裝配式混凝土結構建筑增量成本控制研究

曹家瑋，王建平，張豐川，陳兵，祁生旺

（1.甘肅天水綠色裝配式建筑產業發展有限公司，甘肅 天水 741099；2.甘肅建投科技研發有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 概述

通過查詢《住建部2019 裝配式建筑行業發展報告》中有關數據得出2017—2020 年裝配式建筑數據，并根據其增長趨勢推出2021—2025 年裝配式建筑有關預測數據，如圖1 所示。從圖1 能夠看出裝配式混凝土結構建筑依然是裝配式建筑領域發展的主流結構。

圖1 全國裝配式混凝土建筑面積統計及預測

與傳統現澆建筑相比，裝配式混凝土結構建筑具有現場濕作業少、揚塵少、人工成本低、資源與能源節約、生產效率高、安全事故發生概率低、施工質量提高、工期縮短等優勢，是我國新型建筑工業化發展方向。雖然裝配式混凝土結構建筑具有諸多的優勢，但我們國家的裝配式混凝土結構建筑依然處在初級發展階段，裝配式混凝土結構建筑發展緩慢，其主要原因在于技術方面的不成熟以及建造成本相較于傳統建筑高，不同地區受限于裝配式建筑整體發展水平的影響，其增量成本可能更高。

基于此，通過裝配式混凝土結構建筑與傳統現澆建筑各分項成本的對比分析，找出裝配式混凝土建筑成本增加的關鍵因素，給出其控制策略，以期為裝配式混凝土結構建筑成本的控制提供一些參考，助推裝配式混凝土結構建筑的發展。

2 增量成本構成分析

裝配式混凝土結構建筑的成本遠高于傳統現澆建筑的成本，已經嚴重制約著裝配式混凝土結構建筑的發展，建設單位不會主動的選擇裝配式混凝土結構建筑，目前的推廣一直處在政府主導及強制性推行的背景下。通過查閱有關文獻資料及走訪調研部分裝配式混凝土結構建筑項目，得出導致裝配式混凝土結構建筑成本增加的因素有多個方面，因素之間也相互影響。

2.1 與現澆建筑的差異性

裝配式混凝土結構建筑在設計、生產、施工及管理上與傳統現澆建筑有著很大的不同，改變了傳統現澆建筑的建造方式及流程[2]，具體見表1。

表1 裝配式混凝土建筑與現澆建筑的主要差異

2.2 建造過程成本影響因素分析

裝配式混凝土結構建筑的建造過程主要包含規劃設計、構件生產、構件運輸及施工安裝4 個階段，通過分析各階段的影響因素，從而找出影響裝配式混凝土結構建筑整個建造過程成本增長的主要因素，并分析各因素對成本的影響范圍及力度，見表2。

表2 裝配式混凝土結構建筑成本影響因素

2.3 裝配式混凝土建筑增量成本分析

裝配率是目前衡量建筑裝配化程度的主要指標，是確定一個建筑是否是裝配式建筑的綜合評價指標，裝配率對裝配式建筑的人、材、機、管理費、稅金、利潤等均產生影響，從而影響裝配式建筑的整體成本大小。通過查閱大量文獻資料，結合住建部發布的《裝配式建筑工程消耗量定額》（征求意見稿），在現階段隨著裝配率的提高，相應的裝配式混凝土建筑總成本也會隨之提高[3]，各分項指標增長情況見表3。

表3 某裝配式混凝土結構高層住宅不同裝配率下成本對比（單位：元/m2）

3 增量成本控制現狀

3.1 政策標準方面

我國裝配式混凝土結構建筑還處在起步階段，有關的引導、支持性政策作用有限，加之預制構件的增值稅稅率相較于傳統建筑業高4%，有關技術、標準等配套體系尚不健全，在一定程度上影響著裝配式混凝土結構建筑的成本偏高。

3.2 設計方面

設計階段是降低裝配式混凝土結構建筑成本的最關鍵階段，裝配率的確定、構件拆分的合理性、標準化構件的使用量等一系列因素直接影響著裝配式混凝土結構建筑的總體成本，但目前，由于各方面的原因，在該方面尚有很大的提升空間。

3.3 構件生產方面

由于預制構件廠在土地、廠房、辦公等基礎性建設投資方面投入較大，加之現有的模具周轉效率不高、壽命較短等原因，導致分攤到單個構件的成本較大，進而增加了構件的銷售費用加大，最終影響到裝配式混凝土結構建筑的整體成本偏高。

3.4 構件運輸方面

由于預制構件標準化程度較低、規格尺寸多、構件裝車時搭配不合理、運輸道路條件不好等原因，加之當前預制構件廠數量較少、布局不合理、運輸距離較長等，導致構件的運輸成本較高。

3.5 構件安裝施工方面

現階段，由于裝配式混凝土結構建筑對施工的精度要求較高、專業化的產業工人數量不足、現場管理及施工人員水平較低等，造成現場安轉施工效率低，有時還存在返工現象，導致裝配式混凝土結構建筑現場安裝施工成本較高。

3.6 有關企業協作方面

傳統的建筑設計和施工大多數情況下是分開作業的，裝配式混凝土建筑需要設計、構件生產、運輸、施工等單位高效協作，但目前各個環節間存在脫鉤、溝通不足的現象，在一定程度上導致裝配式混凝土結構建筑成本增長。

4 裝配式混凝土建筑增量成本控制對策

4.1 設計階段

（1）從規劃設計開始時就考慮構件拆分及精細化設計的需要，力爭做到一體化設計。

（2）構件設計應堅持模數化、標準化的原則，以便實現工業化、批量化的生產，從而降低模具攤銷成本和制作成本等。

（3）在構件設計時，要充分考慮構件生產和施工安裝的實際情況，降低該部分成本。

（4）合理確定建筑的裝配率，要綜合考量裝配率與成本的關系。

（5）加大BIM 技術應用力度，通過建模及數據模擬對設計不合理的部分提前進行修改，降低成本。

4.2 生產階段

（1）根據不同構件的特點，選擇與其相匹配的生產工藝，加大模具的維護力度，提高其周轉效率[4]。

（2）使用如太陽能等可再生能源進行熱源的供給，節省構件養護能源方面費用的投入。

（3）加強先進生產技術、生產工藝的學習以及生產工人的培訓，建立科學的管理方法和制度，提高其有效工作時間。

（4）結合構件廠規劃定位，加快機械化、自動化、智能化建設，節省人力成本方面的投入。

（5）結合市場需求，擴大產能，降低固定資產投入在單個構件上的成本攤銷。

（6）與其他構件生產企業、施工單位等建立有效的溝通機制，充分發揮各自的優勢。

4.3 構件運輸階段

（1）根據構件的外觀尺寸、種類、數量及重量等，結合運輸道路交通情況、運輸車輛、吊裝機械等制定經濟效益最優的運輸方案。

（2）根據構件的種類及特點，盡可能的設計制作一批專門的運輸架，避免在運輸中構件由于碰撞而發生損壞，提高成品保護效率和運輸效率[5]。

（3）運輸距離是影響運輸成本最主要的因素之一，因此，項目在選擇構件廠時，應該充分考慮運輸距離的問題，運輸距離不宜超過80 km。

（4）對于即將出廠的構件，應按照要求嚴格檢查構件的種類和數量，避免因裝車錯誤而導致往復運輸。

（5）加快研發與構件相匹配的運輸車輛及裝卸機械，提高裝卸效率，節省機械和人力成本。

4.4 安裝施工階段

（1）提前編制吊裝堆放方案，盡可能的減少二次搬運，降低施工現場搬運費。

（2）結合項目實際，編制合理的現場吊裝方案，優化施工工藝，提高流水施工效率，提高機械利用效率。

（3）提前做好規劃，保證現場運輸、吊裝道路通暢；根據實際需求，優化施工方法，制定最經濟的臨時支撐方案。

（4）加大施工管理人員及操作工人的培訓力度，使其充分掌握裝配式混凝土結構建筑的施工安裝技術、質量要求及施工安全等知識，力求全員樹立起成本控制意識。

（5）加大信息化管理技術及智慧建造技術的應用力度，提高施工效率。

4.5 其他

（1）大力推行EPC 工程總承包模式，改變傳統建設模式下設計、施工單位只考慮自身利益，產業鏈脫節的現狀，由總承包單位統一協調項目整體利益，優化參與各方的資源，提高溝通效率，從而降低成本。

（2）因地制宜，結合地方經濟發展情況，在財政補貼、容積率獎勵、預售審批等方面給予更多的扶持和激勵政策。

（3）由政府設立專項科研基金，專門針對制約裝配式混凝土結構建筑發展的共性技術難題進行攻克，不斷開發新技術、新材料，加大推廣應用力度。

5 結語

本研究首先找出了裝配式混凝土結構建筑與傳統現澆建筑的區別，從裝配式混凝土結構建筑的規劃設計、構件生產、構件運輸、安裝施工4 個階段分析了成本增長的原因，進一步地分析了各階段增量成本的影響因素，并針對各影響因素給出了相應的控制方法，以期為裝配式混凝土結構建筑的成本控制提供參考。