基于装配式建筑的成本效益分析模型研究

胡 泊，刘 冰

(盘锦职业技术学院，辽宁 盘锦 124010)

2016年9月27日，国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，明确提出了发展目标：力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。在国家的大力主张和政策支持下，装配式建筑在全国各地的推广与发展已有了非常好的发展势头。

在研究方面，由于国外早已进入规模化建设，因此成本和效益不再是装配式建筑发展的阻碍，而我国正处于装配式建筑发展的初期，成本和效益的问题已成为企业观望的主要因素。因此，本文在对装配式建筑和传统建筑的成本和效益对比分析的基础上，构建了经济费用效益分析模型，以期从定量分析的角度来为装配式建筑项目可行性决策提供一定参考依据。

一、装配式建筑和传统建筑的成本效益指标分析

（一）成本指标分析

建筑物的成本需要从生命周期的角度进行分析，即在成本时需要综合考虑建筑物的建造成本、使用成本和拆除回收成本三个方面进行考虑。

1.建造成本

建造成本是指建筑物从决策立项、设计、施工到竣工验收阶段所涉及的所有费用总和，该成本是建筑物的最主要成本，也是目前制约装配式建筑发展的重要原因之一，因此该指标是模型中的重要分析指标。

2.使用成本

使用成本主要是指在项目竣工移交后到项目报废回收期间所发生的成本，该部分成本虽然金额较建造成本小很多，但在考虑资金的时间价值的情况下，该项成本也是不可忽视的重要部分，因此在建立模型时也必须予以重点考虑。

3.拆除回收成本

拆除回收成本主要是指建筑物达到使用寿命后，对其进行拆除所产生的费用与回收材料收益之间的差额，一般情况下，拆除建筑物的费用都会高于回收材料带来的收益，因此该部分成本越小越好。拆除回收成本虽然是期末一次性成本，但装配式建筑比传统建筑在此成本中有较大的改善，因此模型中同样应将其考虑进去。

（二）效益指标分析

1.经济效益分析

(1)工期效益

装配式建筑采用预制的方式，省去了浇筑养护的时间，也省去了由于天气影响损失的时间，有效地节约了施工工期。工期的缩减能够减少施工企业的管理成本等费用，同时也给业主带来了一定的效益，但在模型中，该部分效益需要予以考虑。

(2)政策效益

为了更好地推动当地的装配式建筑发展，各地区出台了一些激励性的措施。政府的这些奖励政策能够产生的经济效益，在一定程度上提升了企业参与装配式建筑项目的积极性，在模型中也是必须考虑的内容。

2.环境效益分析

(1)节水效益

施工现场对现浇混凝土进行养护需要用水，由于用水量不易控制，而且在温度较高的天气情况下，水的蒸发也较快，预制构件的使用和实现养护用水的循环使用，减少了混凝土养护水耗，减少了湿作业量，使用水量减少。同时，装配式建筑现场施工人员减少，也节约了生活用水。

(2)节能效益

装配式的标准化设计、工厂化生产和现场机械化施工等特点，使其在生产和施工阶段对材料和水等资源的消耗减少，实现了节能环保。

(3)节地效益

和传统建筑结构相比，装配整体式建筑结构拥有更佳的抗震性能。在装配整体式建筑结构的建造过程中，应用轻质高强的建筑材料，使建筑物上部结构的质量降低，可以进一步提高建筑的楼层。同时，装配式建筑施工现场人员减少，降低了对办公、生活等临建施设的需求，也减少了相应的用地。

(4)节材效益

装配式建筑将部分或全部的结构配件转移到工厂预制生产，工业化制造有利于控制构件的质量，使材料的损耗降低，同时也减少了在混凝土浇筑等施工过程中可能出现的材料浪费等情况。

(5)污染控制效益

装配式建筑的工业化生产方式具有循环、可持续的特点，原材料的利用率提高，从而减低了碳排放。同时，在施工和拆除阶段，装配式建筑的扬尘污染、建筑垃圾处理以及噪声污染也都较传统建筑减少很多，污染控制效益较为明显。

上述五项效益虽然较难量化，但却是决策时需要考虑的重要内容之一，因此在模型研究中，也会将这些内容考虑进去。

3.社会效益分析

(1)建筑产品质量和性能的提升

装配式建筑的标准化生产流程，使得工程质量变得相对可控，从而使建筑产品具有更稳定的出品质量。此外，装配式建筑在空间、保温、耐火等性能上也有提升，进而提高了使用的舒适度。

(2)劳动生产率的提高

装配式建筑的建造方式应用了先进的设计理念和建造技术，通过标准化设计、构配件工厂化生产和一体化装修等，在减少了建筑工人数量的同时提高了工人的整体素质，进而提升了劳动生产效率。

表1 两种方案建设数据表

(3)施工安全性的提升

装配式建筑所需的施工现场人数较传统建筑有所减少，安全事故也会相应地减少。此外，采用新工艺进行生产，也能减少一些事故的发生。因此，装配式建筑施工现场相对于传统建筑而言，具有更高的安全性。

(4)相关产业的带动

随着装配式建筑的发展趋于成熟，建筑产业也将会进一步发展，整个产业链将得到进一步整合，不同环节企业间的合作更加紧密，从而带动整个产业的良性可持续发展。

上述四项指标每一项都是决策的重要参考，因此在模型建立过程中需要给予考虑。另外，由于水平所限，不能将所有社会效益指标纳入研究中，本文仅以此四项指标为例建立模型。

二、成本效益分析模型的建立

本文主要研究各指标的量化整合问题，并以此来建立用于决策分析的成本效益模型。针对各指标的货币价值转化问题不做深入研究，在此将利用已有研究成果，将各指标的货币价值形式进行量化整合，以便更好地建立模型。

以下为相同生命周期下的成本效益分析模型。

（一）赋予各指标一个变量

装配式建筑与传统建筑相比较的增量指标如下：

增量成本指标：增量建造成本a11；

增量使用成本a12；

增量拆除回收成本a13。

经济效益指标：平均每年的工期效益a21；

平均每年的政策效益a22。

环境效益指标：平均每年的节水效益a31；

平均每年的节能效益a32；

平均每年的节地效益a33；

平均每年的节材效益a34；

平均每年的污染控制效益a35。

社会效益指标：建筑产品质量和性能的提升收益平均到每一年的值a41；

劳动生产率的提高收益平均到每一年的值a42；

施工安全性的提升收益平均到每一年的值a43；

相关产业的带动收益平均到每一年的值a44。

(二)建立相关数据表

假设某一项目可以采用装配式建筑和传统建筑两种方式进行建设，现对两种方案进行对比分析。两种方案建设期均为n年，运营期均为m年，依据不同指标的时间价值特征确定了相关数据，数据如表1。

说明：除建造成本发生在年初外，其余各项资金流均发生在年末；

建造成本仅在建设期发生，同时假设建设期各年资金投入量相同；

使用成本仅在运营期发生，同时假设运营期各年资金投入量相同；

拆除回收成本仅在运营期最后一年的年末发生；

工期效益、节水效益、节能效益和节材效益仅在建设期发生；

政策效益和节地效益在项目的全生命周期发生，即在建设期和运营期都会发生；

建筑产品质量和性能的提升收益仅在运营期发生；

劳动生产率的提高和施工安全性的提升带来的收益仅在建设期发生；

相关产业的带动带来的收益则在项目的全生命周期发生。

(三)成本效益分析模型的建立

依据表中数据以及资金的时间价值理论，建立时间轴如下：

其中，S1=S2=a21+a22+a31+a32+a33+a34+a35+a42+a43+a44

S3=S4=a22+a33+a41+a44

C1=C2=C3=a11/n

C4=a12/m

C5=a12/m+a13

计算项目全生命周期现金流量的净现值NPV：

NPV=-C1×（P/A，i，n）×（F/P，i，1）-C4×（P/A，i，m）×（P/F，i，n）- （C5-C4）×（P/F，i，n+m）+S1×（P/A，i，n）+S3×（P/A，i，n）×（P/F，i，n）

=-a11/n×（P/A，i，n）×（F/P，i，1）-a12/m×（P/A，i，m）×（P/F，i，n）-a13×（P/F，i，n+m）+（a21+a22+a31+a32+a33+a34+a35+a42+a43+a44）×（P/A，i，n）+ （a22+a33+a41+a44）×（P/A，i，n）×（P/F，i，n）

式中：P——现值；

F——终值；

A——年值；

i——基准收益率；

（P/A，i，n）——年金现值系数；

（P/F，i，n）——次支付现值系数；

（F/P，i，1）——次支付终值系数；

上述三个系数均可通过复利系数表查询得到。

当NPV＞0时，说明装配式建筑的综合效益大于传统建筑，从成本收益角度来看，可以采用装配式建筑方式进行项目运行；当NPV＜0时，说明装配式建筑的综合效益小于传统建筑，不易采用装配式建筑形式；当NPV＝0时，说明装配式建筑和传统建筑的综合效益相同，需结合其他影响因素来进行判决。

本文立足于成本效益分析理论，对装配式建筑的成本和效益进行了系统分析，并在此基础上构建了基于装配式建筑的成本效益分析模型。通过该模型，可以将各指标进行整合，以便对装配式建筑与传统建筑进行定量比较，以此来为有关决策提供依据。相信随着装配式建筑的蓬勃发展以及理论研究的不断深入，相关的成本和效益指标以及定量分析方法也会得到进一步完善，从而更好地为项目决策提供有力依据。