成本顯著高于現澆混凝土結構。本文在據實闡述成本增加主要原因的基礎上，定量計算分析了設計方案、模具使用次數、運輸距離、施工差異、預制率對成本增量的影響，并針對一些問題提出參考性建議，有助于建造成本的降低，對裝配式建筑發展具有深遠意義。