郑阳焱
建筑产业随经济发展而不断发展,创造了较高的社会价值和经济价值。但是现阶段传统建筑施工过程中产生的污染比较严重,劳动力投入较多,同时还伴随较严重的资源浪费,粗放的发展模式并不切合国家可持续发展战略。在多方面因素的影响下,建筑产业也逐渐向集约化、工业化的方向发展,装配式建筑也随之发展起来。本文将围绕装配式建筑和传统建筑建造成本差异等展开具体分析,在此基础上探究装配式建筑降本增效措施,推动其在新时期实现新发展。
装配式建筑根据不同的划分依据可以分为不同的种类,具体分类如表格1所示。
表1 装配式建筑分类
现阶段我国装配式建筑的发展仍存在一些问题,行业普遍认为的装配式建筑建造成本较高,严重影响其社会认可度,甚至质疑声不断,导致其推广速度相对较慢。表格2为装配式建筑的优缺点。
表2 装配式建筑优缺点
近些年来我国产业发展一直遵循低碳环保的原则。在建筑行业,相较于传统的建筑模式,装配式建筑因其工厂化的生产模式、拼装式的施工方式,环境污染以及资源浪费较少,因此更加符合我国建筑节能减排的发展方向。但装配式建筑在市场上的接受度仍有待提升,主要原因在于建造成本。造成装配式建筑与传统建筑建造成本的差异较大有以下几点:
装配式建筑与传统建筑的构造不同,导致了成本的不同。首先,采用了竖向预制构件的装配式建筑在钢筋连接方式上多采用钢筋套筒连接,比传统建筑多了套筒、注浆材料,以及相应增加的施工费用、检测费用等;再者,预制构件拼接缝使用的填缝材料、防渗漏水材料等也带来部分成本增量。此外,装配式建筑基本要求外墙、内墙为非砌筑型式,而传统建筑墙体基本采用砖或砌块为砌筑材料,现阶段对于装配式建筑墙体非砌筑的行业普遍做法是外墙采用全现浇混凝土,内墙采用预制内隔墙条板。结构构造的不同,造成成本的差异。
装配式建筑主体结构构件产品采用工厂化生产,施工现场安装的模式。工厂生产预制构件,除去钢筋、混凝土等材料,模板的成本、养护设备的投入等均不可忽略,又由于通常生产工厂与项目施工现场有一定的运输距离,最后导致预制构件的价格比起传统建筑单纯的混凝土、钢筋材料价格增加不少,而行业普遍将这种材料价格的增加,直接作为对比装配式建筑与传统建筑的成本增量。
传统建筑的施工,关键建筑材料混凝土为流体状态,钢筋为零散状态,可根据用量或者转运器具的大小,决定单次转运的数量;而装配式建筑预制构件代替了原来离散的混凝土和钢筋,大的单块构件如剪力墙、凸窗、阳台、楼梯对施工吊机的要求更高,在装配式建筑项目中,施工器具的升级也增加了费用。另外,为了保证剪力墙、柱子等竖向预制构件安装的安全可靠性,还需要增设斜杆和横杆等临时支撑,这种施工措施也是传统现浇建筑没有的。
构件生产中安装模板、绑扎钢筋等环节需要消耗大量的人力,但近年来我国人口红利消退,部分地区甚至面临劳动力短缺问题,企业的用工成本不断升高,导致人力成本在构件生产总成本中占的比例不断上升。为减少构件生产对劳动力的依赖,降低用工成本,企业要往机械化、自动化生产的方向发展,利用机器代替人工,从而提高构件生产的自动化水平,实现预制构件工业化生产。
构件的生产模具必不可少,模具制作多为钢材,模具的制造也需要消耗大量的人力,材料费与人工成本较为高昂。而模具的成本需要分摊到每一件构件产品,因此模具使用次数以及构件生产的数量会直接影响总成本。为降低总成本,提高模具的使用次数以及同一模具的构件产品生产数量是行之有效的方法。装配式建筑项目需要加强前期策划,实现预制构件标准化设计,随着构件统一标准,模具的周转次数增多,摊到每一件构件产品的成本就会降低,从而降低总成本。除此之外,将模具化整为零,模具的各个部分独立制作,分别组装,采用多规格多组合的设计方案也可以提高模具利用效率,降低生产成本。
在传统现浇方法中,预埋件施工用时较长,对工期及结构质量影响较大,实现预埋件与预制构件结构一体化设计合理优化预埋件埋置方案以及创新预埋件产品,在质量合格的前提下降低预埋件的成本是切实可行的方法。此外要加强技术创新,不断发展新材料新产品,进一步研究装饰装修与预制构件一体化技术,将后续装修工序提前到构件生产阶段,实现节省工期。
装配式建筑项目要积极推行采用设计-采购-施工(EPC)总承包、设计-施工总承包管理模式,促进设计、生产、施工深度融合。要加强设计、生产、施工等专业协调和信息共享,优化装配式建筑的整体方案和资源配置;装配式建筑项目在设计、生产、施工、运营管理等阶段要加强信息技术应用,采用建筑信息模型(BIM)、智能化信息管理等新技术手段,优化项目前期技术策划方案,统筹规划设计、构件生产运输、施工安装和运营维护管理,实现装配式建筑项目全过程质量管控,大大减少因设计不合理或者生产失误导致的设计变更、工程返工等情况,降低工程管理成本。
运输成本的高低取决于预制构件的大小重量以及工厂与施工现场的距离,通常情况下,工厂距离施工现场的距离越近,运输成本越低,从成本与收益的角度考虑,运输距离应当不超过一百公里为宜。除此之外,依据施工现场的地理方位以及交通的通达度选择合适的工厂生产运送预制构件、选择合理的运输方式及车辆、设计合理的装车方案以最大限度的利用装载空间等也是降低运输成本的有效方法。
安装预制构件是装配过程中最重要的环节之一,同时也是技术要求最为严格的一部分,施工单位应当组建一支专业化的构件安装队伍,选择有技术、有经验的工作人员进行安装与施工。合理采用预制构件专业分包的形式,保障构件安装的质量与后续环节的有序开展。不同的装配式建筑项目要依据项目本身的特点进行构件吊装、安装方案的设计,同时要依据现场突发的各种情况实时更新与优化,做到专业化、标准化施工,提高安装的速度与质量,减少时间及管理成本。
通过以上分析可知,装配式建筑作为新型建筑工业化的代表是我国建筑业未来的发展形态,符合未来产业的发展规律,但在现阶段,因材料价格、施工技术水平、工程组织方式等方面原因的限制,装配式建筑的建造成本仍高于传统现浇建筑,因此需要探索新技术、新材料,通过改进生产工艺、降低材料成本、优化工程组织方式等方法降低建造成本,创造更多的经济效益,为装配式建筑的发展推广铺平道路。