张伟 临沂市天龙建筑安装有限公司
近些年来,装配式建筑在我国民用建筑行业得以迅速发展,为推动建筑行业运行模式革新起到了积极的促进作用,为实现建筑行业绿色节能发展奠定良好基础。但是由于装配式建筑行业整体依然处于初期发展阶段,部分生产和建设成本较之传统建筑模式有明显增加,使得部分企业在发展转型方面依然存在一定顾虑。从装配式建筑运行的全寿命周期对经济效益进行全面分析,是准确评价工程项目经济效益的基本要求,是推动装配式建筑可持续发展的重要前提。
装配式民用建筑是指在民用建筑行业中,采用构件工厂化生产与现场标准化安施工相结合,最后进行混凝土浇筑的施工模式,是当前建筑行业发展的新型模式。在装配式建筑运行体系中,预制构件和配件包括楼板、墙板、楼梯、阳台等。根据材料性质的不同,又可以分为装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构等。近些年来,随着国家和地方政府层面对装配式建筑发展重视水平不断提升,相关方面的激励政策也不断完善,但是就整体上而言,装配式民用建筑发展还较为滞后,无法满足建筑行业整体发展现实要求。
相对于传统民用建筑施工技术体系而言,装配式建筑的优势主要体现在如下方面:一是设计标准化,能够在遵循统一规格前提下,通过多种组合方式,对整体设计方案进行优化。二是具有工业化生产特征,装配式建筑所需的各种构件能够在工厂集中生产后,运输至现场进行组织施工,不仅能够有效提升整体施工效率,还能够有效降低建筑施工中的环境污染,为建筑行业绿色节能发展起到积极的促进作用。三是具有施工装配化特征,构件的现场组装,能够更多的采用机械化施工,减少现场作业人数,有效提升施工效率和质量控制水平。三是装修一体化,能够在施工中提前进行消防、水电工程施工,避免由于现场交叉作业和孔洞施工等造成的资源浪费和施工质量隐患,促进工程效益水平提升。
虽然装配式民用建筑当前在我国的整体推广水平不断提升,但是相对传统工程建设模式而言,其在多个方面依然处于劣势,不具备应有的竞争优势。首先来说既是施工过程的成本控制难度较大,在单方造价和整体造价方面,都不具备经济效益方面的竞争优势。虽然在运行阶段和建筑物拆除阶段能够产生传统建筑模式所不具备的长期经济效益,但是多数企业对长期利益的关注度明显不足,对装配式建筑所能够带来的长期效益认知水平较低,由此使得行业发展缺乏内生驱动力量,只能是依靠政府驱动而缓慢发展。
1.工程质量分析
工程质量控制是民用建筑工程项目经济效益实现的基本保障,相对传统施工模式而言,装配式建筑能够有效避免项目施工和运行中出现的渗透问题,具有良好的防寒、保温性能,在这些方面具有较为明显优势。预制件是以工厂化流水线生产模式为主,在生产过程中,能够通过基于现代生产管理理念,对生产质量进行优化控制,并在出厂前淘汰质量不合格产品。同时,通过原材料设计和配比优化,还能够较好的提升预制件防火、防水性能,与混凝土搭配施工中,具有较高的贴合度。但是预制件生产本身质量受生产工艺影响较为明显,因此做好生产环节的质量控制,是工程质量效益实现的基本前提。
2.工程工期分析
在当前装配式建筑设计、生产和运输环节朝向标准化、市场化方向发展背景下,能够有效缩短建筑工程施工周期,确保项目建设取得良好的经济效益和社会效益。首先来说,预制件的工厂化生产,有效减少工程现场现浇工程量,并且能够推动施工流程更加优化。其次是装配式建筑通常是与BIM技术相结合应用的,能够提前借助BIM平台对施工环节进行优化,提升工程施工效率。再次是装配式建筑作业流程中,机械化水平更高,能够满足多元场景施工要求,减少传统施工模式中天气因素影响。从这些方面出发,装配式建筑相对传统施工模式,在工程工期方面具有较为明显的优势。
3.工程成本分析
就单个工程项目而言,受到预制件生产水平、生产工艺及现场管理因素影响,装配式建筑施工成本相对于传统施工模式,每平方米要高出30%~40%左右,这也是装配式建筑在当前推广方面的重要限制条件。但是在装配式建筑整体发展水平进一步提升情形下,预制件生产成本和运输成本都将会进一步下降,在现场施工中,起吊作业比例将会不断提升,脚手架使用次数将会进一步下降,并且无需进行二次抹灰处理。这些方面的优化,将能够节约15%左右的材料费用、20%左右的工时。在综合考虑装配式建筑全寿命周期综合成本情形下,与传统建筑模式工程成本将会持平,甚至具有一定的优势。
1.建筑施工阶段经济效益分析
建筑工程项目施工阶段是工程整体经济效益控制和实现的关键部分,也是占比较高的部分。以普通民用建筑工程项目为例,相对于传统现浇式施工模式而言,装配式建筑模式在土建工程方面增加费用比例8%左右;电气工程费用增加30%左右;装饰工程费用减少5%左右;采暖工程费用减少30%左右;给排水工程费用减少20%左右;构件及安装费用在总费用中增加40%左右。综合考虑整体费用,增加40%左右。因此可以看出,装配式建筑整体施工成本明显偏高,费用增加主要集中在土建工程及构件安装环节,这也是装配式建筑提升市场竞争力的控制的关键环节。
2.建筑运行阶段经济效益分析
建筑运行阶段的成本主要是指建筑主体在运行中产生的能耗、维护及物业管理费用等。在电费资费标准相一致前提下,装配式建筑由于墙体、门窗及屋面方面具有良好的节能效果,能够采用集成供热模式,同时在智能化应用水平更高的情形下,能够有效节约电力能源及人工维护费用,整体效益较之传统施工模式能够节约20%左右。因此在长周期运行中,装配式建筑在运行阶段具有明显的经济效益优势,能够在项目运行中节约大量运维资金,并通过节能技术应用,取得良好的生态效益。
3.拆除阶段经济效益分析
传统建筑运行模式中,建筑物拆除基本上不会产生经济效益,反而会由于拆除作业浪费大量的人力物力资源,对周边环境产生不同程度影响。但是在装配式建筑施工体系下,节能建筑材料及可回收材料应用水平有明显提升,因此在建筑物运行后期,可以采用多种方式对材料进行回收利用。通过对废弃材料的整合利用,提升建筑主体残值水平,有效提升工程整体经济效益。
较之传统工程建设模式而言,装配式民用建筑工程经济效益实现受设计环节因素影响更为明显。在当前设计工作开展中,多是依赖于BIM平台进行设计,能够提前对构件选用进行全方位优化。但是在具体设计工作开展中,设计人员对BIM技术应用的重视程度不同,实际应用能力不同,对当地构件材料生产行业发展水平认知不同,都会造成设计设计方案的实用性出现较大差异。在设计方案不够合理的情形下,必然会造成设计方案与工程建设能力之间产生偏差,进而对项目经济效益实现造成影响。
装配式民用建筑最为明显的特征,就是使用工厂化的预制件,代替诸多环节的混凝土现场拌和部件安装。预制件的生产质量、参数一致性等,都会对施工质量产生重要影响。但是在当前预制构件产业起步阶段,生产规模较小,构件类型较为复杂,使得预制件的经济成本还无法得以有效控制。同时,生产企业和施工之间在预制件运输、现场存放方面的经验还有所不足,生产流程和施工流程的对接不够顺畅,使得工程施工中出现不必要的额外成本,由此对项目建设经济效益造成影响,无法体现出装配式建筑所具有的优势。
在装配式民用建筑施工组织中,由于预制件的使用,使得施工组织流程发生较为明显的变化,要求管理人员具备良好的组织能力,能够在前期准备阶段,就对整体施工组织做出明确计划,并能够制定备用施工方案,有效解决施工流程组织中的问题。但是多数管理人员依然是基于传统施工理念进行现场组织,在施工过程中,没有做好预制件生产、运输、保管,机械设备调配,人工组织等方面工作,使得施工组织与施工计划之间产生偏差。在某一环节出现问题时,还会对后续施工组织产生直接性影响,进而造成施工成本大幅增加,经济效益水平下降。同时,在施工组织过程中,监理人员与施工现场的衔接也不够顺畅,在部分施工技术应用中,存在技术认识上的偏差,由此也造成施工流程无法顺利进行,对项目建设正常运行造成影响。
节点连接质量控制是装配式民用建筑整体施工质量控制的关键内容,也是确保项目建设经济效益实现的重要影响因素。在当前装配式民用建筑行业发展中,施工技术人员对质量控制的重视程度还有所不足,质量控制措施落实不够到位,在出现质量问题时,无法及时采用对应的技术措施进行处理。例如在注浆施工环节,对珠江层厚度和混凝土密度把控不够标准,使得浆层与预制件之间无法有效匹配,进而产生不同程度的裂缝或垫块偏移现象。在节点连接质量控制不到位的情形下,必然要在后续施工中采取对应的弥补措施,增加工程施工成本,对经济效益目标实现造成负面影响。
装配式民用建筑虽然在当前行业发展中还面临某些方面困境,但是由于其自身在技术革新、社会效益和生态效益方面所具有的优势,在未来发展中,必将成为民用建筑发展的主流形式,经济效益水平也将会随着行业规范化发展而逐步提升。因此对民用建筑行业从而人员而言,必须要适应技术发展要求,转变对装配式建筑发展的认知,全面革新自身发展理念,不断加强自身学习,深层次掌握装配式建筑应用的相关技术。在施工组织和技术应用过程中,不仅要严格依照施工设计方案做好各方面优化,还要能够发现管理方面存在问题,对技术应用和组织工作进行优化,以此确保经济效益能够充分体现出来。
受到当前装配式建筑发展现状影响,其在民用建筑工程行业中的经济效益还无法真正体现出来,市场规模的局限于区域范围内,使得整体经济效益水平较为低下,在我国建筑行业发展中的绿色节能效应还没有完全体现出来。因此对政府层面来说,还要进一步认识到装配式建筑发展对我国建筑行业整体革新的促进作用,构建完善的产业政策扶持体系,通过节能降耗控制和金融扶持等相结合的方式,从项目策划设计环节入手,引导民用建筑行业全面导入装配式建筑模式。在实际运行中,还应当进一步加大监管力度,确保装配式建筑行业朝向精细化方向发展,确保建筑项目施工环节成本控制落实到位,推动项目建设整体经济效益水平不断提升,推动装配式建筑朝向更高水平发展。
装配式建筑所具有的优势之一,就是基于标准化生产而带来的规模效应,统一的构件生产模式,不仅能够直接降低生产成本,还能够实现设计方面的统一,提升建筑质量控制水平,减少各个环节的人力资源成本。但是由于我国各个地区建筑行业发展不平衡,建筑设计特色有明显不同,因此在实际运行中,难以实现根本上的统一。因此要确保工程经济效益更好的体现出来,必须要从整体出发,加快制定统一的行业标准和国家标准,通过完善的顶层设计,有效规范市场发展,明确构件生产在规格、质量等方面的基本要求,尽量推动构件生产朝着规范化、规模化方向发展,推动构件生产的合理布局,以此才能够在实现构件生产与建筑规划设计的协调发展,有效提升项目建设经济效益水平。
在装配式建筑行业发展中,政府层面应当明确自身定位,强化行业发展的引导作用,对于相关企业而言,应当尊重市场发展规律,改变传统经营理念,革新盈利模式,促进工程经济效益的有效提升。对于建设单位而言,应当树立全寿命周期理念,从建筑运行的各个阶段入手,对工程经济效益进行综合对比,分析项目建设和运行各个阶段的综合成本,充分发挥项目运行和回收利用阶段的成本优势,加大装配式建筑应用水平。对于设计单位而言,应当借助BIM平台和装配式建筑结合特征,对设计方案进行全面优化,充分体现出装配式建筑在施工流程衔接和施工技术应用方面的优势,提升工厂化构建应用水平。对于施工企业而言,应当强化施工组织方面的研究,尽量提升机械作业应用水平,有效缩减人力成本。在实现各个层面有效对接基础上,合理控制整体建设成本,促进工程经济效益不断提升。
施工组织管理体系是当前装配式建筑工程经济效益实现的重要影响因素,尤其是土建工程和构件安装方面的费用,相对于传统施工模式而言,明显处于劣势地位。因此对施工企业而言,应当强化整体施工流程的有效衔接,增加机械设备使用,减少人工作业环节,有效提升整体施工效率,利用施工时间控制抵消施工成本的增加。在构件采购和运输环节,应当提前做好规划,尽量减少构件运输风险,减少构件在施工现场的存放时长,通过生产场地的合理布局,积极推行零库存管理模式,为施工效益提升奠定良好基础。
虽然装配式建筑施工在经济成本上还不具备竞争优势,但是其所具有社会效益和生态效益是传统建筑模式所不可比拟的。在民用建筑行业未来发展中,装配式建筑必将成为行业发展的主流,为我国建筑行业和环保事业发展起到更为明显的促进作用。因此对相关方面而言,必须要适应时代发展要求,全面革新应用理念,将装配式建筑的综合效益充分体现出来。