全生命周期下裝配式建筑與現(xiàn)澆建筑成本對比分析

田侑林

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都 610000)

裝配式建筑施工又可稱作建筑施工工業(yè)化施工(簡稱工業(yè)化施工)的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省勞動力的同時建造速度快，并且受氣候條件影響小，符合“節(jié)能減排”要求。同時在國家政策的大力支持下，裝配式建筑應(yīng)該會迎來一波發(fā)展高潮，但實(shí)際上裝配式建筑成本過高成為了制約其發(fā)展的主要因素，我國裝配式建筑的發(fā)展也并沒有想象的那么快。李麗紅[1]等通過工程實(shí)例進(jìn)行具體對比，總結(jié)出裝配式建筑成本較高的原因。王爽[2]通過對土建工程的造價分析，總結(jié)出兩種建造方式下建筑造價的主要影響因素。夏百松[3]等運(yùn)用價值工程的分析方法，以PC外墻板為研究對象，對比與現(xiàn)澆建筑二者的技術(shù)效用及成本差異。毛寧寧[4]通過比較現(xiàn)澆建筑與裝配式建筑成本差異性，系統(tǒng)歸納出影響裝配式建筑的因素及解決方法。BLM(Building Lifecycle Management)意為“建筑全生命周期管理”，該理論提出將工程建設(shè)過程中包括規(guī)劃、設(shè)計、招投標(biāo)、施工、竣工驗(yàn)收及物業(yè)管理等作為一個整體，最后使得工程造價在整個項目周期里達(dá)到最小化。裝配式建筑成本分析中結(jié)合全生命周期理論，有利于從宏觀上控制裝配式建筑成本，找出其成本過高原因及待改進(jìn)之處。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)工程的BLM分析

1.1 建設(shè)成本對比

該小區(qū)建筑類型為框架結(jié)構(gòu)，戶型為三室兩廳兩衛(wèi)，建筑面積103 m2，裝修程度500 元/m2。表1是將工業(yè)化施工與傳統(tǒng)施工住宅的建設(shè)成本進(jìn)行對比[5]。

從表1數(shù)據(jù)對比我們可以發(fā)現(xiàn)工業(yè)化施工成本較現(xiàn)澆施工成本增長了約9.8 %。主要增長部分為前期工程費(fèi)、主體建筑工程費(fèi)、主體安裝工程費(fèi)，共約增加了320 元/m2。目前市場上的工業(yè)化施工比傳統(tǒng)施工建筑的造價增加150～400 元/m2，增幅為8 %～12 %[6]。

1.2 使用成本對比

裝配式建筑能夠有效減少能耗是因?yàn)槠洳捎眯滦推鰤K、輕質(zhì)板材和高效保溫材料。預(yù)制構(gòu)件在工廠制造完成，質(zhì)量能夠得到保證，因而維修成本與大修成本較低。但管理內(nèi)容的增多使得管理成本略有上升(表2)[5]。

從上表數(shù)據(jù)我們可以看到以50 a為使用期限，裝配式建筑使用成本能夠減少約17 %，其中能耗成本減少最為明顯。

表1 工業(yè)化施工與傳統(tǒng)施工住宅的建設(shè)成本比較

表2 工業(yè)化施工與傳統(tǒng)施工住宅的使用成本比較

而隨著使用時間的增加，節(jié)省的成本越大，裝配式建筑可以很大程度上實(shí)現(xiàn)國家的“四節(jié)一環(huán)?！钡慕ㄔO(shè)減排目標(biāo)。

2 裝配式建筑與現(xiàn)澆建筑成本對比分析

2.1 建設(shè)成本

2.1.1 前期工程費(fèi)

一方面，裝配式建筑里的設(shè)計費(fèi)不僅需要考慮到施工問題，還需要考慮到生產(chǎn)、吊運(yùn)等要求，并且還要對構(gòu)件的連接、模具的生產(chǎn)進(jìn)行二次深化設(shè)計。另一方面，場地平整費(fèi)、臨時設(shè)施費(fèi)用都需要考慮到后期預(yù)制構(gòu)件的擺放安裝等問題，技術(shù)協(xié)同貫穿于整個施工過程，各個單位都需要進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。

2.1.2 主體建筑工程費(fèi)

主體建筑工程費(fèi)主要體現(xiàn)在采暖、給排水、電氣方面?？紤]到裝配式建筑在搭建時就要將管道預(yù)留好，所以各個專業(yè)需要做好協(xié)同，明確預(yù)留孔洞位置、溝槽做法要求、預(yù)埋管套、管道安裝方式，并對設(shè)備管線穿過預(yù)制部件采用防火、防水、隔聲、保溫等措施。考慮到構(gòu)件出廠以后，這部分是無法修改的，所以在前期設(shè)計就要做好準(zhǔn)備。

2.1.3 主體安裝工程費(fèi)

工業(yè)化施工中人工費(fèi)，材料費(fèi)與機(jī)械費(fèi)與現(xiàn)澆施工有著明顯的差異。工業(yè)化施工需要現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化工人，對工人文化程度要求較高，無形中增加了工人成本。材料上需要供貨商穩(wěn)定供貨，目前我國裝配式建筑供貨商還較少，且主要集中在一些發(fā)達(dá)城市，價格起伏波動大。其次供貨商距離施工現(xiàn)場距離的遠(yuǎn)近也影響著材料費(fèi)，只有從工廠到施工現(xiàn)場的距離在100 km以內(nèi)時，物流成本才相對劃算?，F(xiàn)場施工中需要對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊裝、組合，對大型機(jī)械的使用較現(xiàn)澆建筑增多，施工機(jī)具使用費(fèi)明顯增加。同時增加的還有施工人員的安裝費(fèi)用，與現(xiàn)澆建筑不一樣的是，具備裝配式建筑施工技術(shù)的專業(yè)人員十分緊缺。施工工人經(jīng)驗(yàn)不足，會出現(xiàn)對預(yù)制構(gòu)件鋼筋等隨意裁剪、灌漿不合理等情況，從而使得預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)連接問題，影響預(yù)制構(gòu)件穩(wěn)定性，產(chǎn)生質(zhì)量問題。

2.1.4 室外管網(wǎng)工程費(fèi)

裝配式建筑不同于現(xiàn)澆建筑，在進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計時需要提前對整個工程進(jìn)行管線碰撞檢查，這大大增加了設(shè)計費(fèi)。

2.1.5 其他

工業(yè)化施工對周圍環(huán)境要求較高，導(dǎo)致小區(qū)環(huán)境費(fèi)用上漲，而管理項目的增多也使得開發(fā)間接費(fèi)用上漲。

2.2 使用成本

裝配式建筑在使用階段的能耗成本主要體現(xiàn)在供暖成本，制冷成本，照明成本，通風(fēng)成本，其中供暖成本和制冷成本為主要部分。我國傳統(tǒng)建筑保溫隔熱性能差，供暖效率低，裝配式建筑采用新型保溫材料，能有效降低這部分成本。管理內(nèi)容的增多使得管理成本上升。工廠中生產(chǎn)的構(gòu)件，減少了人為因素的影響，具有良好的耐久性，減少了后期維護(hù)次數(shù)，大大提升了建筑物的使用壽命，減少了維護(hù)成本。

3 綜合分析

裝配式建筑中對于傳統(tǒng)的木工、泥水匠、焊工等工種人員的需求大幅度減少，但是對具備裝配式建筑施工技術(shù)的專業(yè)人員需求卻大幅度提高?，F(xiàn)階段建筑工人多為農(nóng)民工，文化程度普遍不高。企業(yè)需要拿出一大筆資金來培養(yǎng)專業(yè)的施工人員，就目前而言企業(yè)面臨的困境是一怕自己培養(yǎng)出來的施工人員跳槽，二是裝配式建筑市場占有率還比較低，不值得企業(yè)專門拿出資金去培養(yǎng)施工人員。

裝配式建筑前期建廠，構(gòu)件設(shè)計生產(chǎn)投入較大，成本分?jǐn)偟綐?gòu)件上使得構(gòu)件成本過高，只有生產(chǎn)規(guī)模足夠大，分?jǐn)偟綐?gòu)件上的成本降低，才能攤銷成本。此外構(gòu)件廠歸建工部門管理，但按建材上稅，繳納增值稅，重復(fù)上稅也是待解決問題。

當(dāng)裝配式建筑進(jìn)入使用階段后，使用成本明顯低于現(xiàn)澆式建筑，隨著時間增長，裝配式建筑優(yōu)勢越加明顯，最終裝配式建筑的全生命周期成本必將低于傳統(tǒng)施工住宅。

4 PC建筑成本控制建議

4.1 企業(yè)與高校簽訂用人培養(yǎng)計劃

建筑企業(yè)與高校簽訂用人培養(yǎng)計劃，從設(shè)計階段到運(yùn)輸階段，再到安裝階段分別由高校進(jìn)行相應(yīng)的人才培養(yǎng)。在設(shè)計階段主要注重各個專業(yè)的協(xié)同協(xié)作能力，深化構(gòu)件設(shè)計能力，由專家確定學(xué)生需要掌握的專業(yè)知識和專業(yè)能力，以便在設(shè)計階段能夠節(jié)省設(shè)計時間和設(shè)計費(fèi)用。在運(yùn)輸階段，高校需要培養(yǎng)學(xué)生制定運(yùn)輸方案的能力，結(jié)合工廠遠(yuǎn)近、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸順序、擺放順序制定最優(yōu)解。安裝階段則需要高校結(jié)合BIM(Building Information Modeling)進(jìn)行模擬實(shí)操，來培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)件安裝能力，主要注重學(xué)生對偏差的控制、定位、測量方面能力的培養(yǎng)。建筑業(yè)人員流動性大、持續(xù)性差，培訓(xùn)需要不斷地進(jìn)行從高校這個源頭進(jìn)行培養(yǎng)，能夠使得培訓(xùn)效果得到保持，并且減少培訓(xùn)費(fèi)用。

4.2 政策支持

為了更好地推進(jìn)工業(yè)化施工的實(shí)施，政府還需要出臺一定的經(jīng)濟(jì)政策起到支撐作用。我國建筑工業(yè)化施工起步較晚，還處于初期階段，但是可以借鑒國內(nèi)外的一些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。一方面，政府可以實(shí)施低息貸款政策，企業(yè)在建造符合國家政策和技術(shù)規(guī)范要求的裝配式建筑時，可以申請低息貸款。另一方面，政府還可以實(shí)施建筑豁免政策，對于符合綠色環(huán)保條件的建筑可以申請建筑面積豁免，豁免面積在銷售時免去稅收。從這兩方面加強(qiáng)企業(yè)推廣建筑工業(yè)化施工的熱情。

4.3 技術(shù)支撐

政府加大對高校裝配式建筑新技術(shù)的投入，組織科研人員對影響預(yù)制建筑工業(yè)化施工的主要技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行科技攻關(guān)，通過研發(fā)新技術(shù)，提高施工效率，減少構(gòu)件安裝過程的機(jī)械使用；通過研發(fā)新材料，提高運(yùn)輸效率，節(jié)省構(gòu)件的運(yùn)輸成本；通過研發(fā)新工藝，提高預(yù)制構(gòu)件的制作效率，提高構(gòu)件的安裝質(zhì)量，節(jié)省構(gòu)件的安裝成本。

5 結(jié)束語

裝配式建筑能夠有效實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)?！闭叩穆鋵?shí)，同時還能夠改善工人的工作環(huán)境。隨著裝配式建筑的成熟，必將帶來新一輪的工業(yè)革命。從短期來看政府還需要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管體系政策、經(jīng)濟(jì)支撐措施的制定，提高企業(yè)發(fā)展裝配 式建筑的積極性。從長期來看人工費(fèi)的上漲必將驅(qū)使建筑施工往少人化發(fā)展，裝配式建筑很好地適應(yīng)了這一趨勢。