崔衛(wèi)鋒CUI Wei-feng;朱婷婷ZHU Ting-ting
(德威工程管理咨詢有限公司,寧波 315000)
建筑工程領(lǐng)域的EPC(工程、采購、建設(shè))總承包模式因其綜合性和效益,在業(yè)界得到廣泛認可。王鈺等[1]研究了EPC 項目全過程價值共創(chuàng)路徑,基于服務(wù)主導邏輯理論,提出了以客戶為中心的價值共創(chuàng)理念。陳海紅和高詩雅[2]探討了勘察設(shè)計企業(yè)EPC 項目管理費預算管控的問題,提出了加強預算編制、執(zhí)行和監(jiān)控等方面的措施。涂麗瓊[3]研究了EPC 模式下工程建設(shè)項目全過程跟蹤審計的問題,提出了完善審計制度、加強審計人員培訓等措施,以提高跟蹤審計的準確性和有效性。孫亮等[4]研究了施工方牽頭的EPC 項目一體化協(xié)同體系的構(gòu)建,提出了一體化協(xié)同體系的框架和實施方式。梁獻超[5]等以某保障房項目為例,研究了EPC 模式下裝配式建筑項目的成本管控問題,提出了加強成本控制和管理的措施。汪凱等[6]研究了EPC模式下的項目成本管理流程,提出加強成本控制的措施和方法。翟博文等[7]探討了水利工程EPC 設(shè)計施工協(xié)同增值行為機制。該研究采用案例分析法,通過對工程項目的分析,揭示了協(xié)同增值行為機制的實現(xiàn)方式和效果。王輝和李簫芹[8]采用文獻分析和案例分析相結(jié)合的方法,對風景園林EPC 總承包管理的特點、優(yōu)勢和管理流程進行了梳理和評價。胡振等[9]對比了PPP 和EPC 兩種模式的受歡迎程度,采用事件研究法進行實證分析。趙越等[10]采用博弈模型和仿真分析相結(jié)合的方法,對業(yè)主與承包商之間的設(shè)計決策博弈進行了分析和模擬。本文關(guān)注于EPC 總承包模式下的裝配式建筑,通過基于價值工程的方法,計算其與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的價值系數(shù),深入分析它們的成本效益關(guān)系。本文選取了2019 年某裝配式住宅開發(fā)項目,以具體案例討論裝配式建筑的成本與效益特征。
EPC 總承包模式在建筑工程領(lǐng)域得到了廣泛應用,其中裝配式建筑作為一種創(chuàng)新的建造方式,具有許多優(yōu)勢,如施工周期短、質(zhì)量可控、環(huán)保等。本文將采用基于價值工程的方法,通過計算EPC 總承包模式下的裝配式建筑和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的價值系數(shù),來分析它們的成本效益關(guān)系,從而利用這一案例具體討論其成本與效益特征。
本文使用2019 年的某裝配式住宅開發(fā)項目的6 號樓進行分析,該項目采用EPC 總承包管理模式。項目6 號樓包括地下2 層(采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工)和地上20 層(采用預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu))。每個標準層的建筑面積為385.25平方米,層高為2.9 米。主要的預制構(gòu)件類型包括預制剪力墻、預制樓梯、預制空調(diào)板、預制陽臺和預制隔墻等,標準層的預制率為40.1%。項目地距離預制構(gòu)件生產(chǎn)廠約為50 公里。
該項目采用EPC 總承包模式,以設(shè)計為主導,進行專項深化設(shè)計,應用BIM 技術(shù)來模擬構(gòu)件的拼裝,以減少安裝時的沖突。
預制陽臺和預制樓梯等構(gòu)件在深化設(shè)計中考慮了點位并設(shè)置了預埋件,以便直接安裝。
所有預制構(gòu)件,包括預制剪力墻、預制樓梯、預制空調(diào)板、預制陽臺、預制隔墻等,均在構(gòu)件工廠進行流水線生產(chǎn),經(jīng)過合格檢驗后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場安裝。
在EPC 總承包商的協(xié)調(diào)管理下,運輸能力和現(xiàn)場吊裝能力得以匹配,確保了預制構(gòu)件在施工現(xiàn)場的順利安裝。塔吊的選型和定位與預制構(gòu)件吊裝需求相匹配,以滿足施工現(xiàn)場的安裝需求。
本案例中,裝配式建筑方式對成本的影響表現(xiàn)在以下幾個方面:
首先,在設(shè)計成本方面,裝配式建筑具有明顯的優(yōu)勢。由于其采用標準化的設(shè)計,使得設(shè)計過程更為簡潔和高效,減少了設(shè)計的復雜性和所需的時間,從而降低了設(shè)計成本。具體來說,通過深化設(shè)計,將構(gòu)件拆分為標準化的部分并預先生產(chǎn),再在施工現(xiàn)場進行組裝,可以大大減少現(xiàn)場施工的難度和時間,但增加了深化設(shè)計費用,單價為9元/平方米。相應計算出設(shè)計增量Csj 為:
其次,裝配式建筑在物流和運輸成本上也具有優(yōu)勢。由于預制構(gòu)件是在工廠內(nèi)生產(chǎn)并運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝,相對于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式,其物流和運輸成本構(gòu)成額外費用。項目的構(gòu)件運輸距離為50 公里,運輸成本包括構(gòu)件運輸成本、工廠裝車費用和施工現(xiàn)場卸車費用,總成本為210元/立方米。標準層的預制構(gòu)件總量為88.43 立方米,而傳統(tǒng)施工方式的各類構(gòu)件總體運輸成本約為24 萬元。相應計算出構(gòu)件運輸增量Cys 為:
在施工環(huán)節(jié)的成本上,裝配式建筑也有其優(yōu)勢。由于預制構(gòu)件是在工廠內(nèi)生產(chǎn)并運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝,可以更好地控制生產(chǎn)流程和質(zhì)量,減少現(xiàn)場施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題和對施工工人的依賴。這不僅可以減少后期維護和修復的費用,還可以加快施工進度,縮短工程周期?;诖?,項目產(chǎn)生的預制構(gòu)件安裝施工增量成本如表1 所示。
表1 安裝施工增量成本
本案例中的人工費增量、企業(yè)管理費增量和機械費增量都表明了裝配式建筑的額外成本,管理費和規(guī)費下降則展現(xiàn)出裝配式建筑在施工環(huán)節(jié)縮短工期的成本優(yōu)勢。
政府的政策支持,如單方補貼、容積率獎勵等,對裝配式建筑的發(fā)展產(chǎn)生了顯著影響,其中單方補貼是一種政府資金支持政策。在這種情況下,我們可以使用以下公式計算政府補貼的經(jīng)濟效益Hbt:
其中:
Hbt 代表政府補貼的經(jīng)濟效益(元);
Pbt 代表裝配式建筑單方補貼標準(元/m2);
Sgh 代表裝配式建筑項目的房屋規(guī)劃建筑面積(m2)。
總的來說,裝配式建筑的成本變化主要受到制造、物流、勞動力、設(shè)備和技術(shù)等多個因素的影響,則構(gòu)件安裝施工增量成本Caz 為:
因此,案例項目的總增量成本H 為:
本案例中,裝配式建筑對效益的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
首先,裝配式建筑可以顯著縮短工程周期。與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比,裝配式建筑采用了預制構(gòu)件,可以在工廠內(nèi)提前生產(chǎn),施工現(xiàn)場的組裝工作也可以迅速完成。這種模式大大減少了施工時間,對于需要快速完成的項目非常有利。工期效益是裝配式建筑的一個重要方面,可以通過以下公式計算工期縮短的增量效益Hgq:
其中:
Hgq 是工期縮短的增量效益;
Pgq 表示住宅項目總售價金額;
i 表示企業(yè)融資成本率(通常以百分比表示,需要將其轉(zhuǎn)換為小數(shù),例如,10%應轉(zhuǎn)換為0.10);
t 表示所縮短的工期(以年為單位)。
這個公式可以用來估算通過裝配式建筑工程中的工期縮短所帶來的增量效益。
對本文案例,相應有:
其次,裝配式建筑還具有環(huán)保優(yōu)勢,相比于現(xiàn)澆模式則其施工現(xiàn)場耗水規(guī)模大為減少。由于缺乏同類項目對比,因此項目節(jié)水規(guī)模通過預估現(xiàn)澆模式耗水量計算,其涉及到施工用水、施工機械用水、生活用水和消防用水等方面的數(shù)據(jù),基于此,該項目較傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑節(jié)水量為15000 立方米。項目的施工用水單價為2.8 元/立方米。計算出節(jié)水效益Hjs 為:
根據(jù)項目數(shù)據(jù),項目采用預制外墻夾心保溫,本文基于其與傳統(tǒng)建筑外墻使用的擠塑聚苯板保溫材料相比,分析二者成本。傳統(tǒng)保溫一體板系統(tǒng)的工序較少,維護簡便,但成本較高,其中加氣塊成本約為每平方米130 元,20mm厚砂漿成本約每平方米45 元,輔以氟碳噴涂的保溫一體板成本約為每平方米500 元,總成本為每平方米675 元。項目總體外立面面積為約7211 平方米,則總成本約為486.74 萬元。相較而言則預制外墻夾心保溫的實際成本較低,由此計算該項目節(jié)約外墻保溫費用為125.5 萬元。
裝配式建筑也減少了施工現(xiàn)場的廢棄物、能源消耗和噪音污染,降低了對環(huán)境的影響。本案例中的項目采用了預制構(gòu)件,減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,降低了環(huán)境污染。根據(jù)項目現(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù),該項目的建筑垃圾減少效益如表2所示。
表2 建筑垃圾減少效益
建筑垃圾處理費用為125 元/噸,相應計算出減少的建筑垃圾費用Hlj 為:
同時,由于工期縮短,也減少了施工期間的能源消耗和碳排放。
最后,裝配式建筑還可以降低安全文明施工費用。由于施工現(xiàn)場的臨時設(shè)施和設(shè)備減少,可以降低文明施工費用和安全施工費用。本案例中的項目采用了裝配式建筑,可以減少施工現(xiàn)場的臨時設(shè)施和設(shè)備,降低了這些費用項中的各個項目的成本。
綜上所述,本案例中的裝配式建筑通過縮短工期、提高質(zhì)量、降低環(huán)境影響和節(jié)約安全文明施工費用等方式提高了項目的經(jīng)濟效益。項目的總增量效益H 為:
項目的價值系數(shù)計算中,不僅要考慮總增量效益與總增量成本之比,還需要具體分析各項效益與成本的系數(shù),以更全面地評估EPC 總承包模式下的裝配式建筑工程的經(jīng)濟效益。
評估EPC 總承包模式下的裝配式建筑工程的經(jīng)濟效益時,成本效益系數(shù)(CBR)是一個核心指標。它衡量的是項目的總增量效益與總增量成本之間的關(guān)系。這種評估方法有助于我們更全面地了解這種模式在經(jīng)濟效益方面的表現(xiàn)。
在EPC 總承包模式下,裝配式建筑通常采取標準化的設(shè)計。這種設(shè)計方法可以顯著降低設(shè)計的復雜性和成本。具體來說,通過使用預制構(gòu)件和模塊化的設(shè)計,可以大大減少定制和現(xiàn)場施工的工作量,從而節(jié)省設(shè)計階段的費用。此外,裝配式建筑的設(shè)計通常更注重資源的有效利用和環(huán)境保護,這有助于降低整個項目的生命周期成本。
案例研究也表明,裝配式建筑相對于傳統(tǒng)建筑模式具有更高的成本效益。通過計算CBR,我們發(fā)現(xiàn)每投入1 元成本,可以獲得大約4.1 元的效益。這個結(jié)果表明,EPC 總承包模式在成本效益方面具有顯著的優(yōu)勢。
這一優(yōu)勢的來源主要有以下幾點:首先是設(shè)計階段的成本節(jié)約;其次是預制構(gòu)件的生產(chǎn)和運輸?shù)母咝?;最后是現(xiàn)場施工的高質(zhì)量和高速度。這些因素共同作用,使得EPC總承包模式下的裝配式建筑在成本效益方面表現(xiàn)優(yōu)異。
在EPC 工程中,精確控制工藝和工期是非常重要的環(huán)節(jié)。這不僅關(guān)系到項目的質(zhì)量,也直接影響到項目的經(jīng)濟效益。裝配式建筑的標準化設(shè)計在此方面表現(xiàn)出色,它有助于更好地管理工程進度和資源利用。
裝配式建筑通過其設(shè)計特性和施工方式,實現(xiàn)了在節(jié)水方面的經(jīng)濟效益。首先,通過標準化設(shè)計,可以減少現(xiàn)場施工的工作量,從而降低水的使用量。其次,裝配式建筑的分包施工和集中采購模式也能降低水的消耗。這些特點使得EPC 模式下的裝配式建筑在節(jié)水方面也具有顯著的經(jīng)濟效益。
具體來說,通過計算WSBR,我們發(fā)現(xiàn)EPC 模式下的裝配式建筑每節(jié)約1 立方米的水,可以帶來約18 元的收益。這個結(jié)果表明,EPC 模式下的裝配式建筑在節(jié)水方面也具有較高的經(jīng)濟效益。
這一優(yōu)勢的來源主要有以下幾點:首先是設(shè)計階段的節(jié)水設(shè)計;其次是施工階段的節(jié)水措施和高效用水設(shè)備;最后是運營階段的節(jié)能和維護。這些因素共同作用,使得EPC 總承包模式下的裝配式建筑在節(jié)水方面表現(xiàn)優(yōu)異。
EPC 模式不僅僅注重工程本身的管理,還重視對工藝和材料使用的優(yōu)化。這種模式將設(shè)計標準化與PC 構(gòu)件的節(jié)點連接方式相結(jié)合,對鋼模的周轉(zhuǎn)利用等因素給予了高度關(guān)注,目的在于減少材料浪費。
具體來說,通過標準化設(shè)計,裝配式建筑可以減少定制的需求,從而降低材料的浪費。此外,通過使用PC 構(gòu)件和精確的節(jié)點連接方式,可以減少現(xiàn)場施工中產(chǎn)生的廢料和浪費。這些特點使得EPC 模式下的裝配式建筑在節(jié)材方面也具有顯著的經(jīng)濟效益。
經(jīng)過計算,MSBR 值為2.11。這意味著在EPC 模式下的裝配式建筑中,每節(jié)約1 單位的材料可以帶來約21.1元的收益。這個結(jié)果清晰地表明了EPC 模式在節(jié)材方面的優(yōu)勢。
這一優(yōu)勢的來源主要有以下幾點:首先是設(shè)計階段的材料優(yōu)化和標準化設(shè)計;其次是施工階段的精確材料使用和廢料減少;最后是運營階段的維護和回收再利用。這些因素共同作用,使得EPC 總承包模式下的裝配式建筑在節(jié)材方面表現(xiàn)優(yōu)異。
綜上所述,EPC 總承包模式對于裝配式建筑工程的價值得以充分體現(xiàn)。它通過標準化設(shè)計、工程進度管理、資源有效利用等方面的優(yōu)勢,提高了成本效益、節(jié)水效益和節(jié)材效益。這不僅有利于降低項目的總體成本,還有助于更高效地完成建筑工程。
綜合分析EPC 合同與成本效益,我們明確了在建筑工程領(lǐng)域,EPC 總承包模式的優(yōu)勢。通過深入比較傳統(tǒng)建筑方式與裝配式建筑,我們發(fā)現(xiàn)EPC 模式下,裝配式建筑在成本、工程周期、質(zhì)量控制、環(huán)保等方面都具備顯著的優(yōu)勢。這不僅有助于降低項目成本,縮短工程周期,提高工程質(zhì)量,還有助于減少資源浪費和環(huán)境影響。因此,EPC 合同與成本效益分析為建筑工程提供了有力的決策支持,推動著行業(yè)向更可持續(xù)、高效的方向發(fā)展。