基于精益成本管理的装配式建筑全过程成本分析

张东林，时 乐，胡绍兰，张国涛，张国兴

（1.秦皇岛广建工程项目管理有限公司，河北 秦皇岛 066000；2.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000）

0 引言

我国传统建造方式往往会带来工业化程度较低、环境污染严重等不良影响，这与我国倡导的节能、环保政策相冲突，且无法促进我国建筑业向集约型建筑工业化积极发展。而装配式建筑的标准化、协同体系形成了建筑业的优良发展特点。2020 年8 月，国家住建部等部门颁发《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，提倡以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级。同年，住房和城建部对2020 年全国装配式建筑发展的情况进行审查，全国新建装配式建筑面积约占总面积的20.5%。虽然目前装配式建筑在我国现阶段正处于大力推广的阶段，但是其建造成本较高仍然是制约快速发展的关键因素之一。

通过国内现有文献研究发现，不少学者对装配式建筑成本的研究方法具有多样性。苗泽惠等[1]采用基于SEM 的结构方程模型对装配式建筑的设计、采购、装配、交付、回收五个过程分析成本影响因素，从而提出优化装配式建筑成本的相关建议。周建晶[2]依托BIM 信息管理平台对装配式建筑的各个建造过程进行协同模拟，基于实证研究为采用BIM 技术的装配式建筑项目提供依据。也有基于精益建造理论的装配式建筑质量管理研究。姜仁晋等[5]通过对装配式建筑质量控制体系的设计研究，提出基于精益理念的装配式建筑质量管控策略。周福新等[6]从生产、人员、工序、度量、优化的角度对装配式建筑质量管理进行分析，从而提出可行性的建议。

鉴于现有文献对基于精益理念的装配式建筑成本管控研究较少的现状，本文提出建立基于精益成本管理的装配式建筑成本研究，从建造全过程的角度分析装配式建筑成本较高的原因，并在设计阶段、构件生产阶段、运输阶段、装配阶段采取基于精益成本理论的成本管控措施。

1 精益建造及精益成本管理理论

1993 年，Lauri Koskela 将制造业与建筑业的特点相结合，基于传统的制造业生产理论提出了精益建造理论，即TFV 生产理论。精益建造源于工业生产制造中的生产管理模式，贯穿产品生产、管理、设计、实施的全过程。精益思想的核心是用较少的资源实现更大的价值，这与我国装配式建筑的理念不谋而合。其目标是减少资源浪费和实现经济的最大价值。于建筑业而言，精益建造理论是对建造的全过程进行资源（人工、材料、机械等）的合理配置，站在企业的角度实现工程项目的最大价值。

精益成本管理思想是精益制造中的重要环节理念，通过不断消除供应链生产环节中的不利于价值增值的活动和减少浪费，最终实现降低成本，提高生产效率和经济效益。精益成本管理思想与传统成本管理的不同，最主要的优势如下：①精益成本管理注重更加长远持续的利益。②精益成本管理是从满足客户需求的视角出发的，而传统的成本管理是从项目角度出发的。③精益成本管理从企业开始着手，继而落实于工程项目。

我国国内对精益成本的理论和实践探索起步较晚。21 世纪初，将精益成本管理的理念应用于建筑行业才刚刚兴起。郑志林[7]等对以汽车行业为例，提出基于精益建造的工程项目全寿命周期成本管理。胡伟琴等[8]对我国采用精益思想的建设工程项目进行全面系统的分析。这些研究都为精益成本管理理论应用于我国建筑业的未来发展夯实了理论基础。从建设项目的各阶段（决策、设计、招投标、施工、竣工结算、运维阶段）来看，精益成本管理可以从企业、人员、管理方法的角度消除各阶段中不必要的浪费。

2 装配式建造成本概述

在装配式建筑的全过程建造过程中，针对装配式建筑的成本构成，本文从装配式建筑的设计成本、生产成本、运输成本、装配成本等四个方面进行成本划分的分析。现阶段，装配式建筑尚未完全普及，这与施工技术、构件的生产运输及装配、管理方法等多方面的原因有关联。为实现成本最小、收益最大的最优目标，在分析装配式建筑的成本构成后，阐述装配式建筑成本较高的现实原因。

2.1 设计成本

现阶段，我国的装配式建筑设计是采用等同现浇设计[9]的方式，将预制构件（墙、楼梯等）用混凝土现浇连接，实现装配式构件与现浇混凝土之间的“等同”，达到完成装配式建筑的完整建造效果。该方法的缺点是构件生产和设计的效率低下，并且“等同”效果差。因深化设计的工作量大并且设计难度高，因此我国常用的深化设计方式是由设计单位完成构件设计，再交构件厂深化设计。构件厂深化设计时需要考虑业主的要求和自身的生产工艺。由此产生的深化设计费用大大增加，这导致每平方米造价比传统设计费用多20%~40%。装配式建筑深化设计流程如图1 所示。

图1 装配式建筑深化设计

2.2 生产成本

预制构件的生产过程包括模具制作、批量生产、养护、安装等，就成本的组成分析装配式建筑的生产成本，包括以下的内容。

（1）人工费。直接人工费包括生产车间工人的培训费、工资、奖金、津贴、补贴、福利费等。由于现阶段我国装配式建筑领域的人才匮乏，专业人员尤其缺少，因此对生产工人的培训费用需要大力投入，这是造成人工费较高的主要原因。

（2）材料费。装配式建筑建造过程中耗材量最大的是钢筋的消耗。其中，节点连接处的材料消耗也较大，如橡胶板。因为预制构件的设计与实际施工过程中的情况有差异，所以装配式建筑材料消耗量比传统建筑的材料消耗量大。

（3）设备折旧费。目前我国建筑领域采用装配式建筑的情况较少，因此生产构件的数量需求较少。这需要考虑生产设备的折旧费、经营费用、修理费、租赁费等。

2.3 运输成本

运输成本也叫物流成本，是指根据业主或施工单位要求将采购的材料运至施工现场或其他指定的地点。包括装配式建筑构件的存储费用和运输费用。

（1）装配式建筑构件存储费用。装配式建筑构件生产之后要进行养护的过程，因此需要专业的场地满足养护所需要的环境条件，同时需要专业管理人员实时管控。构件养护完成运输到施工现场之后需要选择场地安放。由此产生较多的构件养护和存储费用。

（2）装配式建筑构件运输费用。构件运输成本按每立方米的运输单价进行计量，因此要选择合理的运输距离。运输过程中可能会造成预制构件的损耗、破坏，由此增加的材料费用和对施工进度产生影响。同时，构件和材料运输不及时会影响原定施工进度计划，造成成本增加。

2.4 装配成本

装配成本包括构件安装人工费、安装过程中需要使用的配件等材料费、安装机械费、构件垂直运输费等。装配式建筑构件的装配过程中需要大量专业的安装人员。例如在预制节点处需要加强现浇混凝土与构件接连处的施工，保证工程质量与安全。同时若使用施工工艺要求能高的钢筋套筒灌浆连接技术，则会产生更高的安装成本。

2.5 增量成本

随着装配式建筑的发展趋势，与传统建筑相比，其增量成本包括以下3 个方面。

（1）施工工艺。装配式技术体系会越来越健全，当装配式建筑愈加盛行时，构件产量会达到一定的规模，此时会产生较大的成本。

（2）运输成本。考虑到需要制定合理的车辆调配制度、运输距离成本以及装配式构件生产厂的位置选择。

（3）管理成本。我国目前的装配式建筑体系尚未成熟，就整个产业链而言，各个环节的管理仍需加强。这需要从很多方面采取建设、投入等措施，也需要进一步进行研究和探索。

3 精益成本管理理论下的装配式建筑成本管理

本文从装配式建造的全过程进行研究，具体包括设计阶段、构件生产阶段、运输阶段和装配阶段。

3.1 设计阶段

传统建造方式中设计与施工是两个相对独立的过程，而装配式建筑在设计与施工时要兼顾两者，因为构件设计往往与实际施工不符。为减少材料浪费与设计变更带来的成本增加，在装配式深化设计阶段采用并行设计的方式。并行设计强调项目各参与方之间协同合作，避免因设计上的信息不对称性造成设计阶段产生较大的问题。协同设计可以利用BIM 技术，从前期设计阶段降低装配式建筑成本。

同时，在装配式建筑设计阶段可以采用BIM 技术进行构件的碰撞检测，加强构件连接的准确度并即时采取相应的措施。BIM 技术也可建立装配式建筑的标准化构件体系，减少设计的时间成本。

3.2 生产阶段

（1）标准化生产。选择合适的供应商，综合考虑其生产能力、供应能力和成本合理性。装配式建筑强调标准化生产构件，使构件生产和安装更加高效、快速。

（2）准时化生产。准时是指在恰当的时间完成恰当的工作量，准时采购材料，准时生产构件，准时施工。建立BIM 信息共享平台，实时获取材料供应信息、施工资源配置、施工进度等，减少库存占用和构件损耗，进而降低成本。

3.3 运输阶段

选择距离合适的装配式构件生产厂，将构件生产厂到施工现场的距离控制在100km 以内。同时要做好构件运输过程中的防护措施，减少构件的破损率，确保预制构件质量。

3.4 装配阶段

（1）末位计划者体系。末位计划者体系即在工程项目前期做好详细的预防施工阶段出现变更的情况，将计划细化至基层施工班组。管理者事先预测施工过程中产生的变更计划内容，并做出预防措施；基层施工班组根据实际施工进度制定周计划和日计划，并依据变更内容做出调整，确保计划的实施。在此过程中，基层施工班组制定的详细计划确保了整个工程项目的进度计划控制，对装配式建筑成本起到了预先控制的重要作用。

（2）5S 现场施工管理。精益建造中的5S 现场施工管理是针对预制构件的吊装和混凝土现浇过程的精细化管理，主要包括现场整顿、清洁管理。

（3）准时施工。装配阶段的准时施工是对施工工序的合理安排。例如看板管理时，需要向上一工序和下一道工序传递信息，避免了时间成本浪费和成本增加。

4 结语

装配式建筑是建筑工业化的主要代表之一，精益建造理念起源于制造业。二者之间的关联十分紧密，并且在建筑生产方式、管理模式上有可互相借鉴的共同之处。装配式建筑较传统建筑具有较大的优势：劳动生产方式的正向转变、加强施工过程中的安全性、带动建筑产业链的发展等。通过本文从装配式建造全过程的详细阐述表明，我国的装配式建筑体系正处于初级阶段。这需要积极探索和形成标准化的装配式建筑体系，促进装配式建筑在我国的广泛推行。

基于精益建造理论的装配式成本管理可以为企业和单位带来经济效益，为社会倡导起到引领作用，为国家提倡发展装配式建筑提供可支撑的理论依据。因此，需要政府政策推行、企业培养、地方示范之间紧密合作，为我国装配式建筑发展助力。