裝配式建筑的成本控制和優(yōu)化措施

王廷華

(中建材蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院有限公司，蚌埠 233010)

在國外，裝配式建筑起步早，技術成熟，項目經(jīng)驗豐富，現(xiàn)階段已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)與民用建筑，尤其是歐美和日本，擁有全球領先的專業(yè)技術，并積累了大量的項目數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗。例如,美國利用裝配式建筑的結構的“模塊化”，通過較高程度的工業(yè)化和大規(guī)模的生產(chǎn)，來加快施工速度、降低成本；日本通過融合建筑設計、構件的制作生產(chǎn)以及現(xiàn)場的施工，同時以大企業(yè)包辦PC構件的方法，來降低建筑的整體成本。

在我國，裝配式建筑發(fā)展較晚，使用規(guī)模較小，雖然正在一些城市逐步推廣，市場前景可期，但是在規(guī)模化、標準化、施工技術、人員管理、工程經(jīng)驗等方面均處于落后狀態(tài)，尤其是成本控制方面，與發(fā)達國家仍然有著較大差距。

1 裝配式建筑的成本特點

裝配式建筑具有優(yōu)化建設周期、節(jié)能環(huán)保、節(jié)約人力以及施工生產(chǎn)標準化等優(yōu)點，但是通過分析已完成工程以及對比傳統(tǒng)建筑與裝配式建筑后可知，目前國內(nèi)混凝土裝配式結構總體的裝配率不高，施工周期優(yōu)化不明顯，成本卻遠高于傳統(tǒng)建筑。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，裝配式建筑在大部分分項工程中，投入的成本明顯減少,但預制構件的制作及安裝成本大大增加，再加上目前裝配式建筑規(guī)模化和標準化不夠理想,以及市場接受程度較低,這些客觀因素讓很多企業(yè)對裝配式建筑敬而遠之,這也是阻礙推廣裝配式建筑的重要因素。

2 現(xiàn)階段裝配式建筑高成本的主要原因

傳統(tǒng)建筑的成本構成主要有人工費、材料費、機械費、措施費、管理費、利潤、規(guī)費以及稅金，其中人、材、機和措施的費用，是成本費用的主要組成部分。而預制裝配式建筑除了要包含上述成本，還要攤銷過程成本：預制構件的制作費、運輸費和安裝費，而這些過程成本對于裝配式建筑的成本控制通常是起決定性作用的。當前，我國裝配式構件由于生產(chǎn)廠商生產(chǎn)規(guī)模及數(shù)量較少，相對集中的分布區(qū)域以及安裝技術偏低等客觀因素，導致上述過程成本一直居高不下。從技術上分析，現(xiàn)階段我國裝配式混凝土建筑成本過高的原因主要有以下幾個方面：

2.1 預制構件的標準化水平不夠

目前，我國裝配式建筑預制構件的設計和生產(chǎn)，在各地區(qū)、各企業(yè)之間還沒有形成較為統(tǒng)一的標準。雖然單個項目或者單個企業(yè)有其生產(chǎn)的標準，但是獨立性太過明顯，不同企業(yè)之間的標準不統(tǒng)一，彼此之間沒有替代性，構配件生產(chǎn)缺乏競爭力，生產(chǎn)規(guī)模較小，成本費用也居高不下。近年來，雖然國家陸續(xù)出臺了一些參考圖集和技術標準，但預制構件標準化程度仍有待提升，特別是常用構件的標準化、規(guī)?；a(chǎn)。

2.2 預制構件拆分不合理

設計人員對裝配式構件的拆分直接影響到后續(xù)的構件生產(chǎn)、運輸以及安裝，不合理的構件拆分不但會導致構件生產(chǎn)難度增加、周期變長，還會導致運輸及施工過程中產(chǎn)生不必要的二次拆分，加大后續(xù)的構件運輸和施工安裝的難度，增加成本。因此，設計人員除了需要結合預制構件的受力情況、構件銜接性、構件吊點、后期的運輸及施工等特點外，還需要充分考慮現(xiàn)階段預制構件的生產(chǎn)工藝水平和制作成本。

2.3 施工及吊裝方案不合理

預制構件在安裝過程中空中作業(yè)及垂直運輸明顯增加，科學而便捷的施工方案，施工前的技術交底，熟練的安裝工種，必要的安全措施必不可少。通常不同的塔吊位置、吊裝工序、吊裝方案也會直接影響施工成本和時間成本。目前，國內(nèi)大多數(shù)施工企業(yè)由于在裝配式建筑領域涉足不深，吊裝及施工經(jīng)驗不足，熟練的安裝工人也比較稀缺，造成施工時事倍功半。其次，在構件的連接件、防水處理等方面，因為技術不成熟，節(jié)點處理方面往往性價比不高，導致成本增加。

2.4 各階段信息交換混亂

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑從項目前期到設計、生產(chǎn)、運輸，再到施工，是一個更加統(tǒng)一的整體，相互之間的影響也更加緊密。裝配式建筑涉及的信息交流繁雜，需要多方協(xié)調(diào)和溝通，在此過程中，信息傳遞偏差的概率也會不可避免的增加，最終導致工期加長、成本增加。

3 裝配式建筑成本控制要點

按照項目階段，裝配式建筑的建設可以概括為4個階段：設計、生產(chǎn)、運輸和安裝。筆者以這四個階段為研究基礎分析裝配式建筑的成本控制的要點。

3.1 設計階段

設計是項目建設的龍頭，裝配式建筑對設計的要求更高，設計階段也是其成本控制的重中之重。使用傳統(tǒng)的CAD類的設計軟件，圖紙表現(xiàn)形式以二維、靜態(tài)的信息為主，圖紙相對也比較抽象，空間立體感不夠強烈，承載的信息量小，各項目參與方在各個環(huán)節(jié)的傳遞信息過程中經(jīng)常會發(fā)生偏差和損耗，甚至忽視重點，對于大型項目、復雜項目、以及裝配式建筑二維的靜態(tài)設計已經(jīng)越來越難以達到項目各方參與者的要求。

對于裝配式建筑設計，一方面要充分認識現(xiàn)階段裝配式建筑的設計經(jīng)驗的不足，積極收集和吸收已完工程經(jīng)驗；另一方面要分析和集成各階段、各環(huán)節(jié)、各專業(yè)的信息，合理設計和拆分預制構件，對于一般構件的設計要盡可能常規(guī)化、模數(shù)化，對于異性構件要多組合、少規(guī)格，通過預制構件的常規(guī)化、規(guī)?；O計和生產(chǎn)，來降低生產(chǎn)及施工成本。

3.2 生產(chǎn)階段

預制件的制作過程中，需要構件廠商根據(jù)圖紙的需求進行制造，其中生產(chǎn)廠房、制作設備、原材料以及配套費用投入都比較大，這些費用都是要攤銷到預制構件的成本當中。對于現(xiàn)階段預制構件的生產(chǎn)成本較高的問題，一方面可以通過選用生產(chǎn)規(guī)模較大的廠商，制定長期合作模式，構建合理、高效的構件供應鏈，以構件的規(guī)?；a(chǎn)來攤薄生產(chǎn)成本；另一方面通過改進生產(chǎn)設備，結合裝配式構件的特點規(guī)范化生產(chǎn)，對管理人員和制作工人技術培訓，以及降低設備損耗、提高設備和工人的生產(chǎn)效率來降低生產(chǎn)成本。

3.3 運輸階段

一般而言，運輸距離和車輛的運輸次數(shù)決定著預制構件的運輸成本，因此在選擇預制構件供應商時，應首選合理運輸范圍內(nèi)的生產(chǎn)制造商，并充分考慮交通運輸條件。通常，運輸費不超過部件成本的8%，而運輸距離不宜超過100～150 km。對于合理運輸次數(shù)的要求，從設計的角度來看，有必要考慮組件的模塊化并優(yōu)化當前市場上的主流運輸車輛，以增加相應的單車運輸量并減少運輸次數(shù)。對于異形構件，除了要盡量避免設計外，還可以逐步推廣使用特殊的預制零件運輸車輛，這樣可以降低零件運輸?shù)膿p壞率，并且有效提高運輸以及后期安裝的效率，降低成本。

3.4 施工階段

在施工安裝階段，構配件的裝配時間越長，導致人材機的消耗量增加，構配件的裝配效率越低，施工成本也就越高。施工企業(yè)要重視引入科學適用的管理理念，合理分配現(xiàn)場資源，注重專業(yè)技術人員的水平以及熟練工人比例。同時，施工方要積極與各參與方交流和溝通，結合場地情況，積極對吊裝方案、異型組件的裝配、大體積構件的裝配、成品與半成品的保護等問題開展技術交底和方案論證，力求在保證工程質(zhì)量和施工安全的前提下，提高裝配效率，降低施工成本。

4 裝配式建筑成本優(yōu)化措施

4.1 加大政府及政策扶持力度

建立政府和市場雙軌驅(qū)動機制。目前裝配式建筑的市場認可度不高，接受程度較低，項目在報批、報建、招投標等環(huán)節(jié)上仍存在一定適應性問題 。對此，各地方政府在評估當?shù)仡A制裝配式建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模及企業(yè)生存狀況后，一方面，出臺有針對性的土地出讓政策、精簡報批和報建程序、明確投資和貸款優(yōu)惠、制定裝配式建筑購房定向補貼等優(yōu)惠措施；另一方面，在區(qū)域范圍內(nèi)，由政府牽頭搭建平臺,增強企業(yè)間的溝通和交流，促進技術發(fā)展，優(yōu)化資源整合，通過重點扶持和培育一批示范項目、示范基地乃至示范城市,來提高市場認可度、帶動投資活力，同時結合市場機制合理布局相關產(chǎn)業(yè)，積極推動當?shù)匮b配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

優(yōu)化供求關系。當前裝配式建筑部品部件的材料成本占據(jù)成本增量的絕大部分，但其生產(chǎn)廠家卻較少，價格壟斷較為常見。因此，加速培育部品部件生產(chǎn)廠家，擴大市場容量，根據(jù)市場情況合理布局產(chǎn)業(yè)結構，形成良性市場競爭，將十分有助于裝配式建筑降低成本。

出臺相關標準文件。政府可以通過調(diào)動地方和行業(yè)的積極性，鼓勵地方和行業(yè)收集和整理裝配式建筑的相關經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，出臺和更新相關質(zhì)量及技術標準、驗收規(guī)范、標準圖集、計價及費用定額等，為裝配式建筑的良性發(fā)展提供必要條件。

4.2 優(yōu)化設計

標準化、集成化設計。裝配式建筑通過標準化設計，可以減少預制構件的種類，降低生產(chǎn)模具的攤銷，提升各階段工作效率，降低成本。同時，借助集成設計的手段，將建筑、結構、安裝、設備、裝飾等功能一體化集成，改變傳統(tǒng)施工的生產(chǎn)組織方式，可大幅減少現(xiàn)場施工工序，統(tǒng)籌把控各個環(huán)節(jié)，提高效率，減少人工，進而降低成本。

引入先進設計理念，推動新技術的應用。裝配式建筑的建設，需要多方參與，相關信息傳遞繁雜且容易出現(xiàn)偏差，為保證各階段、各環(huán)節(jié)、各參與方之間的信息可以順利準確的互相傳遞，BIM技術的應用非常必要。同時，應用BIM技術可以建立裝配式建筑構件庫，通過參數(shù)化設置，可以適應多個裝配式項目對于構件的型號、尺寸及材料等不同要求，提高構件的通用性，提升設計效率。構件庫族文件可以清晰的反映構件詳圖，提供詳細的構件生產(chǎn)圖紙，對于構件的拆分、生產(chǎn)以及后期的運輸和裝配均能帶來極大的便利。以BIM 技術科學合理的劃分預制構件，結合相關標準對預制構件進行分類和編碼，建立標準化構件數(shù)據(jù)庫，不僅能夠提供給設計人員非常便捷的構件選擇和組合，更重要的是能適用于各類型的裝配式建筑。此外，BIM 技術對于實現(xiàn)工業(yè)化、量化生產(chǎn)、降低設計錯誤，減少生產(chǎn)模數(shù)、提高模板利用率、提高施工效率、降低成本等方面均有著顯著的優(yōu)勢。

4.3 提升企業(yè)自身競爭力

1)優(yōu)化管理模式，鼓勵 EPC 承包模式的應用

推行 EPC 模式(即設計、采購、施工等一體化模式)，可以解決裝配式建筑各個施工階段銜接不夠緊密的問題，同時在項目整體周期控制、提質(zhì)增效、降低成本方面有著獨特的優(yōu)勢。以總承包方為主導，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和管理設計、生產(chǎn)、運輸和施工等各參與方，對于各專業(yè)的施工界面預留和彼此配合也能合理把控，同時通過資源的統(tǒng)籌分配，以及高效而精準的對接，可以最大化資源利用率，使裝配式建筑建設項目的整體利益最大化。

2)開發(fā)新技術、新工藝，優(yōu)化施工工序

對于當前我國預制件制作、技術不夠成熟、成本較高的問題，企業(yè)可以從技術角度，通過開發(fā)新技術、優(yōu)化工藝和施工工序來提升自身的競爭力，更加適應裝配式建筑的市場環(huán)境，具體可以從兩個方向優(yōu)化：

一是提高機械化程度和模具利用效率。預制構件生產(chǎn)廠家通過技術研發(fā)，結合構件的標準化設計，不斷改進生產(chǎn)工藝，提高預制構件機械化生產(chǎn)效率,提升生產(chǎn)模具的組合效率和重復利用率,降低人工的消耗量，降低攤銷費用，從而降低預制構件的生產(chǎn)和施工成本。

二是優(yōu)化施工工序，工藝先進化。積極開發(fā)新型制作和施工工藝，優(yōu)化施工工序，不僅可以合理利用施工場地，降低人工和機械的消耗量，還有利于縮短建筑周期，縮減施工企業(yè)的時間成本和財務成本。

3)加強專業(yè)人才培養(yǎng)

目前我國裝配式建筑專業(yè)人才、熟練工人仍處于相對匱乏的狀態(tài)，裝配式建筑的發(fā)展離不開專業(yè)的人才，企業(yè)的競爭力提升也是以人才培養(yǎng)為基石，對于企業(yè)人才的培養(yǎng)可以從三個方面來加強。

管理人員：在裝配式建筑發(fā)展的前中期，對于市場開發(fā)，以及與設計院、構件生產(chǎn)商等參與方的溝通尤為重要，企業(yè)應加大對管理人才的開發(fā)和引進，確保企業(yè)能高水平、可持續(xù)的發(fā)展。

專業(yè)技術人員：企業(yè)需著重培養(yǎng)和開發(fā)專業(yè)技術人才，形成人才梯度，以點帶面，逐步提高企業(yè)競爭力，同時對于已完成工程和在建項目，企業(yè)要積極組織總結和學習，汲取經(jīng)驗，提高專業(yè)技術水平。

生產(chǎn)和施工工人：一方面企業(yè)要組織操作人員崗前培訓，以及對生產(chǎn)和施工人員進行定期的技術、質(zhì)量和安全培訓；另一方面要注重逐步提高熟練工人比例，在關鍵崗位、關鍵節(jié)點上確保使用專業(yè)的操作人員，保證工作質(zhì)量，減少安全事故，同時盡可能提高工作效率。

5 結 論

隨著社會的發(fā)展和國民經(jīng)濟水平的逐漸提升，建筑行業(yè)面臨著人口老齡化日趨嚴重，建筑業(yè)勞動力缺失，勞動力成本逐步加大等不可避免的問題，國家對于推進建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)結構升級，大力發(fā)展裝配式建筑勢在必行。通過對裝配式建筑相關技術和人才的穩(wěn)步開發(fā)，以及項目數(shù)據(jù)和經(jīng)驗的逐步積累，裝配式建筑的標準化、規(guī)?；约爱a(chǎn)業(yè)化必將得到逐步提升，相信在未來，低成本、高效率、高質(zhì)量的裝配式建筑將會更好的滿足人們對于高質(zhì)量生活的追求。