曹家瑋,王建平,張豐川,陳兵,祁生旺
(1.甘肅天水綠色裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司,甘肅 天水 741099;2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司,甘肅 蘭州 730050)
通過查詢《住建部2019 裝配式建筑行業(yè)發(fā)展報(bào)告》中有關(guān)數(shù)據(jù)得出2017—2020 年裝配式建筑數(shù)據(jù),并根據(jù)其增長趨勢推出2021—2025 年裝配式建筑有關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù),如圖1 所示。從圖1 能夠看出裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑依然是裝配式建筑領(lǐng)域發(fā)展的主流結(jié)構(gòu)。
圖1 全國裝配式混凝土建筑面積統(tǒng)計(jì)及預(yù)測
與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑具有現(xiàn)場濕作業(yè)少、揚(yáng)塵少、人工成本低、資源與能源節(jié)約、生產(chǎn)效率高、安全事故發(fā)生概率低、施工質(zhì)量提高、工期縮短等優(yōu)勢,是我國新型建筑工業(yè)化發(fā)展方向。雖然裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑具有諸多的優(yōu)勢,但我們國家的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑依然處在初級發(fā)展階段,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展緩慢,其主要原因在于技術(shù)方面的不成熟以及建造成本相較于傳統(tǒng)建筑高,不同地區(qū)受限于裝配式建筑整體發(fā)展水平的影響,其增量成本可能更高。
基于此,通過裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑各分項(xiàng)成本的對比分析,找出裝配式混凝土建筑成本增加的關(guān)鍵因素,給出其控制策略,以期為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑成本的控制提供一些參考,助推裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的成本,已經(jīng)嚴(yán)重制約著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,建設(shè)單位不會主動(dòng)的選擇裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑,目前的推廣一直處在政府主導(dǎo)及強(qiáng)制性推行的背景下。通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料及走訪調(diào)研部分裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目,得出導(dǎo)致裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑成本增加的因素有多個(gè)方面,因素之間也相互影響。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工及管理上與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑有著很大的不同,改變了傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的建造方式及流程[2],具體見表1。
表1 裝配式混凝土建筑與現(xiàn)澆建筑的主要差異
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的建造過程主要包含規(guī)劃設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸及施工安裝4 個(gè)階段,通過分析各階段的影響因素,從而找出影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑整個(gè)建造過程成本增長的主要因素,并分析各因素對成本的影響范圍及力度,見表2。
表2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑成本影響因素
裝配率是目前衡量建筑裝配化程度的主要指標(biāo),是確定一個(gè)建筑是否是裝配式建筑的綜合評價(jià)指標(biāo),裝配率對裝配式建筑的人、材、機(jī)、管理費(fèi)、稅金、利潤等均產(chǎn)生影響,從而影響裝配式建筑的整體成本大小。通過查閱大量文獻(xiàn)資料,結(jié)合住建部發(fā)布的《裝配式建筑工程消耗量定額》(征求意見稿),在現(xiàn)階段隨著裝配率的提高,相應(yīng)的裝配式混凝土建筑總成本也會隨之提高[3],各分項(xiàng)指標(biāo)增長情況見表3。
表3 某裝配式混凝土結(jié)構(gòu)高層住宅不同裝配率下成本對比(單位:元/m2)
我國裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑還處在起步階段,有關(guān)的引導(dǎo)、支持性政策作用有限,加之預(yù)制構(gòu)件的增值稅稅率相較于傳統(tǒng)建筑業(yè)高4%,有關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等配套體系尚不健全,在一定程度上影響著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的成本偏高。
設(shè)計(jì)階段是降低裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑成本的最關(guān)鍵階段,裝配率的確定、構(gòu)件拆分的合理性、標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件的使用量等一系列因素直接影響著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的總體成本,但目前,由于各方面的原因,在該方面尚有很大的提升空間。
由于預(yù)制構(gòu)件廠在土地、廠房、辦公等基礎(chǔ)性建設(shè)投資方面投入較大,加之現(xiàn)有的模具周轉(zhuǎn)效率不高、壽命較短等原因,導(dǎo)致分?jǐn)偟絾蝹€(gè)構(gòu)件的成本較大,進(jìn)而增加了構(gòu)件的銷售費(fèi)用加大,最終影響到裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的整體成本偏高。
由于預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度較低、規(guī)格尺寸多、構(gòu)件裝車時(shí)搭配不合理、運(yùn)輸?shù)缆窏l件不好等原因,加之當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件廠數(shù)量較少、布局不合理、運(yùn)輸距離較長等,導(dǎo)致構(gòu)件的運(yùn)輸成本較高。
現(xiàn)階段,由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑對施工的精度要求較高、專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)工人數(shù)量不足、現(xiàn)場管理及施工人員水平較低等,造成現(xiàn)場安轉(zhuǎn)施工效率低,有時(shí)還存在返工現(xiàn)象,導(dǎo)致裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場安裝施工成本較高。
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)和施工大多數(shù)情況下是分開作業(yè)的,裝配式混凝土建筑需要設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工等單位高效協(xié)作,但目前各個(gè)環(huán)節(jié)間存在脫鉤、溝通不足的現(xiàn)象,在一定程度上導(dǎo)致裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑成本增長。
(1)從規(guī)劃設(shè)計(jì)開始時(shí)就考慮構(gòu)件拆分及精細(xì)化設(shè)計(jì)的需要,力爭做到一體化設(shè)計(jì)。
(2)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則,以便實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、批量化的生產(chǎn),從而降低模具攤銷成本和制作成本等。
(3)在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮構(gòu)件生產(chǎn)和施工安裝的實(shí)際情況,降低該部分成本。
(4)合理確定建筑的裝配率,要綜合考量裝配率與成本的關(guān)系。
(5)加大BIM 技術(shù)應(yīng)用力度,通過建模及數(shù)據(jù)模擬對設(shè)計(jì)不合理的部分提前進(jìn)行修改,降低成本。
(1)根據(jù)不同構(gòu)件的特點(diǎn),選擇與其相匹配的生產(chǎn)工藝,加大模具的維護(hù)力度,提高其周轉(zhuǎn)效率[4]。
(2)使用如太陽能等可再生能源進(jìn)行熱源的供給,節(jié)省構(gòu)件養(yǎng)護(hù)能源方面費(fèi)用的投入。
(3)加強(qiáng)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝的學(xué)習(xí)以及生產(chǎn)工人的培訓(xùn),建立科學(xué)的管理方法和制度,提高其有效工作時(shí)間。
(4)結(jié)合構(gòu)件廠規(guī)劃定位,加快機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化建設(shè),節(jié)省人力成本方面的投入。
(5)結(jié)合市場需求,擴(kuò)大產(chǎn)能,降低固定資產(chǎn)投入在單個(gè)構(gòu)件上的成本攤銷。
(6)與其他構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、施工單位等建立有效的溝通機(jī)制,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
(1)根據(jù)構(gòu)件的外觀尺寸、種類、數(shù)量及重量等,結(jié)合運(yùn)輸?shù)缆方煌ㄇ闆r、運(yùn)輸車輛、吊裝機(jī)械等制定經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的運(yùn)輸方案。
(2)根據(jù)構(gòu)件的種類及特點(diǎn),盡可能的設(shè)計(jì)制作一批專門的運(yùn)輸架,避免在運(yùn)輸中構(gòu)件由于碰撞而發(fā)生損壞,提高成品保護(hù)效率和運(yùn)輸效率[5]。
(3)運(yùn)輸距離是影響運(yùn)輸成本最主要的因素之一,因此,項(xiàng)目在選擇構(gòu)件廠時(shí),應(yīng)該充分考慮運(yùn)輸距離的問題,運(yùn)輸距離不宜超過80 km。
(4)對于即將出廠的構(gòu)件,應(yīng)按照要求嚴(yán)格檢查構(gòu)件的種類和數(shù)量,避免因裝車錯(cuò)誤而導(dǎo)致往復(fù)運(yùn)輸。
(5)加快研發(fā)與構(gòu)件相匹配的運(yùn)輸車輛及裝卸機(jī)械,提高裝卸效率,節(jié)省機(jī)械和人力成本。
(1)提前編制吊裝堆放方案,盡可能的減少二次搬運(yùn),降低施工現(xiàn)場搬運(yùn)費(fèi)。
(2)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際,編制合理的現(xiàn)場吊裝方案,優(yōu)化施工工藝,提高流水施工效率,提高機(jī)械利用效率。
(3)提前做好規(guī)劃,保證現(xiàn)場運(yùn)輸、吊裝道路通暢;根據(jù)實(shí)際需求,優(yōu)化施工方法,制定最經(jīng)濟(jì)的臨時(shí)支撐方案。
(4)加大施工管理人員及操作工人的培訓(xùn)力度,使其充分掌握裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的施工安裝技術(shù)、質(zhì)量要求及施工安全等知識,力求全員樹立起成本控制意識。
(5)加大信息化管理技術(shù)及智慧建造技術(shù)的應(yīng)用力度,提高施工效率。
(1)大力推行EPC 工程總承包模式,改變傳統(tǒng)建設(shè)模式下設(shè)計(jì)、施工單位只考慮自身利益,產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)的現(xiàn)狀,由總承包單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)項(xiàng)目整體利益,優(yōu)化參與各方的資源,提高溝通效率,從而降低成本。
(2)因地制宜,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,在財(cái)政補(bǔ)貼、容積率獎(jiǎng)勵(lì)、預(yù)售審批等方面給予更多的扶持和激勵(lì)政策。
(3)由政府設(shè)立專項(xiàng)科研基金,專門針對制約裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的共性技術(shù)難題進(jìn)行攻克,不斷開發(fā)新技術(shù)、新材料,加大推廣應(yīng)用力度。
本研究首先找出了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的區(qū)別,從裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運(yùn)輸、安裝施工4 個(gè)階段分析了成本增長的原因,進(jìn)一步地分析了各階段增量成本的影響因素,并針對各影響因素給出了相應(yīng)的控制方法,以期為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的成本控制提供參考。