李德明,翁珊珊
(1.福州英華職業(yè)學(xué)校,福建 福州 350108;2.福州市溫泉小學(xué),福建 福州 350108)
裝配式建筑構(gòu)件,在建筑行業(yè)內(nèi)逐漸成為一種潮流和趨勢(shì),其有著廣闊的發(fā)展空間,相較于傳統(tǒng)的建筑來(lái)說(shuō),新的裝配式建筑技術(shù)能夠有效提高建筑質(zhì)量,促進(jìn)資源消耗的降低,對(duì)工期進(jìn)行壓減,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升,并且其具備一定的環(huán)保特點(diǎn),能夠降噪少塵,縮減垃圾產(chǎn)生量,達(dá)到一定的社會(huì)效益,然而裝配式建筑構(gòu)件的技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中遇到了一定的成本難題需要進(jìn)行解決,因此需要首先研究影響裝配式建筑構(gòu)件成本的關(guān)鍵因素,深刻剖析這些關(guān)鍵性因素對(duì)裝配式建筑構(gòu)件成本的影響內(nèi)因和傳導(dǎo)過(guò)程。
在我國(guó),裝配式建筑構(gòu)件在多年前就有所發(fā)展,例如預(yù)制板的廣泛運(yùn)用就是早期的裝配式建筑構(gòu)件,但這種建筑構(gòu)件在整體的建筑過(guò)程中所涉及到的環(huán)節(jié)較少,并且功能較為簡(jiǎn)單,且安全系數(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展,越來(lái)越無(wú)法得到人們的認(rèn)可,已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)在人們的建筑要求。在時(shí)代的發(fā)展中,已經(jīng)演化出了許多新式的裝配式建筑,能夠滿足新的國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)質(zhì)量規(guī)范,并且具備豐富的功能,能夠涵蓋不同的方面和環(huán)節(jié)。在目前的裝配式建筑行業(yè)中,預(yù)制構(gòu)件的種類包括了陽(yáng)臺(tái)的預(yù)制構(gòu)件、外墻的預(yù)制構(gòu)件、樓梯部分的預(yù)制構(gòu)件、梯間墻的預(yù)制構(gòu)件、樓面疊合板以及預(yù)制拖窗和空調(diào)板等裝配式構(gòu)件,當(dāng)然在廣大的建筑行業(yè)中還有許多其他的建筑構(gòu)件,但核心在于事先構(gòu)筑相關(guān)的建筑模塊,以便能夠及時(shí)地實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的運(yùn)用。
裝配式建筑構(gòu)件的核心在于裝配,具備一定的模塊化功能,與傳統(tǒng)的建筑相比,其強(qiáng)調(diào)了可預(yù)制性和可裝配性的特點(diǎn)。裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)在表現(xiàn)形式上與一般的有形商品生產(chǎn)的形式,例如汽車等的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)有著一定的相似,與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑等建筑有著根本上的區(qū)別。裝配式建筑構(gòu)件,一方面可根據(jù)不同建筑和施工單位的具體要求進(jìn)行一定的調(diào)整和個(gè)性化定制,另一方面也實(shí)現(xiàn)了較為深入的規(guī)范化和參數(shù)化的生產(chǎn),能夠有效發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。
裝配式建筑構(gòu)件能夠激發(fā)建筑市場(chǎng)的活力。中國(guó)的建筑行業(yè)十分發(fā)達(dá),有著充足的人才和技術(shù)儲(chǔ)備,因此建筑市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,尤其在傳統(tǒng)的建筑市場(chǎng),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了飽和競(jìng)爭(zhēng),但是裝配式建筑構(gòu)件的領(lǐng)域依舊有著較大的發(fā)展空間。這一新興的建筑技術(shù)能夠有效地激發(fā)市場(chǎng)的活力,促進(jìn)傳統(tǒng)的澆鑄技術(shù)的升級(jí)和換代,裝配式技術(shù)也會(huì)在新的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)生進(jìn)一步的創(chuàng)新和進(jìn)步,并且由于國(guó)家的政策支持以及市場(chǎng)條件的成熟,裝配式建筑構(gòu)件的成本將會(huì)進(jìn)一步降低,不僅有利于裝配式建筑本身的發(fā)展,也有利于更好地實(shí)現(xiàn)建筑市場(chǎng)的完善。
裝配式建筑構(gòu)件能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)上下游的進(jìn)步和發(fā)展,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。裝配式建筑構(gòu)件可以讓更多企業(yè)參與到建筑行業(yè)中,并且由于這一建筑領(lǐng)域依舊有著較大的發(fā)展空間,能夠衍生和培育出許多上下游的相關(guān)企業(yè),并隨之帶來(lái)更多的就業(yè)崗位。裝配式建筑構(gòu)件的成本,涉及到物流生產(chǎn)裝配等不同的方面,并且這些方面的企業(yè)會(huì)隨著市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)逐步增加,并最終形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,從而打通上下游的通道,煥發(fā)企業(yè)活力。與此同時(shí),裝配式建筑構(gòu)件可以補(bǔ)充傳統(tǒng)建筑能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化個(gè)性化的定制,提高附加值,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
生產(chǎn)成本占據(jù)了裝配式建筑構(gòu)件成本的主要方面,是裝配式建筑構(gòu)件成本關(guān)鍵性因素的重要內(nèi)容。在生產(chǎn)成本的關(guān)鍵性因素方面,主要包括了構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)的成本,生產(chǎn)模具的成本以及規(guī)模性,生產(chǎn)成本和構(gòu)件預(yù)制使用率的成本關(guān)鍵性因素。
在裝配式建筑構(gòu)件成本的生產(chǎn)技術(shù)因素方面,裝配式建筑構(gòu)件通常采用BIM 進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)。這套技術(shù)具備信息化的特點(diǎn),但是企業(yè)引進(jìn)這套技術(shù)并引進(jìn)和培養(yǎng)能夠熟練應(yīng)用和運(yùn)轉(zhuǎn)該項(xiàng)技術(shù)的高級(jí)人才,需要消耗大量的資金和資源。當(dāng)然,若建筑企業(yè)能夠充分發(fā)揮BIM 的效率,能夠進(jìn)一步改善裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)成本,使企業(yè)的前期投入得到較為良好的回報(bào)。例如,若采用BIM 技術(shù)進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計(jì),能夠幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)模型進(jìn)行及時(shí)修正和完善,避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象,同時(shí)利用BIM 技術(shù)能夠在更高的維度上繪制設(shè)計(jì)圖,并虛擬現(xiàn)場(chǎng)施工,從而幫助相關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行改進(jìn),例如設(shè)計(jì)疊合板以及連接件,在接縫處利用BIM 技術(shù)可以提高構(gòu)件的精度,若按照BIM 技術(shù)所預(yù)制生產(chǎn)的混凝土支柱誤差可控制在2 mm 以內(nèi),表面平整度偏差小于0.1%,而按照傳統(tǒng)方法制作的混凝土構(gòu)件,誤差值將會(huì)在2.5~4 倍之間,因此可以減少縫隙增強(qiáng)穩(wěn)定性,提高空間利用率,保障施工效果。在裝配式建筑構(gòu)件的具體生產(chǎn)過(guò)程中,需要采用各種技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)包括沖壓成型、澆筑等各個(gè)工序環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。
生產(chǎn)模具對(duì)于裝配式建筑構(gòu)件極為重要,但是模具的成本也較為高昂。由于市面上所需要的預(yù)制構(gòu)件種類繁多,因而模具種類也十分繁雜,并且模具的設(shè)計(jì)要完全滿足構(gòu)件的外形尺寸輪廓等各項(xiàng)具體參數(shù),還要對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行精準(zhǔn)的定位。企業(yè)在生產(chǎn)裝配式建筑構(gòu)件的過(guò)程中,需要引入大量的模具才能夠完成構(gòu)件定型的工作,并且在生產(chǎn)過(guò)程中還會(huì)造成損耗,良品率的問題也會(huì)影響模具對(duì)裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)效率。例如北京萬(wàn)科承擔(dān)某保障性住房項(xiàng)目,總建筑面積為1.2×104m2,建筑內(nèi)容包括住宅6 棟,含一個(gè)車庫(kù)。在對(duì)其進(jìn)行成本分析時(shí)可發(fā)現(xiàn)該施工項(xiàng)目在結(jié)合板流程施工上與以常規(guī)的現(xiàn)澆施工相比,綜合成本增加了6 000 元每層,對(duì)于增加的成本,有較大部分原因在于模具費(fèi)用,在該工程中,裝配式疊合板構(gòu)件生產(chǎn)造價(jià)為110 萬(wàn)元,每套模具成本平均為3 萬(wàn)元,在總造價(jià)中需要提出20%左右用于模具費(fèi)用。因此生產(chǎn)模具對(duì)于以裝配式建筑構(gòu)件的成本影響非常重大。
與生產(chǎn)模具的成本相輔相成的另一個(gè)關(guān)鍵性成本因素是構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化。構(gòu)件能夠達(dá)到完全的標(biāo)準(zhǔn)化或者使標(biāo)準(zhǔn)化率達(dá)到較高的水平,就會(huì)提高模具的通用性,能夠使同一套模具生產(chǎn)更多數(shù)量的構(gòu)件或減小模具的空置率,提高利用率。若構(gòu)件的個(gè)性化參數(shù)過(guò)多,就會(huì)影響到模具的調(diào)整或采用定制化程度更高的模具,從而放大模具成本,使構(gòu)件的生產(chǎn)成本隨之提高。構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的直接收益就是規(guī)模效益的提升。據(jù)萬(wàn)科集團(tuán)企業(yè)的測(cè)算,若使預(yù)制外墻的生產(chǎn)線保持在年產(chǎn)能15×104m3的水平,并能夠達(dá)到20%的利用率,單位立方米的售價(jià)可為3 170 元,而如果達(dá)到滿利用率,則會(huì)降低售價(jià)近1 000 元,降比超過(guò)30%。以行業(yè)內(nèi)某大型構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)為例,其在2020 年實(shí)現(xiàn)了87×104m3的構(gòu)件銷量,同比2018 年,增量規(guī)模達(dá)到了近兩倍,在增量膨脹的同時(shí),單位成本卻下降了20%左右。因此這一因素對(duì)成本也具有關(guān)鍵性的影響。
在構(gòu)件生產(chǎn)成本的關(guān)鍵性因素中,預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制率以及裝配率能夠在較大程度上影響裝配式建筑構(gòu)件的成本。我國(guó)的行政政策和相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有較為明確的規(guī)定,對(duì)預(yù)制率與裝配率有著下限要求,前者要求為20%,后者要求為50%。只有二者的比例能夠達(dá)到合適要求才能夠保障裝配式建筑構(gòu)件的效果,如果無(wú)法按照適合的比例采取相應(yīng)的手段,則會(huì)造成裝配式建筑成本的陡升。除此以外,在建筑工程中,由于不同構(gòu)件的作用不同,其有著一定的特殊性和個(gè)性,因此需要對(duì)其裝配率和預(yù)制率進(jìn)行不同的調(diào)整,應(yīng)當(dāng)視建筑的具體細(xì)節(jié)和部位進(jìn)行一定的裝配率計(jì)算。除此以外,在裝配式建筑的過(guò)程中,不應(yīng)當(dāng)單純追求構(gòu)件預(yù)制率以及裝配率比例的提高,而應(yīng)當(dāng)將其控制在合理的范圍之內(nèi),過(guò)高的裝配率和預(yù)制率會(huì)帶來(lái)一系列的問題,例如在構(gòu)件安裝過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致裝配式建筑接縫較多,并且接縫連接所需要的材料成本和人工費(fèi)用也會(huì)進(jìn)一步提高,因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同部分的構(gòu)件以及現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況,對(duì)預(yù)制率和裝配率進(jìn)行合理的調(diào)整。例如在普通的裝配式住房建筑中,承重墻支撐的承重構(gòu)件,要實(shí)現(xiàn)35%~80%的裝配率,而陽(yáng)臺(tái),樓梯等水平方向的構(gòu)件應(yīng)當(dāng)控制裝配率在60%~80%之間,非承重圍護(hù)墻非砌筑的比例要超過(guò)80%。只有設(shè)定合適的裝配率和預(yù)制率,才能夠?qū)崿F(xiàn)裝配式建筑達(dá)到預(yù)期的設(shè)定目標(biāo),實(shí)現(xiàn)預(yù)期的建筑功能,同時(shí)又保證建筑的成本控制在預(yù)算范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)建筑質(zhì)量與功能以及裝配式建筑構(gòu)件成本的平衡。
人力資源成本主要包括了構(gòu)件設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員的成本開支,管理的人才成本開支和工廠內(nèi)及施工現(xiàn)場(chǎng)的人工費(fèi)用,也就是涵蓋了專業(yè)的人才成本以及產(chǎn)業(yè)工人的成本。前者主要涉及到大量的設(shè)計(jì)類人員和管理類人員,包括能夠熟練運(yùn)作BIM 的高級(jí)人才,這些人才的工資績(jī)效和獎(jiǎng)金通常較高,就市場(chǎng)一般的情況而言,月薪可達(dá)上萬(wàn)元。而另一個(gè)重要的成本就是產(chǎn)業(yè)工人的成本。產(chǎn)業(yè)工人成本一方面包含了在工廠內(nèi)生產(chǎn)線上涉及到的一般性生產(chǎn)工人,也包括了施工現(xiàn)場(chǎng)等施工人員的成本費(fèi)用,前者涉及到裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中的成本分配,而后者涉及到裝配式建筑構(gòu)件施工裝配環(huán)節(jié)的成本分配,在生產(chǎn)過(guò)程中直接用于人工所產(chǎn)生的成本費(fèi)用,一般可達(dá)到30%,生產(chǎn)線上自動(dòng)化和機(jī)械化水平較高,人工成本可進(jìn)一步得到壓縮。
采購(gòu)運(yùn)輸成本包含采購(gòu)成本和運(yùn)輸成本,采購(gòu)成本包括了裝配式建筑構(gòu)件企業(yè)在采購(gòu)原材料等方面的成本,而運(yùn)輸成本包括構(gòu)件生產(chǎn)之前原材料所需要的運(yùn)輸費(fèi)用和生產(chǎn)之后儲(chǔ)存搬運(yùn),發(fā)運(yùn)等環(huán)節(jié)的成本。采購(gòu)運(yùn)輸成本在總成本的占比也較大,以北京某裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)為例,其在原材料采購(gòu)的方面所需要的成本費(fèi)用,幾乎達(dá)到了生產(chǎn)成本的50%,并且具體的成本費(fèi)用會(huì)隨著當(dāng)年原材料價(jià)格、交通運(yùn)輸費(fèi)用,以及供求關(guān)系等因素有所浮動(dòng)。以混凝土裝配式建筑構(gòu)件為例,其原材料的采購(gòu)成本主要體現(xiàn)在混凝土、鋼筋、輔材和模具4 個(gè)方面。由于建筑物類的行業(yè)規(guī)范和政策規(guī)范比較明確,鋼筋用量在某個(gè)特定規(guī)格下是受到嚴(yán)格用量控制的,不能隨意降低混凝土中包含了更上游的原材料,包括水泥砂石、外加劑等。輔材主要涵蓋了墻體,連接件線和線管等,其與構(gòu)件形式和構(gòu)件的精密和復(fù)雜度有著深厚的聯(lián)系。這些材料往往質(zhì)量較重,體積較大,需要大量的運(yùn)輸器械和儲(chǔ)存場(chǎng)地,因此會(huì)產(chǎn)生較為高昂的交通運(yùn)輸費(fèi)用,因此,采購(gòu)運(yùn)輸成本也占據(jù)了裝配式建筑構(gòu)件總體成本的較大部分,成為影響裝配式建筑構(gòu)件成本的關(guān)鍵性因素。
綜上所述,裝配式建筑構(gòu)件在建筑市場(chǎng)中逐漸成為熱門,受到了許多企業(yè)的青睞。其具備較大的意義,一方面裝配式建筑構(gòu)件能夠有效激發(fā)建筑市場(chǎng)的活力,促進(jìn)企業(yè)不斷革新技術(shù),創(chuàng)新發(fā)展,另一方面也能夠有效帶動(dòng)上下游構(gòu)件企業(yè)共同發(fā)展,能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí),鑄造建筑市場(chǎng)的更大進(jìn)步。影響裝配式建筑構(gòu)件成本的關(guān)鍵性因素有很多,在裝配式建筑構(gòu)件總體性成本中,生產(chǎn)成本方面的關(guān)鍵性因素占據(jù)了較為重要的部分,生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)模具及構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化,構(gòu)件的預(yù)制率和裝配率等都會(huì)對(duì)生產(chǎn)成本造成關(guān)鍵性影響,除此以外人力資源成本和采購(gòu)運(yùn)輸成本也占據(jù)了較為關(guān)鍵的地位,高級(jí)管理人才以及產(chǎn)業(yè)工人的資本開支都是人力資源成本中的關(guān)鍵因素。在采購(gòu)運(yùn)輸成本中包含采購(gòu)和運(yùn)輸?shù)牟煌矫?,尤其是在采?gòu)原材料的過(guò)程中,需要采購(gòu)多種原材料,才能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)的目的,原材料價(jià)格會(huì)在較大程度上影響采購(gòu)成本??傊?,裝配式建筑構(gòu)件成本的關(guān)鍵性因素,在不同的方面有著不同的表現(xiàn),但是這些關(guān)鍵性因素共同對(duì)裝配式建筑構(gòu)件成本造成重要影響。