装配式混凝土建筑成本分析与控制研究

张林

（重庆市黔江区城市建设投资（集团）有限公司，重庆 409000）

0.引言

随着社会经济的不断发展，传统现浇的建筑施工方式存在着许多问题，如易造成环境的污染、噪音污染以及资源浪费等[1]。在我国经济大力发展以及全国各地政府大力支持的情况下，装配式建筑行业的发展是我国建筑行业发展的重中之重，但是作为新兴的建筑产业，装配式建筑在我国仍然存在着相当多的问题，如经验不足、相关产业链不足、专业工人短缺等，这些问题都使得装配式混凝土建筑成本较高，因此进一步控制装配式建筑的建造成本，对于装配式建筑规模化应用、完成建筑工业化有着很大的现实意义。

本文将以装配式混凝土建筑为主要研究，从设计、生产、运输、施工安装多个阶段出发，对装配式混凝土建筑的成本结构加以分析，查明成本偏高的原因，提出了减少装配式混凝土建筑成本的相应措施。

1.装配式混凝土建筑基本简介

1.1 装配式混凝土建筑

钢筋混凝土构件将在厂房内进行大批量的制造，并通过专门的运输车队送至施工现场，再使用相关的机械设备对这些预制构件进行装配，建成的混凝土结构建筑即装配式混凝土建筑。装配式混凝土建筑通常包括全装配建筑和部分装配建筑两大类：全装配建筑，即全部构件均为预制构件，一般用来修建高度较低的建筑物或对抗震等级要求不高的多层建筑。部分装配建筑的主要构件采用预制构件，通过现浇混凝土的方式来连接各个构件，形成装配式混凝土建筑物，适用于对强度要求较高的高层建筑。

装配式混凝土建筑结构包括装配整体式剪力墙结构、预制框架结构和框架剪力墙结构。民用住宅中最普遍使用的就是装配整体式剪力墙结构，鲜明的特点是建筑内部结构规整，不会存在多余的支柱和房梁。装配整体式框架结构主要用于大中型建筑物。框架剪力墙结构主要用于空间要求较大的建筑。

1.2 装配式混凝土建筑的优势

首先，在设计方面，装配式建筑的优点主要表现在规范设计、组织高效、灵活应用等方面，同时具有可持续发展和现代化特征。与传统的建筑施工方式比较，装配式混凝土建筑对设计上的要求更加细致，彻底改变了以往的简单粗犷的施工方法。

其次，在施工方面，和中国传统建筑施工方法比较，由于预制构件都是根据标准并大批量生产，标准化和机械化水平大大提高，而且不受劳动强度、工作量和环境制约，省用了大量的浇筑时间和资金，提高施工质量，保障了成本的可控。对周围的环境也更加友好，工地不再是传统印象中的“脏乱差”了。

再次，在管理方面，与我国传统施工方式相比，装配式混凝土建筑在预制构件生产和安装上显著减少了工作人员数量，工作人员的调动协调也更加容易，相应的管理经费也得到减少，而细致化的管理工作则对相关管理人员提出了更高的要求，团队也更加专业化。

2.装配式混凝土建筑各阶段成本分析

2.1 设计阶段

相较于传统现浇的建筑，装配式混凝土建筑的设计流程会更加繁琐复杂。现浇建筑的设计流程分为：实施方案设计、总体设计、施工图设计[2]。而装配式混凝土建筑的设计除了上述的流程以外，还增加了拆分设计与构件加工设计2个环节。另一方面，装配式混凝土构件中会加入大量的预埋件，以便于后期的预制构件联接。因此，装配式混凝土在设计方面更为复杂繁琐，设计过程还存在着一些其他问题。

产品设计、生产、施工环节严重脱节。在预制构件设计过程中，容易脱离实际，而忽略了构件生产及现场施工，各个环节发生冲突，导致构件不能正确使用，甚至使得构件变为无效构件，工厂不得不重新设计生产。又或者工程设计中出现不起眼的误差，致使构件的强度等达不到设计要求，这样就又需要进行额外的加固处理。

设计要达到一定的精度，设计人员的费用必然增加。装配式混凝土建筑不仅仅是图纸的绘画，还需要根据图纸对相关构件进行拆解并进行更精密的设计。因为几乎所有的装配式建筑是装配和现场现浇相结合，对于节点预留的要求高，也使得装配式建筑的费用提升。

2.2 生产阶段

在生产上，预制构件生产需要大面积厂房以及大量生产基础设备，厂房的运行以及基础设备的更新都是一笔不小的开支。构件生产方式虽然形成了规模化生产，大大提高了产品效益，但是精细化的产品生产又对企业管理和工作员工提出了更高的要求，他们的水平直接影响到了企业生产制造过程的效益与品质。

现今预制构件标准化程度低，模具的生产成本高昂的同时，其反复利用率却不高，模具用过一次后便废弃，与美国、日本等国家的装配式建筑的发展仍有不小的差距；缺乏高素质工人，若混凝土强度和钢筋排布达不到规定标准，则不能使用，容易导致成本增加；如果施工时预制构件的预留孔跟施工现场对接不精准，且差别很大，则要重新进行预埋处理，从而造成二次施工。

2.3 运输阶段

运输费用是装配式建筑中不可避免的，预制构件在工厂中生产完成后，需要运输到不同区域的施工现场，因此预制构件的运输可以与专业的运输公司长期合作。运输费用的高低跟距离、路况、产品质量与体积等有很大的关系。此外还有运输效率，主要包括产品装卸载以及运输车队的调度问题。据统计数据，若运输距离越远，则每单位体积的运输费用越高，运输距离越近，每单位体积的运输费用越低。

因装配式混凝土体积一般较大，车辆的运输能力有限，从而运输车辆需要反复调度，运输成本显著提升。并且在运输过程中，由于混凝土韧性不好，可能会有一些磕磕碰碰，会造成一定的构件损耗，造成构件破损甚至预埋件破坏，当损坏程度过大时，应当废弃使用，并通知工厂重新预制相同规格的构件，这样不仅延误了施工工期，还增大了工厂生产构件的压力。

2.4 施工安装阶段

装配式混凝土建筑的施工阶段的成本，主要包含现浇部分混凝土成本、构件吊装工程成本、部分砌筑工程成本、抹灰工程成本、保温做法成本、措施费[3]。施工安装阶段的成本问题有：

装配式构件不仅体积大，质量也偏大，施工时并不方便，且利用机器设备的吊装费也较贵。如预制楼梯的安装，当其体积过大时，在吊装施工时需作从中间截断的处理，进行多次施工，延长了工期，相应的人工费也增加了。

施工过程难免存在损耗，造成构件损耗，当破损程度较高时，则不能再使用，为了建筑安全，需要废弃破损的构件，并通知预制工厂二次制作。

3.装配式混凝土建筑的成本控制

3.1 加大相关政策的扶持

装配式建筑作为建筑行业的新兴产业，虽然各个省市都颁布了装配式建筑的一系列优惠政策，直接推动了装配式建筑市场的发展，但目前尚处在摸石头过河阶段，在尚未得到广泛市场认可之前，其建设成本一直居高不下，成本下不来，一些中小型企业便不敢轻易踏入装配式建筑领域。且有关法律法规较薄弱，装配式建筑的预制率等属性会因设计算法的不同而产生巨大差别，所以，各地方的企业要根据自身实际状况，正确引导装配式建筑的发展。

如今装配式混凝土建筑市场份额仍然偏小，得不到大多数建筑企业的青睐。因此，各地政府应该制定有关鼓励措施来引导建筑企业接受并大力发展装配式建筑，并充分调动市场参与者的积极性，借此来扩大装配式建筑市场规模。如政府可以考虑给相关企业降低一定的税收；装配式建筑公司可以得到面积补偿、优先拿地和预先办理房屋预售等；购买了装配式住宅的广大消费者将获得更低首付金额等；大力支持装配式建筑科研等。实践将进一步证实，政策的有力支持是最有效的方法。

3.2 增强工作人员的专业水平

在设计环节，预先对设计人员开展装配式建筑设计的培训指导，以此造就专业能力强的设计人员。这样一来设计的预制构件更加完善，生产人员能够按照图纸精细施工，降低了后期返工的概率。与此同时也使模具可以反复利用，避免了不必要的资源浪费。

在生产环节，通过培养大量具备高素质的工人，构件生产品质得到有效提升。接受过专门技术培训的员工，会严格按图纸进行生产，混凝土的浇筑、振捣、养护也要做符合规范要求。同时，从严监控构件的设计生产标准，提升检测实验员的业务素质和能力，确保生产构件满足工程设计的强度等级，并尽量减小预制构件的弃用率。

在运输环节，混凝土构件容易有损耗，应当寻找经验丰富的运输人员，从而避免混凝土构件在运输途中造成不必要的损失。

在施工安装环节，预制构件在装配时精细化要求相当高，目前施工人员专业技术水平有限，可能会造成装配尺寸上有较大的误差。此外，在实际施工过程中，由于管理得不够严格，影响工程进度。可以考虑通过培训、考试考核、校企合作以及技术人员引进等办法，进行装配式混凝土建筑施工知识的全面更新，在施工阶段尽量避免各种出错。

3.3 装配式建筑行业的规范化

根据装配式混凝土建筑的施工精细化的特点，需要各个环节主体的密切联系，并且进行多方位的沟通交流，以充分发挥各自优点，从而达到资源共享。各个环节的主体合作，将促进各方更深层次的互动，效率得到充分提高，产品质量优化也指日可待。

建立装配式混凝土施工的质量考核体系，并对不同项目制定不同的投资指标以及造价指数，并公布市场的参考价格。计价体系的完善应该适应行业发展需求，计价管理人员要不断掌握最新技术，了解新建筑、新材料、新工艺的计价方式。

尽管各地方颁布了不少装配式建筑技术标准文件和规范，但在建筑行业内仍没有出台一个标准的设计规范，各个企业用着不同的标准去建设房屋，使得整个装配式建筑行业的评价体系十分的混乱，也利于企业与企业之间的交流学习，因此急需设计规范体系的完善。

装配式混凝土建筑的特殊性决定了建筑行业内要建立完整产业链的员工培养机构，提升建筑人员的理论知识和实践水平。更加可行的途径是进行校企合作，这样就将建立起一个高效的教育通道，有利于快速培养人才，整合专业施工知识和施工现场经验，不仅培养了工人施工技术和施工的主动性，还能在学校中积累优秀的后备人才，在不久的将来，整个装配式建筑行业也可以注入新鲜的血液。

传统现浇施工的管理模式早已无法满足新兴的装配式混凝土建筑的管理要求，很有必要对其科学管理方法加以改善与提高以适应行业发展趋势。如应用EPC管理模式，即工程总承包模式，实现设计、生产、运输以及施工统一化管理模式，提高各工序之间的联系性，从而提高资源配置效率，在流程上也避免了许多中间环节，减少了施工成本。再者，还可以将BIM（工程信息管理模型，Building Information Modeling）技术运用于装配式混凝土建筑的施工过程，实现不同施工环节建筑实体和BIM模型的在线管理，形成新时代的智慧建造，使更多的问题在线上便能得到妥善的解决，可以进行精细化控制，大幅减少返工频率。

3.4 预制构件的规模化应用

在装配式建筑预制构件制造以及项目建设达到相当规模后，其边际成本将会进一步降低。根据有关数据的计算，在部分装配式建筑发展缓慢区域，外墙体板的出厂售价大约为3200元/m³，而生产资金相对充裕、形成规模效应的区域的售价则大约为2200～2500 元/m³左右，大约低了30%左右[4]。装配式混凝土建筑的规模化应用可从2个方向进行：

（1）加强政府的支持力度，推动建筑公司积极地选择装配式混凝土建筑，鼓励广大消费者群体购买装配式建筑房屋，以确保市场能够接受并消化装配式建筑产业。（2）不断扩大装配式混凝土建筑的使用范围，以促进其产能发展，为装配式建筑产业化提供更大市场，使其尽快成为建筑行业的主力军。另外，人才队伍的成长和企业管理水平的提高也是推动装配式建筑大规模使用的必需前提。

4.结语

由于装配式混凝土建筑在设计、生产、运输、安装等过程中都会产生成本偏高的问题，可以通过加大相关政策的扶持、增强工作人员的专业水平、装配式建筑行业的规范化、预制构件的规模化应用等一系列的措施对装配式混凝土建筑进行成本管理，从而降低预制装配式混凝土建筑的成本，促进工业化建筑体系发展。