徐景新
(山東通元工程造價咨詢事務所有限公司,山東 煙臺 264000)
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加速推進,建筑行業(yè)對于快速、高效、可持續(xù)的建筑解決方案的需求日益增長。裝配式建筑作為一種新興的建筑方式,受到了廣泛關注。裝配式混凝土建筑以其獨特的特點和優(yōu)勢,成為當前建筑行業(yè)的熱點和創(chuàng)新方向[1]。與傳統(tǒng)施工方式相比,裝配式混凝土建筑具有高度的工業(yè)化、標準化和模塊化特點,利用預制混凝土構件和現(xiàn)場拼裝技術,實現(xiàn)快速施工,大幅縮短建設周期[2]。然而,裝配式混凝土建筑的設計、造價和施工標準尚不完善,成本控制等方面面臨挑戰(zhàn)。本文結合實際工程項目,研究裝配式建筑的造價影響因素,為進一步推動裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
煙臺市某公寓項目,共2 棟公寓樓,采用裝配整體式剪力墻結構,單棟公寓樓建筑面積約為14 500 m2,地上16 層、地下2 層。該裝配式公寓項目旨在提供高效、可持續(xù)且質(zhì)量可控的居住解決方案,項目采用裝配式建筑技術,將建筑模塊化制造與現(xiàn)場組裝相結合,快速、高效地完成施工,降低施工成本,減少對傳統(tǒng)建筑材料和資源的需求。
裝配式建筑采用工廠化的生產(chǎn)方式,通過預制和模塊化的構件制造,實現(xiàn)批量生產(chǎn)和標準化生產(chǎn),可以提高建筑構件的一致性。裝配式建筑的施工速度相對傳統(tǒng)施工方式更快,工廠預制與現(xiàn)場裝配可同時進行,可縮短建設周期。
公寓樓的剪力墻采用預制疊合式剪力墻結構,剪力墻雙面疊合,墻體安裝完成后,疊合層中間的空腔內(nèi)澆筑混凝土,形成整體的剪力墻結構。此外,設計方案中的預制構件還有預制混凝土柱、預制外墻板、預制疊合梁、預制疊合樓板、預制樓梯和預制陽臺板/空調(diào)板等,整體裝配率達到64%左右。
與現(xiàn)澆式建筑的相比,裝配式建筑增加了預制構件的生產(chǎn)成本、運輸成本和現(xiàn)場裝配成本。預制構件的生產(chǎn)成本包括構件的生產(chǎn)和加工成本,涉及預制設備和生產(chǎn)線的投資成本分攤費、生產(chǎn)過程中的人工、能源和設備維護等費用。預制構件的運輸成本包括運輸費、燃料費和人工費以及二次搬運費等。預制構件的現(xiàn)場裝配成本包括材料費、人工費、機械使用費、腳手架費、模板費等[3]。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑相比,成本差異在于預制構件的材料費、人工費、機具使用費、運輸費等。
(1)材料費
裝配式構件的材料費不僅僅是鋼筋、商品混凝土的費用,還包含了預制構件廠家的人工費、機械費、管理費、利潤、稅金等,但是由于批量化生產(chǎn),成本反而有所下降。采用預制構件可節(jié)約成本。
(2)人工費
裝配式建筑的現(xiàn)場工作量顯著減少,人員的用工量也顯著減少,同時,預制構件的裝配階段工期也較短,相應的管理費、養(yǎng)護費用等,均有所降低。裝配式建筑的用工量比現(xiàn)澆式建筑減少35%~40%左右。
(3)機具使用費
裝配式建筑現(xiàn)場裝配施工,需要大量使用起重機,起重機的臺班價格比塔吊要高很多,因此,在機具使用費方面,裝配式建筑并不占優(yōu)勢。但是,隨著預制構件的標準化,裝配工藝的逐步提升,施工效率進一步提高,機具使用費會逐步降低。
根據(jù)公寓樓建筑圖紙,套用裝配式建筑施工定額和現(xiàn)澆式施工定額,結合專業(yè)軟件,得到單棟公寓樓的造價對比如表1 所示。
表1 工程項目造價對比 萬元
對比分析可知,裝配式建筑的總造價比現(xiàn)澆式低2 610 萬元,節(jié)約成本7.4%。具體到成本構成上,人工費和材料費方面均節(jié)約成本,其中,人工費降低24.4%。但機具費增加了671.3 萬元,增幅為26.4%,基本抵消了人工費的節(jié)支。所以,從構成建筑實體的人工費、材料費、機具費考慮,裝配式方案和現(xiàn)澆式方案,二者基本持平,僅有3%的差異。這種差異符合實際情況,因為采用不同的施工方案,人工費和機具費發(fā)生了一定程度的轉移。此外,由于現(xiàn)場裝配,施工作業(yè)面交叉較多,組織協(xié)調(diào)工作較多,裝配式建筑的管理費比較高。但由于預制件的生產(chǎn)轉移,措施費較低。而利潤、規(guī)費、稅費都是按照固定費率計提,不具有可比性。
進一步而言,無論是裝配式方案,還是現(xiàn)澆式方案,分部分項工程費的材料費分別占74.3%和75.6%,在總造價中分別占60.4%和58.1%,屬于重點費用,在工程管理中,需要重點關注。
公寓樓項目的分部分項工程主要有鋼筋混凝土工程、土方工程、砌體工程、屋面工程、防水工程等。裝配式建筑與現(xiàn)澆式施工的主要區(qū)別體現(xiàn)在鋼筋混凝土工程,其他分部工程基本一致。因此,主要對比分析鋼筋混凝土工程。
公寓樓采用的預制構件主要有預制內(nèi)外墻板、預制疊合梁、預制樓梯、預制陽臺板、預制空調(diào)板等。鋼筋混凝土工程的造價如表2所示;各部分造價所占比例如圖1 所示。
圖1 鋼筋混凝土工程各部分造價占比
表2 鋼筋混凝土工程造價(裝配式工藝)
裝配式結構的鋼筋混凝土工程,最終造價為15 506.46 萬元。其中現(xiàn)澆混凝土構件占比最高,達到36.6%;其次為預制內(nèi)墻板和預制疊合樓板,占比均超過25%。后續(xù)工程管理中,成本管理應著重從現(xiàn)澆混凝土構件、預制內(nèi)墻板和預制疊合樓板3 個方面進行管控。
若采用現(xiàn)澆式施工方案,按照2023 年第一季度的材料費、人工費、機具費的行業(yè)信息進行定額計算,該公寓樓的鋼筋混凝土工程造價如表3 所示。
表3 鋼筋混凝土工程造價(現(xiàn)澆式工藝)
現(xiàn)澆式施工方案的鋼筋混凝土工程,最終造價為15 714.7 萬元,與裝配式方案相比,造價高1.34%。對比分析可知,裝配式方案預制構件可批量化生產(chǎn),量產(chǎn)帶來成本的下降。
依據(jù)裝配式建筑施工定額,按照裝配率為40%~80%分別核算工程造價,得到不同裝配率時的造價變化趨勢如圖2 所示。
圖2 不同裝配率的造價變化趨勢
根據(jù)模擬結果可知,裝配率為65%左右時,工程造價最低。裝配率為40%~65%的區(qū)間,隨著裝配率的提高,工程造價逐漸提高,也就是說,裝配率越低,造價相對偏高,這是因為裝配式工藝的預制構件批量生產(chǎn)的優(yōu)勢未能充分體現(xiàn)出來。裝配率大于65%以后,隨著裝配率的進一步提高,造價逐步上升,并且上升的速度較快。這是因為當裝配率達到某一臨界點后,再提高裝配率,某些構件、某些建筑結構需要做特殊處理,施工工藝等方面的復雜度、難度均有所增加,造成工程造價大幅上漲[4]。因此,選擇合適的裝配率能夠降低工程造價,縮短施工周期,而不能一味地追求高裝配率。
(1)設計單位
設計單位應充分考慮項目的功能需求,選定裝配率,提供綜合設計方案。設計過程中綜合考慮預制構件和材料的性能、價格和可獲得性等因素,通過優(yōu)化設計,減少材料的使用量,降低造價。
(2)施工單位
施工單位應制定合理的施工組織和施工計劃,合理安排施工流程,確保資源的有效利用。加強對施工人員進行裝配式建筑施工技術和操作流程的培訓,提高施工技術水平[5]。此外,施工單位應根據(jù)具體項目情況,優(yōu)化施工組織,合理分配施工人員和設備資源,提高施工效率。
結合某公寓項目,研究裝配式建筑的造價影響因素,得出以下結論:
(1)裝配式建筑采用工廠化的生產(chǎn)方式,通過批量生產(chǎn)預制構件和現(xiàn)場裝配,可提高建筑構件的一致性,并能有效縮短施工周期;
(2)與現(xiàn)澆式建筑相比,裝配式建筑增加了預制構件的生產(chǎn)成本、運輸成本和現(xiàn)場裝配成本,成本差異在于預制構件的材料費、人工費、機具使用費、運輸費等方面;
(3)以定額為基礎,對比發(fā)現(xiàn)裝配式公寓樓的總造價比現(xiàn)澆式方案低7.4%,鋼筋混凝土工程的造價低1.34%,原因在于預制構件批量生產(chǎn)帶來成本的下降;
(4)裝配率為65%左右時,工程造價最低,應根據(jù)項目實際情況選擇合適的裝配率,不能一味地追求高裝配率。