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摘要:装配式建筑在工程实施过程中,各环节的控制对成本有着很大的影响且装配式建筑的成本普遍高于传统建筑,为找出两者成本差异的主要因素,以装配式混凝土结构的某住宅工程为例,测算了其建造成本,并与现浇式混凝土结构对比分析其成本差异,分析了装配式建筑成本高的影响因素,并提出了控制装配式建筑成本的对策。
关键词:装配式建筑;成本分析;影响因素;对策
0引言
装配式建筑是指应用预制构件在工地装配而成的建筑,建造速度快,受气候条件的限制小;以高效率装配化、集成化作业取代传统式作业,有效减少施工现场水体、扬尘、噪声等环境污染,能最大限度地改善墙体开裂、渗漏等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。当前“装配式建筑”带来的是一次建筑技术性革命,更加高效、环保、节省人力。自2016年装配式建筑项目建设全面开展以来,装配预制率及效率得到明显的提升。2020年,福州市成功被住建部认定为全国第二批装配式建筑示范城市,取得了一系列的工作成果。从当前装配式在我国建筑市场的反应可以看出,装配式建筑的建造成本普遍高于传统现浇建筑,为找出两者成本差异的主要因素和提出成本控制的对策,现结合实际项目进行论述。
1装配式建筑工程造价分析
1.1工程概况
福州市高新区某安置房一期项目于2018年4月份开工,总建筑面积为153122.93m2,其中高层住宅3#、7#、8#主楼部分采用装配式混凝土结构。选取该工程8#楼(装配式施工)、5#楼(现浇式施工)进行造价分析,8#楼的结构采用承重柱墙现浇模式,装配式建筑部品为预制板、预制楼梯等,单体预制率为20.03%,装配率不低于30%;5#楼采用传统现浇混凝土施工,主体结构为框架剪力墙结构。两个单体项目的各指标如表1所示。两个项目特征指标相似,进一步分析两种建造模式成本不同的原因。
1.2造价分析
通过装配式混凝土结构与现浇混凝土结构单项指标,对两者不同的建造成本进行数据对比(见表2)。1.2.1土建工程成本对比。装配式混凝土结构要比现浇式混凝土结构总体花费的多,单方造价指标高出163.75元/m2。其中,砌筑工程、屋面及防水工程、门窗工程等子分部工程的成本差异不大。8#楼采用预制叠合板、预制楼梯等,使现场混凝土浇筑的工程量大大减少,而在传统现浇模式中,板面一旦出现蜂窝麻面或空鼓的情况,会增加频繁返工的工序。由于预制构件表面精度高,无需现场抹灰,减少人工成本,所以装配式建筑的现浇混凝土工程的成本较节省,而PC构件及安装成本增加是导致装配式建筑的建造成本居高不下的主要原因。1.2.2装饰工程成本对比。装配式混凝土结构装饰工程经济指标为558.11元/m2,与现浇式混凝土结构经济指标591.22元/m2相比,节约33.11元/m2。原因在于装配式混凝土结构项目中,生产条件和生产过程不同,预制构件集成了部分抹灰工作内容,其表面平整度优于现浇混凝土结构,可以不用再做找平层而直接进行腻子层施工,使抹灰项目费用大幅减少。这也导致装配式混凝土建筑比现浇模式下的装饰工程成本低。1.2.3安装工程成本对比。在装配式混凝土结构的安装工程成本略高于现浇混凝土。其原因为预制构件在厂内加工时,应对各构件的线盒、为预留孔洞进行预埋,并在施工现场预制平台板上进行管路连接;同时,预埋管采用直接连接形式,可减少各种粉尘和建筑垃圾污染。与传统的现浇板面相比,在叠合板上敷设线管时无法做到沿最近管路敷设,管道在避让绕行时会增加管线材料的消耗量[1],因此机电安装费用有所增加。
1.3综合施工措施费用的成本分析
比较该项目的措施费用与传统现浇建筑的措施费,采用预制体系后,其他综合的施工措施费及其增量成本计算见表3。在传统的现浇混凝土中,模板底部支撑加固所需的钢管架能保证模板体系的稳定性;随着装配式建筑的预制率越高,模板和支撑架的使用量就越少,PC构件在工厂制作,施工现场模板费用大大减少,降低了措施费用;预制混凝土构件重量大,需采用起重量更大的塔吊,因此塔吊设备租赁费用有所增加;临时设施费、施工用水用电和建筑垃圾等与现浇混凝土相比,措施费用较减少[2]。经综合测算分析,装配式混凝土与现浇混凝土措施项目的造价不会有太大的影响。
2装配式建筑成本高的影响因素
混凝土预制构件在预制厂加工生产,与现浇施工相比,增加了PC构件生产、运输和现场安装的成本。
2.1预制构件生产成本
PC构件生产成本主要包括人工费、材料费、模具费等。目前产品标准化程度低,通常出现异形构件,只能采用固定模台生产,无法实现流水作业。而模具的使用次数直接影响构件的制造成本,例如项目设计为异形构件梁或者阳台板时,模具的通用率偏低。其主要原因是前端设计不规范,缺乏标准化,造成预制构件模具摊销成本、人工生产成本增加,其中PC构件成本在装配式增量成本中所占比例最高。
2.2运输成本
构件运输成本中占PC构件项目成本也较高,特别是在城市的重要交通干道上运输预制构件,要考虑构件的体积尺寸,同时也要考虑避开交通拥堵时段。可能因预制构件工厂、运输单位与施工单位之间缺乏协调,构件标准化程度低,单车装载量不足,运输过程中限制较多等原因,导致运输效率低,运输成本偏高。此外,工厂一般位于偏远地区,运输距离和运输成本之间存在线性关系,运距越远,成本就越高。案例项目建设地点在高新区,PC构件厂建在连江可门港,其预制构件厂到施工现场的运输距离约80km,运输距离过远,导致运输费用较高。
2.3场地吊装
目前,装配式建筑施工现场无法完全实现直接吊装,因此施工现场需要设置预制构件的存放场地,现场堆放区域需满足硬化条件,还需设专人对存放场地进行管理。由于构件重量普遍较重,对吊装场地和起重机械要求较高,需要配备大型起重机械进行吊装,造成租赁费用增加。同时还需考虑支撑及临时固定、设备管线安装等所需的预埋件、包装、装卸等费用项目。
3装配式建筑成本控制的对策
3.1完善技术标准体系
现行的相关法律和标准大部分为地方性标准及图集,标准体系尚未完善,设计标准化程度较低,导致预制厂无法统一制作模具,最终影响生产成本,限制了行业的快速发展。因此,应尽快推进国家标准规范和建筑图集的订立,形成成熟先进的装配式体系结构设计理念,提高装配预制施工技术的应用范围。同时,充分发挥工厂化、规模化生产的优势,实行模具统一标准,降低模具的摊销成本,解决装配式构件生产费用高的问题[3]。
3.2BIM预制构件深化
装配式建筑中BIM技术的应用除了将各专业的二维的图纸转换为三维模型外,还可以综合考虑各专业之间的配合问题。通过项目整体的BIM模型,拆分至每一个预制构件的加工,实现每一根预埋管线,每一个预留洞口都能很精确地预留,提高预制构件的精度,实现预制构件的质优价优。
3.3优化预制构件堆放和运输方案
影响装配式预制构件的运输费用,主要包含运输距离、临时仓储费、运输设备费及装配效率等[4]。在预制构件运输前应运用场地信息化手段,实现预制生产构件在设计、生产、运输、建造、运营维护等各阶段的信息跟踪追溯,合理规划预制构件运输批次,现场预制构建的精确查找。预制构件进场时,应按计划的吊运方案及安装次序顺号堆放整齐,并预留适当的通道,使二次运输道路通畅,提高起重设备的使用效率,降低设备成本。项目部有关负责人应与厂家协商PC构件进场计划及运输事宜,减少施工现场的仓储用地和仓储时间,达到节约成本目的。
4结语
在我国装配式建筑发展的黄金十年(2016—2025年),装配式建筑由试点示范向大规模推广转化的过程中,虽然装配式建筑的建造成本比传统现浇式高,但产业化住宅量逐年增加,其建安成本将逐年降低。在国家和福建省人民政府政策的大力推动下,部品部件生产企业享受福州市工业企业相关扶持政策,并且近几年建筑业人工成本呈上升趋势,装配式建筑采用工厂化预制,可减少施工现场的用工需求,降低了用工成本。相信随着装配式建筑技术的日益成熟,市场的逐步完善,上下游产业链的打通盘活,装配式建筑在用工需求方面的优势将得到充分体现,其综合效益将会优于传统的建造方式。
参考文献
[1]王海鸥,汪严汇,郭飞.装配式建筑叠合楼板机电管线预埋注意事项[J].江苏建材,2019(1):51-53.
[2]王佳琪.装配式建筑增量成本分析与控制[J].江西建材,2020(5):195-196.
[3]赵维树,彭浩.基于AHP的装配式建筑成本影响因素分析[J].唐山学院学报,2019(6):88-94.
[4]李新春,何世兵,张超.装配式建筑预制构件运输费浅析[J].重庆建筑,2019(10):61-63.
作者:谭肖琳 单位:福建建工集团有限责任公司