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装配式建筑成本影响因素分析与优化建议 -以成都市某商办项目为例

唐秋菊
(四川君源工程管理有限公司,四川 成都 610000)


   摘 要:本文基于研究装配式建筑成本控制的关键影响因素,力求从关键影响因素出发, 探究影响装配式建筑成本的因素并进行合理优化,以更为理想地推广实施这种新型的施工方式,并提出相应的成本控制的对策建议。

   关键词:预制装配式建筑;成本影响因素;建议
   1 装配式建筑概述
   装配式建筑主要指建筑所涉及到的预制构件通过预制加工厂制造而成,之后运输至施工场地中,并通过专业的连接装置将所有预制构件(简称PC构件)进行拼装而得,确保建筑能够呈现出理想的使用性能。从其具体的建造流程我们能够了解到,该类建筑主要是使用预制工厂所制造的预制构件通过运输至施工场地进行安装的建筑形式,与传统施工方法不同的是,其把很多现场湿作业转移至工厂内进行操作,这样能够在较大程度上减少施工进度。并且,由于预制构件从生产到最终安装,期间要经过长时间运输,因此对于各个环节中的工作精度均制定了更为严格的要求,防止因为预制构件在运输过程中遭受破坏,从而对最终工程质量产生严重消极影响。
   2 装配式建筑的优劣势分析
   2.1 优势分析
   保证工程质量:传统的现场施工受限于工人素质参差不齐,质量事故时有发生。而装配式建筑构件在预制工厂生产,生产过程中可对温度、湿度等条件进行控制,构件的质量更容易得到保证。
   降低安全隐患:传统施工大部分是在露天作业、高空作业,存在极大的安全隐患。装配式建筑的构件运输到现场后,由专业安装队伍严格遵循流程进行装配,大大提高了工程质量并降低了安尘隐志。
   提高生产效率:装配式建筑的构件由预制工厂批量采用钢模生产,减少了脚手架和模板使用量,因此生产成本相对较低,尤其是生产形式较复杂的构件时,优势更为明显。同时省掉了相应的施工流程,大大提高了时间利用率。
   2.2 劣势分析
   成本提高:装配式建筑工程相对于传统建筑工程造价而言造价偏高。
   运费增加:构件因是由工厂直接运往工地使用,如果工厂与工地现场距离太远,则运送构件的运输成本就会提高。
   尺寸限制:由于构件的大小不一致,容易使生产设备受到限制,所以尺寸较大的构件在生产时都会有一定难度。
   应用领域小:装配式建筑虽受到国家的大力推广,但目前装配式建筑在建筑总高度以及层高上受到很大限制。
   抗震性较差:由于装配式建筑的整体性与刚度较弱些,所以装配式建筑的抗震冲击能力较差。
   3 装配式建筑与传统建筑成本在施工形式上的对比分析
   两种施工形式在设计、生产、作业与管理等多个领域都有显著区别。传统建筑采取的是相对粗犷的建筑方式,对于建筑产业形成了极大的影响,但因为存在高污染、浪费等特征,难以满足新环境下建设的客观需求,这也会影响其最终的成长。而装配式混凝土建筑转变了之前“照章办事”程序的桎梏,这种突破彰显在多个环节,实现了从内到外的跨越式发展,也让整个产业赢得了更为光明的未来。
   3.1 生产和施工方面成本的不同
  (1)装配式建筑参考图纸设计的尺寸与相关规范,通过具体的模具与设备进行制作,在运输至施工现场后进行拼装作业,有着相对偏高的机械化水平(如图1),相关的现场作业人员显著偏少,所以存在相对偏高的机械成本,而人工费相对偏少。而传统现浇式施工模式几乎所有的工序都应当依靠现场来实现作业,整体作业量相对偏大,人员也相对偏多,还更易对环境造成综合影响(如图2)。因此,此类建筑在质量、工期以及成本等多个环节,都难以实现理想的控制效果。
  (2)装配式建筑的工期时间较为短暂,遭遇环境气候的影响相对偏小,对于保障整体环境、作业人员的生命财产安全有极大的价值,也有助于提升整体的作业质量。预制构件可以通过预制构件制作厂提前开始量产作业,运输到现场后开展组装。而传统现浇式施工模式受到相应的搭接以及逻辑等因素限制,需要从下往上一层一层顺序建造,整体的作业规模相对偏大,难以避免会形成一定的时间延误,进一步导致最终的工期拖延。装配式建筑的作业运用周转性材料较传统现浇式施工方式数目偏少。而在传统模式中,此类周转性材料的运用规模相对较大,拆装程序也相对复杂,难以实现预期的经济性与效益,导致措施项目费、人工以及材料费显著偏高。

图1 装配式建筑施工模式

图2 传统建筑施工工艺
   3.2 管理方法的不同
   装配式混凝土建筑中的预制构件通过相关制作厂商,基于图纸以及规范的方式开展制作,整体的产出效率相对偏高,同时实际的产品质量也有可靠的保障,有助于控制作业规模,实现更为便捷的管理,整体的管理工作量投入相对偏小。而传统现浇式施工方式采取的是粗犷管理,因为承包、分包人员较多,这会对沟通协作造成显著影响。同时,现场作业规模相对庞大,相关人员数量也较为庞大,如果管理存在问题更易干涉各个工序的衔接,导致额外的成本增加。
   4 装配式建筑与传统现浇建筑成本构成分析
   建筑工程造价主要由人工费、材料费、机械费、综合费、措施费、规费和销税金组成,其中人工费、材料费、机械费和措施费的变化对工程造价的变化起决定性作用。下面以一个实体工程为例,分析装配式混凝土结构与现浇式混凝土结构的成本差异。
   以成都某商办项目为例,本项目设计单体预制构建率为30%。在满足单体预制率的条件下,选用了蒸压轻质加气混凝土墙板(简称NACL板)、装配式叠合板作为预制构件,现将现浇式建筑与装配式建筑成本差异进行分析,推导出装配式混凝土结构与现浇混凝土结构的价格差异(元/m3)。具体见表1。
表1 装配式混凝土结构与现浇混凝土结构的价格对比表

   通过上表对装配式构件与现浇式构件的对比发现,装配式构件的人工费比现浇式构件人工费少,材料费比现浇式构件材料费高。其主要原因有:
  (1)人工费:装配式建筑的工期相对缩短、现场的施工安装人员的数量降低,相对传统现浇模式,将部分工作在预制构件生产厂内进行,减少了一定的施工工序与工程量,因此降低了人工成本;
  (2)材料费:不同于现浇式建筑的复合模板,装配式构件一般采用成型效果较好的钢模板,钢模板制作成本高,在预制构件标准化程度不高的情况下,钢模板很难达到经济寿命,从而摊销在预制构件中的模板费用相应增加;
  (3)机械费:装配式建筑多以机械代替人工作业,同时大多数的预制构件尺寸和重量都比较大,传统的塔吊难以完成操作,通常需要使用专业吊装机械等,大型机械使用的费用多于传统的机械费。
   5 装配式建筑成本控制的对策及建议
   5.1 施工图设计阶段
   在对预制构件进行设计时,各专业设计人员需要充分配合,了解相互之间的设计目的及需求,提前预留所需孔洞管线,以免因设计失误造成预制构件的返厂。特别是结构设计人员,关键节点的拆分设计内容较多,如果设计深度不够,不能明确表达节点的详细信息,与加工厂又疏于沟通,很可能导致构件成品不符合设计初衷,这样不但延误整个工程的进度,严重的还会引发质量事故。
   优化建议:设计单位人员与价值构件加工厂充分沟通,明确图纸深度划分。最好建立长期的合作关系,制定施工图和加工图的出图标注,明确预制构件成品的制作标准,做到图纸信息共享,协同合作,共同完成构件的加工工作。
   5.2 预制构件生产阶段
   构件加工厂在对构件进行预制的过程中,有可能遗落预埋管线,或者预埋管线的连接固定不到位引起管线堵塞,或者在混凝土振捣过程中操作不当引起预埋件管线的脱落,给施工现场的穿线工作带来麻烦,即使后续补救也达不到预期使用效果。
   优化建议:在进行混凝土浇筑前,应进行预埋线盒、预埋管线的规格、数量、位置以及固定措施的检查,加强制作现场的质量管理。
   5.3 运输阶段成本控制对策
   除有特殊要求,预制混凝土构件脱模起吊的混凝土强度不宜低于15MPa,出厂时的强度等级不宜低于设计强度值的75%,否则,预制构件在吊装和运输过程中会因强度不足产生表面延伸至内的裂隙,或者造成混凝土缺棱掉角、连接件松动等质量问题。除了要注意对特殊点选择不同的运输方式,而不恰当的运输方式也有可能造成构件的磨损、弯折、倾倒等,造成一定程度的浪费。
   优化建议:按国家标准对预制构件按批次随机抽样检查,严格控制混凝土预制构件的出厂强度,所采用的吊具和起重设备也应符合有关标准及手册的规定。根据预制构件的受力特点,指定有效的运输方案和加强措施,保证运输过程中预制构件的安全。
   5.4 施工和安装阶段成本控制对策
   施工人员大部分都是短期培训后立马上岗,往往对所掌握的施工技能还不够熟悉,更不能灵活的应用。预制构件进厂安置不妥当可能使构件局部损坏,因此预制构件的吊装应有试吊流程,要注意起重机与构件的距离角度等问题以免发生碰撞,这些施工管理技术还需要从工程实践中取得经验,弥补因传统建筑惯性操作所引起的不足。
   优化建议:施工企业应明确质量标准,建立合理有效的施工质量管理体系,积极主动地组织人员培训学习,加强对相关人员的交底,及时更新生产工艺。
   6 结语
   目前,各个地区均开始对装配式建筑大力提高宣传力度,建造装配式试点基地,以便可以提高社会的认可度,有关主管部门也颁布了大量的优惠政策,装配式建筑规模开始逐步扩张,“四节一环保”、工期短、质量高等优势也会逐步凸显。所以,加快研发、革新技术等显得尤为重要。此次通过对影响装配式建筑成本的影响因素分析,要控制好装配式建筑的成本,必须从各个方面入手,做好前期准备工作,建立健全的相关制度,加强完善技术水平,使用先进的管理手段,严把成本关,加强人员培训和管理,加大监督检查力度,保证成本控制,以推进装配式的发展。