基于VE的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟性分析

卓立安

(福州國際航空港有限公司 福建福州 350000)

基于VE的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟性分析

卓立安

(福州國際航空港有限公司 福建福州 350000)

裝配式建筑的發(fā)展是中國建筑行業(yè)發(fā)展的熱門趨勢，對其結(jié)構(gòu)性以及經(jīng)濟性的研究最為廣泛。為了研究目前我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在實際工程中的經(jīng)濟性，通過對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑以及現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的功能及造價進行比較，基于價值工程的原理計算兩者的功能系數(shù)以及成本系數(shù)，分析了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的綜合效益。計算結(jié)果表明，盡管裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的造價相對較高，但其性價比與現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比幾乎相當(dāng)。

裝配式建筑；現(xiàn)澆式建筑；經(jīng)濟性；價值工程

0 引言

近年來，隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的快速推進，我國建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展，與此同時，對于建筑工程的施工周期以及其對于環(huán)境的關(guān)系也提出越加嚴(yán)苛的要求。裝配式建筑由于其具有施工周期快，受施工環(huán)境影響較小，節(jié)能環(huán)保等諸多特點被廣泛關(guān)注，國家對于裝配式建筑的推廣力度也在不斷增大。2016年8月，國務(wù)院印發(fā)了《國家生態(tài)文明試驗區(qū)(福建)實施方案》將福建省作為全國首個生態(tài)文明試驗區(qū)[1]。在《福建省建筑業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中提出：到2020 年，全省裝配式建筑產(chǎn)值超過 2000億元。國家級裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地達10家，這為推進裝配式建筑的廣泛使用提供了良好的政策支持[2]。

由于裝配式建筑的諸多優(yōu)點，因此對于裝配式建筑的經(jīng)濟性分析也是目前的研究熱點之一。王爽[3]根據(jù)對我國建筑工程中土建工程造價的組成進行分析，得到了影響裝配式建筑與現(xiàn)澆式建筑的主要因素；李麗紅[4]經(jīng)過實證分析，對比了現(xiàn)澆式建筑與整體式建筑的成本差異，并詳細分析了兩類工程的成本變動情況；李永森[5]根據(jù)全生命周期理論對裝配式建筑以及現(xiàn)澆式建筑進行了經(jīng)濟性分析。以上研究均是從工程造價的角度對裝配式建筑及現(xiàn)澆式建筑進行比較，并且所得到結(jié)論為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的成本居高不下，經(jīng)濟性較差。本文通過價值工程法對裝配式建筑及現(xiàn)澆式建筑進行技術(shù)指標(biāo)以及成本指標(biāo)的比較，進而確定兩者的價值系數(shù)，確定裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在工程中的綜合效益。

1 價值工程原理

運用價值工程(Value Engineering)的方法可以對所分析的對象進行綜合效益評估，價值工程的主要目的是搜尋一種行之有效的產(chǎn)品方案，使得花費較少的成本來達到最為有效的使用效能。在價值工程分析中，將所分析對象的價值定義為產(chǎn)品所具備的效能與實現(xiàn)這些功能所花費的成本比值。因此，價值工程分析中主要的3個元素為：價值(V)、功能(F)、成本(C)，三者的關(guān)系如式(1)所示，其中功能系數(shù)的計算如式(2)所示，成本系數(shù)的計算如式(3)所示[6]。

(1)

(2)

(3)

式中，V是價值系數(shù)，代表產(chǎn)品價值，是指產(chǎn)品所需求的功能以及實現(xiàn)這些功能的總造價比例；F為功能系數(shù)，其本質(zhì)是分析對象的使用價值；C是成本系數(shù)，表征產(chǎn)品在生產(chǎn)及使用過程中的總體花費情況；i是完成該產(chǎn)品的實施方案標(biāo)號。

對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑而言，F(xiàn)為建筑物滿足的施工、使用以及環(huán)境的要求，主要包括以下幾個方面：① 結(jié)構(gòu)性能：結(jié)構(gòu)安全性、結(jié)構(gòu)耐久性；② 施工性能：施工工藝、施工周期；③ 環(huán)境性能：節(jié)能、環(huán)保。在以往的研究中，對裝配式建筑的造價計算多數(shù)是根據(jù)建設(shè)成本，而在價值工程分析中，對分析對象進行成本分析時，是依據(jù)產(chǎn)品在全生命周期中所有成本之和。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟性分析

在建筑工程中采用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，可節(jié)省建設(shè)周期，在回收過程中也減少了對于環(huán)境的破壞，但是我國目前裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的實施還處于起步階段，主要是由于其造價較高。因此，通過價值工程分析，綜合功能、造價，從總體上對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的綜合效益進行分析。

2.1 性能分析

根據(jù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在建設(shè)過程中的設(shè)計施工要求以及使用特點，從結(jié)構(gòu)性能、施工性能以及環(huán)境性能3個方面的建設(shè)要求入手，經(jīng)過分析整理后，主要可以從6個功能指標(biāo)出發(fā)，其功能指標(biāo)組織設(shè)計系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 功能指標(biāo)圖

通過功能指標(biāo)圖中的各項功能指標(biāo)在建設(shè)工程中的作用，進而確定各項功能指標(biāo)在建設(shè)工程中所占的功能權(quán)重。本例從3個方面出發(fā)，將權(quán)重系數(shù)均分到各項功能指標(biāo)上，對各項功能指標(biāo)進行打分，采用總分5分制，根據(jù)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑以及現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在各指標(biāo)上特點進行評分。

現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑由于是整體澆筑，因此其整體性較裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑較好，尤其是對于高層建筑的抗震性具有較大的優(yōu)勢。同時，由于整體式澆筑使得建筑結(jié)構(gòu)之間的整體連接較好，無拼接接縫處理，耐久性好。但是現(xiàn)場澆筑振搗混凝土，由于養(yǎng)護周期較長引起施工周期延長，現(xiàn)場處理情況復(fù)雜，模板制作量大且施工工藝無法達到組織工廠化，施工過程中還受到外界環(huán)境的影響。在拆除現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑時較為復(fù)雜，且對環(huán)境的破壞較大。

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑采用預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場拼裝的方式，可以有效地節(jié)省木板，對施工環(huán)境要求較低，采用工廠機械化生產(chǎn)，其制作工藝標(biāo)準(zhǔn)提高，減輕了人工勞動強度，提高了工程效率，縮短工期。與此同時，由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的外掛板為復(fù)合板，墻體厚度比現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑要大，因此節(jié)能效果更好，也解決了現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的外墻裝修脫落的問題，在拆卸時也更為方便快捷。但是，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑由于構(gòu)件尺寸標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，因此需要在現(xiàn)場裝配過程中有較好的準(zhǔn)確度。同時，由于在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑各構(gòu)件之間均留有一定的接縫，因此整體性較差。接縫處通常采用耐候膠處理，在外界環(huán)境作用下出現(xiàn)老化也不方便更換。

根據(jù)上述兩種建筑在功能目標(biāo)特點上的對比分析，通過其功能差異性的比較，結(jié)合式(2)對兩類建筑的功能系數(shù)進行計算，可以得到兩類建筑的功能系數(shù)如表1所示。

表1 功能系數(shù)計算

根據(jù)表1結(jié)果可知，除了在結(jié)構(gòu)性能上現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑比裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑較好以外，其余各項功能指標(biāo)評分均較低，最后計算的功能系數(shù)也較低，因此裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在功能評價上要優(yōu)于現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑。

2.2 成本分析

由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在建設(shè)過程以及養(yǎng)護、回收過程與現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑基本不同，因此，考慮這三方面的差異對兩類建筑的成本進行分析。對于建設(shè)成本，根據(jù)參考文獻[3]中對于兩種建筑的設(shè)計造價對比，如圖2所示。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在土建工程的花費要明顯大于現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，這是由于裝配式建筑在施工過程中，預(yù)制構(gòu)件的安裝費用占比較大，其余建設(shè)安裝費用兩類建筑相差不大。

圖2 兩類建筑建設(shè)工程造價柱狀圖

根據(jù)參考文獻[5]中的調(diào)查研究，現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的維修養(yǎng)護費用為191.33元/m2，而裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的維修養(yǎng)護費用為79.68元/m2?；炷两Y(jié)構(gòu)建筑的報廢成本主要包括拆除費用，運輸費用以及垃圾回收費用，其中拆除費用的占比較高。一般而言，現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的報廢成本可根據(jù)其建設(shè)成本的10%進行計算，而裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑由于易拆裝，材料回收率較高，其報廢成本可根據(jù)其建設(shè)成本的5%進行計算。根據(jù)上述計算原則結(jié)合式(3)，計算兩類建筑的成本系數(shù)如表2所示。

表2 兩類建筑成本比較 元/m2

通過分析表2數(shù)據(jù)可知，從成本角度出發(fā)，使用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的總造價要高，使用現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑可節(jié)省約25%左右的成本費用。

2.3 價值分析

進一步考慮兩類建筑在實際建設(shè)工程中的綜合效益，對兩者的性價進行比較，根據(jù)式(2)對兩類建筑的價值系數(shù)進行計算，計算結(jié)果如表3所示。

表3 價值系數(shù)比較

通過表3可知，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑計算得到的價值工程系數(shù)較小，說明在現(xiàn)階段裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的性價比依舊較低，這也是我國對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑未能大面積開展的主要原因。

3 結(jié)論

通過價值工程法對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑以及現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟性進行了分析比較，現(xiàn)階段我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的功能指標(biāo)評價較好，但由于成本較現(xiàn)澆式混凝土結(jié)構(gòu)建筑而言相差較大，因此在價值分析上仍不理想，但是兩者的價值系數(shù)相差很小。在今后的發(fā)展過程中，隨著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)不斷成熟，其成本系數(shù)必然隨之下降。因此，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑仍具有良好的發(fā)展前景。

[1] 陳群,柳丕輝,蔡彬清,等.福建經(jīng)濟發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型:推進裝配式建筑發(fā)展[J].福建論壇(人文社會科學(xué)版),2017(1):183-188.

[2] 蔡希娜.福建裝配式建筑“十三五”末產(chǎn)值破2000億元[N].中國建設(shè)報,2016-08-02(001).

[3] 王爽,王春艷.裝配式建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑造價對比淺析[J].建筑與預(yù)算,2014(7):26-29.

[4] 李麗紅,耿博慧,齊寶庫,等.裝配式建筑工程與現(xiàn)澆建筑工程成本對比與實證研究[J].建筑經(jīng)濟,2013(9):102-105.

[5] 李永森,李素芳.基于全生命周期理論的裝配式住宅經(jīng)濟性研究[J].工程經(jīng)濟,2016(11): 66-69.

[6] 黃文杰,金雨荷,倪明珠,等.基于價值工程法的再生混凝土經(jīng)濟分析[J].低溫建筑技術(shù),2015(6):150-152.

[7] 王艷飛,楊正俊.淺析裝配式建筑的發(fā)展[J].中外建筑,2017(1):57-59.

EconomicAnalysisofAssemblyTypeConcreteStructureBuildingBasedonValueEngineering

ZHUOLian

(Fuzhou international air port Limited,Fuzhou 350000)

The development of assembly building is a hot trend in Chinese architecture industry,and the research on its structure and economy is the most widespread. In order to study the economics of China's fabricated concrete structure in practical engineering at present,the comparison of the function and cost of the fabricated concrete structure and the cast-in-place concrete structure is carried out,and the comprehensive benefits of the fabricated concrete structure is analyzed based on the calculation of principle of value engineering,the functional coefficients and cost coefficients. The calculated results indicate that the construction of precast concrete structure cost is relatively high,but its price compared with the construction of cast-in-situ concrete structure type is almost the same.

Prefabricated building; Cast-in-place building; Economy; Value engineering

卓立安(1974.12- )，男，工程師。

E-mail:2585782502@qq.com

2017-08-19

TU71

A

1004-6135(2017)12-0108-03