预制装配式与传统现浇式建筑的成本量化对比

周彩瑜 汪清

（1.阳光城集团四川有限公司 四川 成都 610046 2.中铁二院工程集团有限责任公司 四川成都 610000）

国务院继2016 年8 月8 日印发《十三五国家科技创新规划》明确推动装配式建筑发展后，装配式建筑经过了快速的发展过程。成都市政府也要求在房建工程和市政工程项目中全面推进装配式建设方式，并要求“到2018 年，全市房建工程项目单体建筑预制装配率不低于20%，新建政府投资项目单体建筑预制装配率不低于30%，市政工程桥梁项目除必须现浇的部分外，全部实现预制装配化”。可以说，装配式建筑未来具有广阔的应用前景。目前，国内许多学者对装配式建筑的研究展开广泛研究。李丽红[1]等经过对比装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比与实证研究发现：装配式建筑的平米造价要高于现浇设计平米造价738.82元，但其偏高的主要原因为产业化的推广力度不够，各项机具的摊销力度不足导致单方成本增加。随着装配式产业化的不断推广，装配式工艺必将实现成本、质量、进度的共赢。

1 传统现浇式与预制装配式之间的主要差异

预制装配式建筑的两大主要的特征：高集成、低容错，前置管理是适应于这两大特征的管理要求。所谓高集成主要为：构件功能的集成而不是简单的叠加；建筑各个专业的集成以及建筑构件各设计功能的集成；施工前、施工中、施工后的管理过程中的高度集成。所谓低容错主要为：部品部件的集成度越高，容错度越低；容错度越低，项目管理难度越大，对项目的管理要求也越高。

1.1 传统现浇式与预制装配式之间四大差异

基本单元不同：传统建筑的基本组成是钢筋、混凝土、砌体等原材料；而装配式混凝土结构建筑，基本组成除了这些原材料以外，新增加了预制构件等半成品，或集结构、保温、隔热、机电、装饰等多功能一体化的外墙成品；连接方式不同：主要为结构及建筑方面的连接；施工环节的差异；设计环节的差异。

1.2 传统现浇式与预制装配式之间施工方法及施工机械选择的差异

装配式建筑与传统建筑在施工的工序、施工工种的选择、项目过程中的管理、工作面的移交、施工难度、施工工效以及其他过程管控中也存在一定的差异，具体差额详见表1。

2 传统现浇式与预制装配式成本对比

预制装配整体式施工模式与现浇整体式施工模式在成本构成上存在一定差别，分别为：①施工图设计费用；②预制构件生产费，主要包括：材料费+生产费+模具费+蒸汽养护费+工厂摊销费+税金等；③上下车的运输费用，主要包括：预制构件从工厂到工地指定地点的运费费用，以及运送至工地指定地点后的二次搬运费；④预制构配件的安装费用，主要包括：预制构件吊装费用+配合构件的安装费用+其他摊销等费用；⑤其他因安装构件而产生的措施费用，主要包括：支架、模具等费用，见图1。

为研究在目前的市场现状下，装配式建筑与传统现浇式建筑的成本关系，本文就以下工程案例进行分析。

工程概况：项目A 为33 层的高层项目，地下2 层，1 至5 层为现浇混凝土施工，6～34 层采用装配整体式建造，建筑面积为50601m2，装配率为100%。项目B 为33 层的高层项目，地下2 层，项目为现浇项目，建筑面积为50601m2，装配率为100%。

表1 现浇式与装配式差异的对比

2.1 设计费用

装按照传统的施工工艺，建筑施工图纸由设计院直接出图下发给施工单位后直接施工。但装配式工程的不同之处在于需要额外多出一项工作：拆分图设计。拆分图主要是传统结构图中的一块板为了满足生产、运输、吊装等要求可能需要拆分成3 块板进行预制。此设计费用约为10～20元/m2。

2.2 预制构件生产费及材料费用差异

根据两者对比测算，如项目装配率100%时，装配式建筑的平米造价要高于现浇设计平米造价728 元，具体差额详见表2。

图1 装配式建筑

表2 现浇式与装配式成本的对比

2.3 预制构件的两种主要生产工艺

从表2 中可以看出预制构件的生产费用及材料费用占比较大。而从预制构件综合单价中人工费用为600 元/m3，模具费为479 元/m3。因此要降低预制构件的价格，首当其冲的是人工费及模具费。

2.3.1 半自动化流水线生产预制叠合楼板的成本分析

因自动或半自动流水线的模具不是定制的，而是成套设备。叠合板即使是固定台模生产，底模也是台模面，就只有边模，而边模形状规则、尺寸统一、通用性强，也就可以多次周转使用，生产预制桁架叠合板的模具成本比较低。暂且按周转100 次计算，预制叠合楼板的模具成本在100元/m3以内。而传统现浇建筑，楼板的模板费用500 元/m3左右（100mm 厚楼板、模板用量1m2/m2，即10m2/m3，模板单价按50 元/m2）。工业化生产方式在模具上的成本优势（即标准化设计、规模化生产的优势）在楼板这样一个最简单的构件上表现得淋漓尽致，叠合板、叠合墙这类平面构件可以使用自动（半自动）流水线生产，可以减少工人数量。按人工产能1m3/d计算，即每立方米构件的人工消耗量为1 工日，按300 元/工日，构件生产环节的人工费为300 元/m3（含钢筋制和安、混凝土浇筑、模板安和拆，不含模板制作人工）。而传统现浇构件中的人工费（按与预制构件供应价中人工费相同口径）大约348 元/m3。即使是相对先进的半自动流水线生产相对标准的平面构件（如桁架叠合板），现阶段在生产环节的人工费上也只能降低14%，还没有能够发挥工业化生产的人工优势；如果再考虑叠合后浇层钢筋混凝土施工的人工费，则桁架叠合板在人工费上没有优势。因而，基于半自动流水线生产方式下，要降低预制构件生产的模具费，要实现工业化生产的优势，两条途径是标准化设计、模具创新设计。①建筑至构件的标准化设计，实现规模化生产，大幅提高模具周转次数；②模具的创新设计，在材料选择和模具组合设计上进行创新。而要降低叠合板这样的平面构件的预制生产人工费，必须发挥工业化生产的规模化、自动化优势，以降低人工消耗量。

2.3.2 固定台模生产其他构件

当下，在房地产的装配式项目中多数为三维构件、异形构件、非标构件，这些构件只能使用台模生产，耗费大量模具、耗费大量人工。

在三维构件之下的台模生产方式，一般情况下模具成本、人工成本都高于传统现浇方式，并没有发挥工业化优势。按行业内统计数据，这种台模生产方式之下，人工产能大约0.5m3/d，即每立方米构件的人工消耗量为2 工日，按300 元/工日计算，仅构件生产环节的人工费就高达600元/m3；同时，案例项目的三维构件的模具成本也高达504 元/m3，已超过传统现浇方式的模板成本450 元/m3。

通过案例，我们发现：如果在设计中减少异形构件、三维构件、非标构件的种类（不减少数量），使得同一个三维构件的生产数量增加，实现批量生产。比如一次开模能周转100 次以上，也能显著降低人工和模具成本

2.4 预制构件的吊装成本差异

指预制构件在生产厂运输至施工现场后、直到吊装完成的过程中发生的较传统现浇施工方式所增加的额外的施工措施费用，比如塔吊规格加大。

3 结语

综上所述，本文结合工程实例，深入分析了预制装配式对施工成本影响的量化，研究结果表明，预制构件及其安装费是装配式施工成本偏高的主导因素，从而发现影响装配式构件成本的主要因素为人工及模具费用，并提出控制模具的周转次数对于控制装配式构筑的成本有着积极的作用。