全过程装配式建筑成本控制研究

□文/程沙沙

（广西建设职业技术学院广西·南宁）

［提要］装配式建筑是建造方式的重大变革，具有节能、环保、高效等优点，是实现建筑产业现代化的重要路径。但是，目前主要受其成本影响，致使装配式建筑在我国的应用不多，其发展道路受阻。首先研究全过程装配式建筑成本构成，分析装配式建筑从设计到装配整个流程成本的关键性影响因素，并提出成本优化建议。

一、引言

现阶段传统的现浇建筑具有施工工期长、生产效率低、环境污染大等弊端，已不能满足建筑业可持续发展的要求。装配式建筑作为一种新型建筑模式，是先在工厂完成各预制构件的加工生产，然后运送到现场进行装配，可以有效提升施工质量、提高工作效率，同时减轻环境污染。近年来，装配式发展得到了政府部门重视和社会关注，也迎来了新的契机。目前，我国装配式行业处于探索发展期，如何有效降低装配式建筑的成本是大力发展装配式建筑的主要影响因素。

二、基于全过程的装配式建筑成本构成分析

装配式建筑整个过程的成本主要有四大类：设计成本、生产成本、物流成本和装配成本，具体构成见图1。相对于传统现浇结构的成本组成来说，装配式建筑的造价更为复杂，除了人工费、材料费和机械设备使用费以外，还有装配式预制构件的制作费、材料及货物的运输费、安装费和对成品保护等费用，这些多出来的部分在装配式建筑全过程工程造价中有着重要占比。（图1）

图1 装配式建筑成本构成图

（一）装配式建筑全过程设计成本分析。装配式建筑的设计成本只占整个建设工程总成本的1%～2%。但装配式建筑设计需要根据生产和装配的需要对每个构件进行拆分。在构件深化拆分设计中，预制构件都要从建筑、结构、设备等多专业进行综合考量，立面图、剖面图及构件连接详图都需要详细反映在拆分图上，这些工作加大了设计阶段的工作强度和技术难度，这也是其设计成本较高的主要原因。

预制构件的标准化程度、预制完成率、装配完成率等对成本都具有重大的影响。具有工业化建筑设计理念的建筑工程师可以在设计阶段对构件的拆分问题进行充分预估，使预制构件种类减少、规格降低，使生产标准化达标、提高建筑构件的组合和重复利用率，减少因多种规格的预制构件模具造成的高成本投入，从而达到降低造价成本的目的。

（二）装配式建筑全过程生产成本分析。从现实来看，因政府对装配式建筑的支持力度不够以及装配式建筑规模较小等因素，预制构件的生产阶段的成本主要包括以下几个方面：

1、人工费。我国装配式建筑在生产过程中存在技术人员匮乏及操作不熟练等问题。构件生产企业在员工入职前需要花费大量的时间和费用用于培训技术工人，同时因操作人员流动性较大等因素，进一步增加了培训的费用。因此，现阶段装配式构件生产的人工费较传统建筑偏高。

2、材料费。装配式建筑在制作生产过程中，因工厂精确的生产控制很大程度上避免了原材料不必要的浪费。但与传统现浇建筑相比，预制构件在设计过程中增加了构件之间的连接，因此其钢筋量也明显增加。

3、设备折旧费。目前，我国装配式建筑市场较小。预制构配件厂因产能过剩的原因，不能满负荷生产，同时又要考虑工厂的经营成本和设备的折旧费等，其生产成本居高不下。

（三）装配式建筑全过程物流成本分析。物流阶段在整个装配式建造过程中是一个非常重要的过程。传统现浇建筑的材料物流费用是材料成本的一部分，而装配式建筑因建造方式的不同，预制构件是在构配件厂生产，再由构配件厂运输至施工现场进行装配，物流成本相比传统施工方式而言是额外增加的费用。装配式建筑全过程物流成本主要包括以下几个方面：

1、构件的仓储费用。传统建筑是直接在现场浇筑混凝土，在实体建造过程中不需要专门的构件仓储场地。但装配式构件在构配件厂生产完成后需要专门的场地存放，期间还需要专人负责养护和管理。同时，构件在运输到施工现场后，仍需要场地进行堆放，构件的仓储费用进一步增加。

2、构件场外运输费。相比于传统建筑商品混凝土运输费，预制构件因尺寸大，形状不规则、在运输过程中需要增加保护措施等原因，运输费用较高。同时，因构配件厂数量少、分布不均等因素导致运输距离增加，构件运输费用也相应增加。

3、构件在施工场地内的二次搬运费。传统现浇式建筑的商品混凝土在施工现场直接完成浇筑，而装配式构件运送至现场后因施工进度的不同在施工场地内会出现二次搬运，因此额外增加了预制构件的二次搬运费。

（四）装配式建筑全过程装配成本分析。预制构件的现场安装是装配式建筑的核心技术之一。施工人员选择合适的塔吊型号并合理安排塔吊施工范围，根据施工进度和安装顺序确定构件的放置位置，因此施工人员吊装技术的专业性和熟练性要求较高。同时，与传统现浇建筑不同的是，预制构件的节点安装是额外增加的费用。为了保证节点连接的可靠性，节点施工一般采用安全性较高的钢筋套筒灌浆连接工艺，套筒连接件需要量大，灌浆料价格高，从而使装配成本大幅增加。

三、装配式建筑成本控制存在的问题

（一）构件生产企业的标准化、专业化程度不高。制造业工业化生产既能保证产品质量，也可以有效控制成本。其中，构件的标准化、专业化是很重要的影响因素。目前，我国装配式建筑生产标准化、专业化程度不高，装配式市场较小，因此其生产成本较高。

1、装配式构件设计标准化程度低。当前装配式建筑通常采用设计与施工相结合的模式，设计标准化对生产成本的影响至关重要。在设计过程中采用一体化设计，同时还应将后续的生产、运输和安装的成本纳入考虑因素，将成本因素作为设计的首要因素，才能确保构件能批量生产。虽然同一生产企业采用的标准是统一的，甚至可以形成系列化产品，但不同构件生产企业的标准不统一且难以协调。我国装配式建筑构件标准化不够，不同企业构配件难以实现有效替代，使得构配件市场竞争不充分、装配式构件生产成本较高。

2、装配式构件生产企业专业化程度低。专业化生产包括线上的规范化、操作的规范化和工人技术的规范化。为了降低成本，装配式构件生产企业一般在同一套生产线上生产多种型号的构配件，因生产设备种类多、设备转换工艺复杂、生产指标体系不同等原因，导致生产效率大大降低，装配式构件生产成本提高。

（二）装配式建筑规模比较小。根据经济学理论，在有效市场的前提下，随着生产规模的适度增加，产品的边际成本会降低。也就是说，如果装配式建筑发展到一定程度，那么生产成本自然会出现相应程度的降低。目前，我国装配式建筑因标准化、专业化程度较低，不会对某种构件形成大规模的生产。同时，装配式构件生产企业规模化普遍不够，不能通过形成规模优势降低成本，采取盲目扩大规模的生产方式虽然可以降低生产成本但必然导致库存和资金占用风险。装配式生产无法实现规模化，其成本也会居高不下。

（三）装配式建筑产业集成化程度较低。目前，我国装配式建筑产业组织模式仍然是以建设单位为核心，设计单位、施工单位、构件生产企业等多方作为独立参与者由建设单位统一协调，如图2。该模式最大的特点就是离散性大。由于建设过程中参与方众多，产业组织集成化程度低，成本增加。（图2）

图2 装配式建筑产业组织模式图

（四）物流成本比较高。目前，我国装配式建筑的应用程度不高，从事装配式构件生产的企业不多，施工单位对生产企业的选择性较小，导致预制构件从生产企业到施工现场的物流距离较远，物流成本增加。同时，预制构件的运输路线未能合理规划、运输批次和数量缺乏科学性、车辆选择不合理等因素会进一步增加物流成本，从而导致装配式建筑的成本增加。

（五）管理、技术人才紧缺。装配式建筑原则上应该是工程设计、部品部件生产、施工及采购的统一管理的深度融合，从而实现项目的有效管理。因此，装配式建筑对项目管理人员的能力提出了更高的要求。同时，传统建筑的施工现场主要以混凝土建造为主。传统的劳动力本身就具备一定的施工技能，只需简单的培训便可投入到建筑工作中，没有专业的技术要求。但是，装配式构件从生产到安装的工人都需要熟悉装配式构件、会使用大型辅助器械来生产或者吊装构件。有些工人不具备这种专业技能，虽然可以通过培训提高技术工人的专业性，但时间成本和资金成本提高。

四、装配式建筑成本控制优化建议

（一）加强政府宏观引导，加大政策扶持力度

1、政府需要制定与装配式建筑发展相关的扶持性政策。目前，我国在装配式建筑领域缺乏研究经验，装配式建筑推广范围不广、规模小，装配式构件生产企业也不具备规模化生产的能力。通过政府的政策性支持，进行税收政策改革，对市场经济发展趋势进行宏观调控，吸收国外较为先进且完善的施工技术和管理体系，制定相关福利政策，促进外来资金投入，提高装配式建筑的规模，给降低装配式建筑造价提供可能。

2、加大科研投入，完善标准化和模数化。按照国家建筑标准，在建筑施工中应统筹建筑速度和质量的关系，环境和效益的关系。在材料方面注重新型装配式建材的研发；结构方面开发新的结构形式；软件开发方面大力推行绿色技术软件的研发。同时，建议完善装配式建筑行业标准，从建筑设计、构件生产和运输、构件安装以及工程验收等都进行明确规定，尤其是在构件标准化和模数化方面进行统一，提高生产效率，从而降低成本。

3、改革对预制构件资质管理的制度，实现设计-施工-管理一体化。在当前的装配式建筑实际项目中，因产业组织模式离散性较大，因此产业集成化程度较低，构件从设计、生产到安装都是由独立的企业运作，相互之间没有交集，无法默契配合，管理上也无法达到高效的运作。政府可以通过修改相关资质管理标准，建立生产安装一体化的资质模式，促进专业化生产、安装一条龙的大型施工企业产生和发展，实现设计-施工-管理一体化。

4、加强管理、技术人才培养。针对装配式建筑管理、技术人才紧缺问题，政府可以在高职或中职教育中加大装配式相关证书的考评力度，鼓励校企合作共同培养人才，为从事装配式建筑管理或施工的人员提供相应的专题培训或继续教育，同时在培训费用上给予优惠，从而减轻企业培训的时间和资金成本。

（二）优化预制构件设计、运输、施工环节

1、合理拆分和设计，深化设计流程。作为成本管理中重要的一环，在装配式建设设计的初始阶段就要对工程项目的各个环节进行充分研究，统筹考虑，在拆分设计时应尽量标准化，使构件的单元化程度更高。尽量选择制作方式简单、安装过程简便的构造形式，减少施工难度。在深化设计阶段，施工总承包单位负责及时了解各个专业的具体需求，进行问题系统处理，提高设计的集成度。构件生产部分再在此基础上将需求转化为相关专业的图纸，按照实际生产要求进行图纸深化。通过优化设计，使构件部品外形一致，提高构件的重复率，降低装配式生产企业的模具种类和数量，降低生产成本中的模具费用。

2、选择合适的构件生产企业，合理制订运输方案。在选择装配式构件生产企业时可以多家对比考察，在确保产品质量的前提下尽量选择运输距离较短的厂家。同时，在构件运输前根据构件的需求计划确定好合理的运输车辆、运输方案和运输路线。在运输路线上除了距离因素外，还要综合考虑沿途路况、限高限宽等实际因素。对装配式构件做好防护措施，避免构件在运输过程中出现损坏。

3、提升安装速度，加大机械化安装水平。与传统建筑的施工安装不同，装配式建筑主要依靠重型吊车吊装和人工拼装。在施工阶段可以采用分段流水安装方式，不同工序能够同时展开。同时，定期对作业人员进行技术培训，提高安装效率。

（三）使用BIM技术进行成本管理控制。与传统现浇建筑相比，装配式建筑从设计、生产到安装环节都需要较高的精度，因此引入信息技术将有利于提高装配式建筑的质量。BIM技术的日渐成熟和广泛推广，为装配式建筑的发展提供了新的机遇。若将二者有机融合，形成基于BIM技术的数字化建造技术，实现对装配式建筑全生命周期的信息化管理，可以大幅提高设计、生产、运输、施工、运维的工作效率。BIM技术可以在设计环节自动对造价成本进行更新，减少了中间一些必要但又复杂的人工环节。BIM建模可以进一步精确实体工程量。同时，通过建立基于BIM技术的装配式建筑全过程信息平台，将建设过程中的大量信息及时导入BIM数据库，BIM数据库通过识别、分析、整合有效信息传递给全过程工程咨询单位，全过程咨询单位接收信息后对后续咨询工作提前策划，形成咨询成果导入信息管理平台。业主可以随时查看项目信息并通过平台反馈问题。通过信息管理平台，实现装配式建筑全过程信息集成共享，同时也可以实现对成本的有效控制。