装配式建筑的成本管理影响因素与策略

2022-09-06 07:45曹丹高浩
科技创新导报 2022年12期
关键词:工程量装配式模具

曹丹 高浩

(成都纺织高等专科学校智能建造与环境工程学院 四川成都 611731)

1 装配式建筑发展现状

党的十九大明确指出,装配式建筑是我国建筑行业改革发展的新方向,是传统建筑行业转型的重要举措之一[1]。我国装配式建筑施工与传统施工方式相比,优势在于无需复杂的现场施工技术支持,只需根据施工图纸进行构件的安装及管道铺设等流程,不仅优化了现场施工环节,还简化了原本繁琐的传统建筑施工流程,成为当前建筑行业的关键技术手段。装配式建筑施工不仅能维护施工现场的整洁,还能降低噪声污染、减少水污染,满足施工现场环保要求,实现节能减排的目标,因此,装配式建筑也是绿色施工的重要组成部分[2]。

装配式建筑施工与传统的建筑施工相比,其劣势在于成本较高,舒适度、技术成熟度不配套。目前,越来越多的企业将重点放在装配式建筑的成本管理上,其在主体结构、围护墙体、楼盖等方面的建筑成本高出传统混凝土浇筑10%左右,此问题是影响我国装配式建筑发展的重要因素。

2 装配式建筑成本管理的影响因素分析

2.1 清单规范方面

从我国现行装配式建筑的计量规范来看,内容描述、施工标准及设计规范有待完善。为防止装配式建筑相关的工程项目特征描述不清楚而引发的工程造价纠纷,需保证相关工作人员在编制工程量清单时内容准确详细、清晰可靠。

目前,我国尚未发布有关编制装配式建筑工程量清单的详细说明,国内装配式建筑又处于起步阶段,则需要相关造价人员具备一定的装配式建筑知识储备,同传统建筑工程模式下的工程量清单作协同对比,在将装配式实体构件与清单项目一一对应的基础上,再准确找出编制装配式建筑清单时易忽视的间接费用,如场地堆放的成本加固费、模具的摊销费等[2],以保证相关工程量与费用的准确性,尽量避免后续纠纷对建筑成本的影响。

2.2 建筑设计方面

就目前我国装配式建筑行业形势来看,我国拥有成熟经验及技术能力的施工单位不多,拥有PC建筑全过程深化设计经验的设计单位更为稀缺。在建筑设计方面有“不熟悉、不了解、未掌握”3 个方面问题,即我国大多数设计单位不熟悉模块化、标准化的设计方法,且BIM正向设计率不高,仍持续推行中;设计单位不了解PC 构件的制作、运输和安装等产业链制作工艺,与生产厂家信息不对称;未掌握装配式建筑主体结构、装饰装修及设备管线铺设的装配化集成技术,导致设计环节的精准度还有待提高。这一现状导致设计单位在作装配式建筑设计时,装配式建筑模块化、标准化与建筑立面多样化和美观要求的对立关系无法得到有效处理[3]。

2.3 生产运输方面

2.3.1 生产方面

生产PC 构件时,其成本高居不下,究其原因主要有以下几个方面。第一,国内PC 技术并不完善,技术与现行标准不一致,装配式建筑处于起步探索阶段,建筑成本相比于传统混凝土浇筑的成本高出10%左右。第二,PC构件生产时环节繁多,需要的加工设备多,而PC 构件的预制率并不高,构件产量低,致使许多制造商在进行构件生产时其设备不能物尽其用,导致设备摊销成本高,同样的问题在装配式构件的模具使用上也有体现。第三,能够熟练掌握PC构件安装加工的技术人员较少也是影响PC构件成本的一大因素,安装加工技术人员的缺少导致人工成本的增高,促使PC构件价格不断攀升,进而造成装配式建筑成本升高[4]。

2.3.2 运输方面

在装配式建筑的构件运输过程中,合理经济的运输次数和运距是影响运输成本的重要因素。同时,构件数量、尺寸大小等直接影响构件的装车量,运输顺序直接影响运输效率[5]。

2.4 施工管理方面

在装配式建筑施工过程中,施工管理的首要目的是有效降低资源的消耗、解决构件难以组装与拆卸等施工过程中存在的诸多不足。在实际施工管理过程中,施工节点的管理往往是最易被忽视的,人为管理的失误会造成实际工作的估算误差过大,导致成本的升高,此类问题的解决可依靠相应的互联网技术、提高施工现场管理水平来进一步优化[6]。

3 装配式建筑成本管理的策略

针对装配式建筑成本管理过程中存在的问题,可从控制构件生产成本、明确清单编制流程、提高集成化水平、严把运输管控、提升现场管理水平等环节入手,优化装配式建筑的成本管理工作(见图1)。

图1 装配式建筑成本管理策略

3.1 准确编制工程量清单

相比于传统建筑施工模式编制的工程量清单(见图2),我国装配式建筑的工程量清单编制仍处于摸索阶段,无法完整罗列出工程量清单编制的详细步骤。例如,在传统建筑施工项目中,容易忽略PC 构件场地堆放等间接成本,而装配式建筑构件普遍体积较大,堆放场地加固成本较高,因此,场地加固费用不可忽略。此外,装配式建筑施工图在成本费用的体现上不够明确,造价人员若未深入研究工程量清单,则会导致清单漏项错项等问题的出现。相关工作人员在编制工程量清单时,应准确描述项目特征,减少施工过程中的变更与纠纷,减少成本控制偏差[7]。因此,需要加强对相关造价人员的培训,深入识读装配式施工图纸,将施工图纸与现行清单规范中的项目一一对应,准确计算工程量并完善项目特征,以确保量价精准,为施工过程中的成本管理及工程结算提供依据。

图2 工程量清单编制示意图

3.2 集成化水平的提升

提高集成化水平需将互联网、大数据、BIM技术融入装配式建筑的设计与施工等各环节。装配式建筑相关企业应对各专业进行全面审核,综合考虑各方面因素,及时调整和修改构件在生产、安装阶段的偏差,尽量减少后续的设计变更,从而避免构件的浪费以降低造价。同时,装配式建筑相关企业应推动新技术在设计阶段的应用,并加强跨行业、跨领域之间的技术深度融合与创新应用,力求事前发现问题并解决,确保建筑图和施工图的统一与完善[8]。

3.3 运输方面的管控

王伟等[3]在对传统结构与PC构件建造成本进行对比时指出:单位运输费用的多少,取决于运输距离,一般运费占比在8%以内是最经济的。因此,合理管控运输距离,是控制运输费、采取成本增量控制的针对性措施。

运输方案的编制是保证运输时构件的完整和安全的标准,也是为了降低装配式建筑运输成本的有效举措。在构件运输前,应提前根据构件数量、大小尺寸进行详细记录,计算装车量,找出最合理、经济的运输方案以减少运输成本。此外,运输顺序的合理性是提高工程效率、降低成本的重要举措。装配式建筑的构件加工运输与各车辆的运输流程需根据现场施工计划用量作协调安排,确定各个施工构件的安装时间进行滚动生产,现场无须设置材料库,以减少材料堆积成本。模块化的构件生产方式形式统一,可保证安装过程的标准化和流程化,对减少劳动力和缩短工期有很大的帮助[5]。同时,还需要通过严控运输管理减少运输损耗,提升运输效率,有助于运输成本的降低。

3.4 提升现场管理水平

3.4.1 BIM技术的应用

工程施工的节点往往是人为计算最易忽视的地方,BIM 技术的运用可建立相应的模型以明确施工节点,可进一步避免人为估算误差过大等问题,并能够有效地缩短估算时间及提升估算准确性[6]。同时,BIM技术的信息集成性与构件可视化等特点,可以用于指导装配式构件生产与施工,进一步减小误差以控制成本。

3.4.2 加强施工管理人员的专业培训

装配式建筑的施工过程中,施工管理相关技术人员若不熟悉施工工艺,将会影响施工现场的管理水平。相比于传统建筑工程,装配式建筑技术工艺、材料的选择对技术人员专业性要求较高。因此,管理人员需要掌握相应的施工方案,在自身装配式建筑知识技能储备提升的情况下,进行技术交底等施工管理工作,可进一步减小建筑工人的施工误差,提高工作效率,从而降低施工成本。同时,装配式工程施工前,施工企业应根据不同岗位开展装配式建筑施工相关人员专业的知识和技能培训,以确保装配式建筑施工管理工作的顺利进行。

此外,装配式建筑的人才需求水涨船高,需要职业教育人才培养的持续跟进,为装配式建筑的发展注入源源不断的动力[9]。

3.5 提升PC构件的生产工艺

3.5.1 原辅材料成本控制

相比于传统的现场浇筑,装配式建筑仅改变了建筑构件的生产方式与现场施工工艺,而直接原辅材料并未改变,且对钢筋及其他预埋件的使用并无较大差异。PC构件生产过程中,直接原辅材料的成本占比最大,在目前钢筋、水泥等主材价格持续上升的情况下,需要优化原材料供应链管理,例如,可采用集中采购制控制原辅材料价格。另外,还可降低主材加工与仓储过程的损耗率,并加强废料的回收利用率等有效控制生产成本的措施[10],进而控制装配式建筑的前期成本。原材料的运输损耗、工艺损耗、管理损耗也需要加强重视。

3.5.2 提高模具利用率

PC构件因规格种类不同,模具的制作工艺也有差异,且模具费用在构件生产成本中不容忽视。首先,在装配式建筑项目设计阶段,应充分考虑项目规模的最低要求,在综合考虑建筑使用功能与施工技术的前提下,尽量避免构件种类差异化程度过大,导致模具种类过多而生产成本升高。其次,模具的使用次数对成本增量也有较大影响,由于项目中构件的种类不同,生产商需对不同构件的模具单独配模,则会降低模具的使用次数,使模具不能充分利用,最终引起成本的升高,因此,可提高模具的周转率以降低成本。同时,在模具的设计制作环节,需提高模具的设计水平与生产质量,避免因设计失误导致的模具生产成本升高[10]。

4 结语

针对当前装配式建筑的成本管理,从设计规范、建筑设计、生产运输、施工管理各环节进行分析,找出影响成本的部分因素,探讨对应的解决策略,提出明确编制工程量清单流程、提高集成化水平、严格控制运输过程、提升现场管理水平,以及提升PC构件的生产工艺,都是控制装配式建筑成本和促进我国装配式建筑工程可持续发展的有效途径。

我国大力发展绿色建筑,而装配式建筑正是绿色建筑的组成部分之一,降低其成本是推动发展的重要任务。装配式建筑的成本管理贯穿于项目实施全过程,从项目筹建、设计、生产,到施工、验收等环节,除了上述策略以外,还需要建筑主管部门的监督管理与政策支持、建筑相关企业之间良好的协同工作,以及新方法、新技术、新材料的研发等,来不断优化装配式建筑的成本管理,以推动装配式建筑的健康良性发展。

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