装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比与实证研究

武 涛 山西运城建工集团有限公司

1 前言

我国装配式建筑始于20世纪50年代，1956年首次提出构件工厂化、设计标准化、施工机械化要求，80 年代后期停滞。在进入21 世纪后，受到劳动力价格高、节能环保等因素影响，开始重启装配式建筑，预计2025年装配式建筑面积可超过35%。装配式建筑具有减轻作业强度、适用性强、施工快的特点，纵观装配式建筑建设进程，发现建筑成本与建设方式相互制约，需客观分析装配式建筑和现浇建筑的成本差异，以保证科学决策，推动建筑行业健康发展。

2 装配式建筑和现浇建筑概述

自提出环保理念后，建筑行业逐渐将该施工理念作为发展基本标准，使得产业化建筑、装配式建筑等环保建筑成为建筑行业的发展趋势。据不完全统计，我国有30多省市落实环保要求，为装配式建筑发展、使用配套设施出台指导意见，更多城市逐渐在城市建设中应用装配式建筑。

装配式建筑是根据标准化原则，在设计、施工、生产等各环节，采取一体化装修模式建设建筑，可将整体建筑当作汽车，不同施工环节则是汽车零部件，组装零部件后即可完成整体施工。该方法能够合理控制工程人工、工期、成本及质量，解决提质增效、产业转型等问题，以此建设新型城市。现阶段，装配式建筑获得国家补贴支持，包含容积率补贴、建筑单方补贴等，优于现浇建筑。

现浇建筑施工中会产生诸多垃圾，处理固废问题成为发展城市负担，且施工中会污染作业环境，浪费水资源，噪声污染、粉尘污染日益严重，以人力为主要劳动力，难以保证施工质量，加上人工工资提高、劳动效率降低，增加了建筑成本。而装配式建筑，能够节省资源，构件预制无须搭设外架，仅需安装危险部位时装设围栏，节省材料及人力资源，还能缩短工期，无须处理污水、粉尘等，有效改善噪声，外立面形式丰富，能够建设复杂建筑，一次成型。但是，装配式建筑由于标准化装配程度不高，生产厂家少等问题，增加了施工成本，进而推进缓慢，需根据实例分析装配式建筑和现浇建筑成本，以此为改善成本提供支持。

3 工程成本对比实例分析

3.1 工程概况

某项目2#楼为例，建造面积为4661m2，分析公租房项目图纸及投标文件，整理项目装配式设计成本，开展成本核算，且结合图纸计算2#楼现浇成本，整理成本数据加以对比。工程造价可分为采暖类、土建类、给排水类、装饰类、电气类，土建造价包含桩与地基基础、土石方工程、模板、砌筑工程、屋面防水、PC构件安装、现浇钢筋混凝土、保温隔热等。采取装配式工程模式，土建造价相较于现浇建筑，多出PC构件安装环节，具体价格见表1。

表1 工程成本对比分析

根据表1可知，装配式方案项目成本是11386287元，现浇方案成本是8111833 元，单位造价分别是2394 元/m2和1654 元/m2，对比可知，整体装配式建筑单位造价超过现浇方案，约超出740元/m2，特别是土建工程中，装配式方案增加PC构件安装环节，单位造价达到1424元/m2。

3.2 指标对比

3.2.1 土建工程对比

装配式工程由于工艺特点决定施工中抹灰、混凝土用量相比现浇工程较少，特别是现浇混凝土、装配模板、保温隔热、防水施工等方面，人工费用也有所降低。如，模板施工选用铝膜替代木质模板，增加使用周期，摊分成本增加整体效益，要求人员模板选择中，详细掌握模板承载力、硬度、刚度等要求，确保模板可承受侧力、重力、压力等，保证建筑质量。以表1 而言，尽管装配式在人工制作、模板制作等方面降低成本，却由于工程需要使用PC 件，安装费用高，导致整体装配施工超过现浇方案。

3.2.2 采暖工程对比

装配式建筑中，采暖工程造价为28 元/m2，相较于现浇方案的41 元/m2，减少了13 元/m2，通过成本差异分析，是由于塑料给水管在装配式建筑造价中仅占比0.63%，在现浇建筑占比则为1.36%，有效降低了装配方案采暖工程成本。

3.2.3 给排水工程对比

以建筑施工而言，房屋建造中给排水施工作为重要环节，装配式方案可将整体结构设计规划为若干有规律小部分，先灵活安装小部分水管，之后完成整体组装。传统现浇方案，则需要直接设计建筑整体，增加了施工费用，且无法灵活变动，出现错误返工成本较高。因此装配式建筑相较于现浇建筑，给排水成本更低，单位造价仅30元/m2。

3.2.4 装饰工程对比

在建筑施工中，装饰工程要求实现精细化管理，一旦细节出现质量及成本问题，必定会对整体建筑质量、成本造成影响，出现墙面起皮、地面凹凸不平的情况，为后期装修房屋造成困扰，提高成本。施工单位需加强处理细节，不符合规范标准的工程，需要修复或重修，如门窗质量管理，做到严要求、高标准，确保门窗符合安全标准，减少漏水可能，重点检查细节未知，做好防潮防水工作。装配式施工由于机械化施工，标准化构件，可有效减少以上问题，单位价格仅为137 元/m2，相较于现浇施工成本145 元/m2，降低了8元/m2。

3.2.5 电气工程对比

若学生没有举到学过的数集就追问：我们最早学数学就是从数开始的，你能不能举一些数组成的集合呢？在此基础上给出常见数集的符号表示.

在电气工程施工中，装配式建筑需增加配电箱及各种管线数量，导致整体成本增加。装配式建筑单位面积造价81元/m2，现浇建筑为72元/m2，增加了9元/m2。

3.2.6 工程成本对比

装配式建筑广泛应用现浇模式，此种情况下，工程基础建设成本无显著差异，导致土建工程增加成本的原因在于增加预制构件与安装费用，以成本分类而言，预制构件的制作、安装过程成本占比较大。但是，预制构件易受到多方面因素影响，主要包括人员专业水准、技术水平、购置厂房、利用电力水力资源及建造等因素。

并且预制构件市场流通多以商品交易的模式，增加成本原因在于需负担增值税，加上部分预制构件体积、外形的差异，会造成运输设备、路线的不同，大幅度提高工程成本。以总体而言，装配式建筑市场份额少，生产预制构件厂家少，此时预制构件厂家未能形成相应规模，加上厂家竞争力低，可能会借此增加预制构件价格，提高利润空间。可见，成本对模具存在制约作用，规模对成本则存在反作用，装配式建筑未来发展需形成“规模化”，方能降低成本，提高质量。

3.3 原因分析

3.3.1 设计原因

在装配式工程设计中，要求设计人员、施工人员、厂家等实现深度配合，避免构件出现误差，对人员素质要求较高，会增加用工成本。特别是我国装配式构件生产厂家较少，缺乏统一标准，加上设计方案后要求拆分预制构件，更是增加工作量，设计关键节点也较为复杂，提高了整体成本。

3.3.2 生产原因

装配式工程相较于现浇建筑，增加了构件生产成本，受到建筑面积影响，模具周转次数少，增加了材料浪费，加密区钢筋、预埋件、钢板、支座锚固钢筋数量均有所增加，还有叠合楼板材料厚度增加20mm，需加强套管、浆料灌注的加工费用。

3.3.3 材料原因

在土建类工程中，装配式建筑增加了PC 构件及其安装内容，成本包含构件支撑费用、材料价格、运输费用、吊装费用等，单位面积成本达到1424元/m2，超过现浇1351元/m2。并且PC构件受到设计施工、生产规模、税费等多重因素影响，以实际生产厂家而言，PC 构件成本分为可变成本、固定成本这两部分，固定成本包含设备、厂房、土地等固定支出及管理费用，可变成本包含人工、动力、燃料、材料等成本。以我国装配式建筑而言，生产规模对固定成本具有较大影响，预测未来持续拓展生产规模下，PC固定成本会不断降低，进而促进整体装配建筑降低成本。

3.3.4 质量原因

在装配式建筑中，我国人工成本低，工人流动性强，普遍欠缺责任心，加上技能及文化程度不足，相较于发达国家水平存在较大差距，难以把控施工质量。施工过程中，通常采取灌浆方式，无法了解内部是否灌实、是否空洞、是否破损等，检测要求施工与监理单位对接缝处理、连接接头质量开展隐蔽验收，特别是浆锚搭接、竖向套管灌浆等部位验收，填写隐蔽验收记录，保留连接节点、灌浆施工等影像资料，合格后方能开展后续工序。但是，实际操作中，却难以有效执行，加上该方法仅对施工人员具有监督作用，降低施工失误，却无法改善技术层面。

4 装配式建筑成本控制建议

4.1 减少设计成本

市场上设计院通常缺乏设计装配式建筑能力，图纸是先设计现浇结构图纸，以此为基础将其更改成预制构件图纸，构件厂商则实现二次深化设计，违背了国家倡导的设计装配式建筑理念，难以将装配式建筑优点充分体现出来。将现浇式建筑改为装配式做法易出现图纸不合理的情况，也增加了深化设计难度，导致构件生产制作复杂，增加成本和生产周期。因此，在装配式建筑工程中，推广使用BIM技术，建立BIM 模型，每个图形单元均含有预制构件尺寸、类型、材料等参数，合理设置参数，即可将参数输入至计算机内，建设精准三维模型，还能通过BIM 技术构建计算机交互平台，便于各参建方通过该平台交互合作完成模型设计，共享工程信息，增加信息利用率，及时寻找结构设计问题，避免后期设计变更，增加工作效率。

4.2 优化构件生产

在装配式建筑中，需发挥灵活设计特点，设计图纸将结构划分为内在规律联系的若干小部分，减少模具种类，降低模具费用，增加建筑面积，确保模具能够多次利用，要求设计人员和厂家实现深度合作。建议厂家改进生产技术，实现规模化生产，增加模具利用率，且加强员工实际操作与理论培训，提高员工效率，减少人为损耗。此外，还要改进施工工艺，做到合理安装，保证工程制作生产中，构件规格、大小符合要求。运输中需合理规划路线，装载运输设计方案中，要根据构件特点，将运载车辆空间充分利用起来，结合工程进度、施工情况等因素，做好质量、成本控制，从而保证装配式建筑安装质量。

4.3 加强政策支持

建筑行业中，为推动装配式建筑发展，政府机关应颁布相应政策提供支持。特别是我国相较欧美国家，建筑工业起步较晚，可借鉴成功经验，一方面推行低息贷款政策，装配式建筑指标与国家技术规范、政策要求相符，即可申请低息贷款；另一方面，落实建筑豁免政策，对于符合环保绿色的装配式建筑，施工单位可申请豁免建筑面积，减免税收。

规范市场秩序，制定专业规章制度，安排人员对建筑项目实现直线协调管理，协调构件厂商、施工承包与建设方之间关系，且大力推广产业化建筑与绿色建筑，引起社会响应，走进建筑企业宣传，保证建筑企业能够了解最新扶持导向与政策，涉及诸多社会企业，对构件厂位置合理规划，保证与水泥厂、混凝土厂距离合理，节约运输成本。政府机关落实该政策，能够调动施工单位落实工业化建筑的热情。

4.4 构建建筑体系

现阶段，建筑产业化下装配式施工欠缺统一体系，相关行业部门需编制统一配套设施、构件参数、结构形式、机械设备、构件配套工艺、制作工艺等管理制度方式，所有过程均在统一标准框架中实时，借助先进的5G技术、大数据、云计算等技术实现组织管理，推动建立、落实装配式建筑体系，保证各部门之间、承包商和业主、参与方和政府之间可实时交流协调，及时处理不明确或存在冲突的部分。同时，还要培养熟悉装配式施工技术、产业化流程、高端统筹的人才，为装配式建筑提供人才支持。

5 结束语

综上所述，建筑行业中推行装配式建筑模式已经成为绿色发展、落实环保要求的重要途径，能够成套、成批建设房屋，实现一体化建筑流程，达到节能、环保、低碳效果，建设环境友好社会。但是，现阶段装配式建筑受到设计、PC件制作等多方面影响，成本相较于现浇建筑仍较高，需采取合理方式，通过减少设计成本、优化构件生产、加强政策支持、构建建筑体系等方式，解决装配式建筑高成本工程建设问题，从而促进装配式建筑的发展。