从工程经济角度看装配式建筑发展

刘康兰 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031）

0 引言

自2016 年2 月，《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作若干意见》提出以来，我国一步步推广并重视装配式建筑的发展，2020 年3 月《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 远景目标纲要》中明确：“发展智能建造、推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅。”2020 年8 月《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》（建标规〔2020〕8 号）又相继提出加强系统集成化设计、优化构件和部品部件生产、推广精益化施工、加快信息技术融合发展、创新组织管理模式、强化科技支撑、加快专业人才培育、开展新型建筑工业化项目评价、加大政策扶持力度。足见我国对装配式建筑的重视。

1 装配式建筑的优势

装配式建筑的特征有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。

①标准化设计使得各构件具有通用性，少规格、多组合，更加经济合理、科学高效，能够提高生产速度和劳动效率，从而降低造价。

②工厂化生产不仅使得部品部件的质量更加可控，还可以减少人工用工数量，减少材料的浪费，在降低造价的同时节约资源、保护环境、减少污染。

③装配化施工是构件在预制厂制作时就已经在准确的位置设置预留孔洞及预埋件，便于在施工与装修阶段与已有建筑构件完好、准确连接。施工起来更加方便快捷，机械化水平高、劳动强度低、施工效率高、质量易于控制，同时大大缩短传统施工的养护时间，减少人工用工投入的同时还可以节约时间成本。

④一体化装修通过BIM 可视化的便利进行建筑渲染，不仅可以保证建造空间，便于进行精细化作业和优化设计。还可以避免施工中出现碰撞，实现内装、管线与建筑结构的三分离，也成为建筑装饰装修信息化与工业化发展的突破口，同时减少二次装修中的材料浪费和用工数量的增加，大大降低成本。

⑤BIM 应用也是信息化管理的手段，不仅可以应用在生产施工中，还可以应用在运维阶段，确保施工过程的可视化模拟和可视化管理，有效避免碰撞引起的返工、工程变更等，节约成本。

⑥智能化应用方面结合现代智能化信息技术，将各种配套设备加以集成，实现通信自动化、办公自动化、设备设施自动化，形成高效、舒适的居住环境。

装配式建筑拥有以上诸多优势，但在实际项目中的运用情况，将以实际案例进行工程经济分析。

2 典型工程案例概况

本项目为合肥市肥东县某镇社区集体建设用地租赁住房建设EPC 项目，包含7 栋22～24 层住宅和1 栋综合配套用房，用地面积26625.00m2。项目总建筑面积73194.43m2，地上面积58549.69 m2。项目采用EPC 模式，其中住宅部分遵循“建筑、结构、机电、内装一体化”的原则，采用精装修，装配整体式混凝土剪力墙结构体系。连接方式采用钢筋套筒灌浆连接技术，各单体的装配率不低于50%。本项目预制构件包括预制混凝土复合保温外墙板、预制混凝土挂板、预制混凝土PCF板、预制轻质隔墙板、预制叠合楼面板、预制阳台、预制空调板、预制楼梯。

图1 工程案例

本项目工程内容包含螺旋钻孔桩基础、筏板基础、土建工程、室内精装修、给排水工程、消防工程、电气工程、暖通工程、智能化工程及园区配套。总投资35960.94 万元（不含建设期利息），其中工程费用30720.02 万元（其中土建安装工程费23264.79 万元、装饰工程费7455.23万元）、其他费用3528.49元、预备费1712.43万元。

3 经济性分析

本项目装配式住宅部分平均造价约3600 元/m2，而层高、层数、户型类似的传统现浇住宅平均造价约3300 元/m2。就现有数据来看，目前装配式建筑的造价较传统现浇结构的造价还是偏高，按本项目当时市场价来看，普通C30 混凝土价格为644 元/m3，完成现浇构件加模版施工的综合单价约1600 元/m3，而装配式预制构件价格为3500～3800 元/m3，完成施工综合单价约4400～4700元/m3。

在本项目工程中，人工单价按140元/工日计入，经过测算，装配式施工总人工费占总投资比例约13.5%，而传统现浇施工总人工费占总投资比例约17.5%。当人工单价为170 元/工日时，总造价增加约3.5%，随着人工单价的增长，两种施工方式工程造价都会增加，但是装配式施工相对传统现浇施工的人工费占比会降低。

4 装配式建筑高成本的原因

建设工程的工程费用主要由人、材、机、管理费、利润、规费、税金组成，而管理费、利润、规费、税金按照规范要求计取，接下来从人工、材料、机械三方面分析装配式构件施工综合单价较高的原因。

①缺乏技术人才，在工地干活的年轻人比例少，缺乏先进技术，装配施工水平不够成熟，施工效率低。

根据调研，随机抽取在建项目3900位建筑工人进行分析，建筑工人年龄分布比例如图2所示。

图2 建筑工人年龄分布比例

由图2 可知，50 岁以上建筑工人占比超过37%，30 岁以下建筑工人占比仅为10%，说明建筑行业年轻工人紧缺问题严重。随着我国人口老龄化现象的进一步发展，这一问题将进一步加剧，最终导致建设成本持续走高。培养技术人才，促进年轻人参与工程建设迫在眉睫。

②材料方面主要还是装配式构件价格较高，其原因有装配式建筑的规范标准还不够健全，装配式建筑国家标准、行业标准和地方标准缺乏，导致一体化集成设计不足，不能实现模块化批量生产标准构件，造成生产效率低下，增加成本；其次生产部品部件的自动化、智能化应用不足，导致产能低下，成本增加；工厂化生产基地不足，布局不合理，构件运输成本高。

③机械设备自动化程度不能满足使用需求，首先是工厂生产构件的机械设备不够先进，智能化不足，产能低下；其次是施工现场的构件安装机械、机具不能协同施工，需要人工辅助，增加施工成本；以及一体化、集成化装修能力不足，还需要进行二次施工。

5 降本增效措施

针对上述高成本的原因分析，结合现行国家政策及建筑业发展趋势，提出相应的改进措施。

①发展技术人才，加大技能培训。《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19 号）文件中明确：“提高从业人员素质，加快培养建筑人才”，以及《关于加快培育新时代建筑产业工人队伍的指导意见》（建市〔2020〕105 号）文件提出：“建筑工人实现公司化、专业化管理，加快建筑工人终身职业技能培训，形成一支秉承劳模精神、劳动精神、工匠精神的知识性、技能型、创新性建筑工人大军。”

有了诸多政策的大力支持新一代年轻人的技术水平，发展技术人才，年轻人也会更愿意加入到建筑行业的大军中。因此，发展装配式建筑既加快推进发展技术人才，提高建筑工程质量、降低工程成本，同时还能促进新鲜血液的加入，达到双向奔赴。

②加快编制装配式建筑国家标准、行业标准和地方标准，加强技术创新，促进关键技术和成套技术研究成果转化为标准规范，使得装配式建筑设计能够普及，统筹建筑结构、机电设备、部品部件、装配施工、装饰装修能够形成一体化集成设计。

③提高产业聚集度，加强培育技术先进、专业配套、管理规范的骨干企业和生产基地，完善部品部件的品种和规格，促进专业化、标准化、规模化、信息化生产，合理优化物流管理及组织配送，积极引导设备制造企业研发部品部件生产设备机具，提高自动化加工技术水平，提高生产效率，进一步减少人工用工数量，达到降低成本的目的。

④加强技术创新，引领企业研发应用与装配施工相适应的先进技术、机械设备，鼓励企业创新施工组织方式，编制先进的施工工法，提升施工技能，打造技术工法、组织管理、技能人才队伍一体化的高新技术骨干企业。

⑤加快推行装配式建筑装饰装修与主体结构、机电设备协同施工，推广标准化、集成化、模块化的装饰装修模式，提高装配化装修水平，倡导菜单式全装修，满足消费者个性需求，避免因为二次装修导致浪费材料以及反复投入人工，增加工程成本。比如本项目中的预制混凝土复合保温外墙板，与主体结构一次施工，节约模板、支模、拆模、粉刷等一系列工序，如果技术成熟，从源头降低预制混凝土复合保温外墙板成本，则必然会降低整个项目的成本。

⑥发展绿色建材。2021 年10 月《关于推动城乡建设绿色发展的意见》中要求，建设高品质绿色建筑，实现建筑领域的碳达峰、碳中和行动，规范绿色建筑设计、施工、运行、管理。而绿色建筑的实现必然要做到“四节一环保”，即节能、节地、节水、节材和环境保护。装配式建筑中的预制构件工厂化生产，通过减量化、再利用、资源化的循环生产方式，提高资源利用率，减少建筑垃圾产生，大幅降低能耗、物耗、水耗水平。本项目中的预制混凝土复合保温外墙板，将装饰外墙板、保温层、结构层合三为一，减少脚手架与模板的安拆，降低材料损耗，从而降低造价成本。因此推广装配式建筑也是促进绿色建筑发展的重要举措，在进行绿色建筑建设的同时降低装配式建筑造价成本。

⑦发展智能建造。智能建造是指在建造过程中充分利用数字化、智能化技术，包含BIM、物联网、人工智能、云计算、大数据等技术，实现设计、工艺、制造协同。

积极应用BIM 技术，加快构建数字设计基础平台和集成系统，实现设计、工艺、制造的协同，加快生产数字化与智能化升级，利用建筑机器人实现少人甚至无人工厂，提高生产效率，降低生产成本。

比如在钢筋制作安装、模具安拆、混凝土浇筑、钢构件下料焊接、隔墙板和集成厨卫加工等工厂生产关键工艺中，推广应用智能制造生产线；在材料配送、钢筋加工、喷涂、铺贴地砖、安装隔墙板、高空焊接等现场施工环节中，加强建筑机器人和智能控制造楼机等一体化施工设备的应用。

通过先进制造设备、智能设备及智慧工地相关设备的研发、制造和推广应用，提升各类施工机具的性能效率，提高机械化施工程度。通过建筑物联网技术，提升数据资源利用水平和信息服务能力。通过应用智能化系统，提高建造过程的智能化水平，减少对人的依赖，不仅达到安全建造的目的，同时增效降本，提高建筑的性价比和可靠性。

6 结语

从工程经济角度对装配式建筑的发展进行分析，不管是人工、材料还是机械，都与目前要推广的技术人才、绿色建材、智能建造息息相关，在降低装配式建筑工程造价的同时推动了技术人才、绿色建筑、建筑智能化的发展，可见装配式建筑的发展是建筑业发展的必然趋势。装配式建筑广阔的发展前景代表着巨大的产业需求，带动着整个建筑业的可持续发展。