装配式建筑成本分析及降低措施

装配式建筑成本分析及降低措施

作者：万良

来源：《中国科技纵横》2019年第06期

摘 要：以现浇混凝土结构为主的建筑模式，逐渐不满足国家绿色发展的要求，而装配式建筑可以节能减排，得到国家政策的大力支持。我国装配式建筑与国外装配式建筑相比，发展相对滞后，其中重要影响因素之一就是成本问题。本文借鉴国外装配式建筑产业发展历史，通过对装配式建筑的设计、制作、运输、安装和业主管理等环节进行成本升降分析，针对性指出中国装配式建筑高成本的原因，并提出建议性降低措施，为装配式建筑可持续性发展提供参考意见。

关键词：装配式;成本分析;降低措施

中图分类号：TU741 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）06-0117-02 1 概述

随着我国建筑行业的快速发展，以现浇混凝土结构为主的建筑模式，经济成本高、环境污染严重，逐渐不满足国家绿色发展的要求[1-2]。装配式建筑设计标准化、生产工厂化、施工装配化，相比与现浇混凝土结构建筑，具有节约材料、节省劳动力、提高建筑质量、减少建筑垃圾和扬尘污染等诸多优点。国务院相关文件中提出耗时10年左右，使新建建筑面积中装配式建筑占比达到30%[3-4]。现在我国对装配式建筑加大了政策支持力度，推进装配式建筑发展。但是，我国装配式建筑行业发展相对缓慢，技术相对滞后，其中最重要的影响因素就是成本因素。本文将通过对装配式建筑结构的设计、制作、施工和业主管理等各个环节进行成本升降分析，借鉴国外装配式建筑发展的先进经验，并结合中国实际情况，探究中国装配式建筑高成本的原因，为装配式建筑可持续性发展提供参考意见。 2 国外装配式建筑产业发展状况

德国、法国、日本、美国、瑞典等发达国家的装配式建筑领先我国几十年，已经发展相对成熟、完善[5-6]。其中，德国采用叠合板、混凝土、剪力墙结构体系组成的装配式建筑，结构耐久性好，节能效益显著，逐步形成了通用技术体系。法国的预制装配式结构以装配式混凝土结构为主，钢结构、木结构为辅，生产、施工质量高，建筑装配率高。日本因处于太平洋地震带，地壳活动频发，预制装配式建筑结构多为筒体结构、框架结构和框架-剪力墙结构，预制率较高。

装配式结构建筑出现原因是为了降低成本。由于发达国家劳动力比较贵，而装配式建筑可以节省劳动力成本，同时，发达国家装配式建筑配套体系比较完善和成熟，装配式建筑方面的

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人力资源充足，不会因为产品和人力资源的稀缺导致成本的上升。因而，在发达国家装配式建筑降低成本效果明显。

3 中国装配式建筑产业发展历程及现状

我国装配式建筑开始发展于20世纪50年代。1956年，《国务院关于加强和发展建筑工业的决定》首次提出设计标准化、构件生产工厂化、施工机械化[7]。80年代，中国的装配式建筑发展达到高潮。砖混结构的住宅和办公楼等建筑大量使用预制楼梯、楼板和过梁，工业厂房大量使用预制柱、预制起重机轨道梁、预制屋架，出现了“PC大板楼”、“PC盒子楼”、无梁板結构的仓库等建筑形式。但是，这些装配式建筑和使用预制构件的建筑由于出现漏水、透寒、抗震性能差等问题，且无法较好的解决，逐渐退出中国建筑舞台。

20世纪90年代后，中国建筑结构以现浇混凝土结构和钢结构体系为主。进入21世纪后，由于建筑质量要求的提高、劳动力价格的提高、节能减排的需要等因素，我国重启预制装配式建筑进程，引进国外成熟的技术，并结合中国实际自主研发相关技术。近10年来取得了重大进展，技术日趋成熟，并建造了一些装配式建筑，但是我国装配式结构建筑仍处于发展的开始阶段，成本相对较高。我国装配式建筑技术上仍在探索，沿用的是类似钢结构建筑的模式[8]。

4 装配式建筑各环节成本升降分析

装配式结构建筑，相较于现浇混凝土结构建筑，在设计、制作、施工、业主管理等各个环节的成本都发生了变化，有升有降。借鉴国外装配式建筑发展经验，对各个环节的成本升降做出分析。

4.1 设计环节成本升降分析

预制装配式建筑设计过程中，对设计深度和精细程度要求高，因制作、施工过程不再有设计变更，需要建筑师、结构设计师和其他专业设计师密切合作与互动，需要设计人员与制作厂家和安装施工单位的技术人员密切合作与互动，避免失误和损失，增加了设计的工作量。与现浇混凝土建筑设计过程相比，装配式建筑设计环节工作量增加主要体现在以下几个方面：（1）新增预制构件拆分工作;（2）构件图需满足各专业的设计要求;（3）节点和接缝的设计复杂程度提高;（4）结构平面不规则处，设计难度提高;（5）考虑装修及使用对预制构件的要求;（6）对预制构件脱模、存放和吊装等过程中的复核计算工作量加大。 4.2 制作环节成本升降分析

与现浇混凝土结构建筑制作阶段相比，装配式建筑构件制作的费用会增加，但是质量会提高。装配式建筑制作阶段成本增加或减少分析如下：（1）材料费用的增加，包括预埋件的增

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加，加密区钢筋的增加，支座锚固区钢筋或钢板的增加，三明治保温墙增加的连接件，叠合楼板增加20mm厚度的材料，结构连接处增加的套管和灌浆料等;（2）工厂制备混凝土费用相较于购买商品混凝土的费用减少;（3）直接人工费用减少;（4）加工、养护费用增加;（5）模具周转次数增加，相比与现场浇筑模具费用，分摊成本降低;（6）工厂厂房和设备的折旧维修费用分摊成本增加。

4.3 施工环节成本升降分析

与现浇混凝土结构建筑比较，装配式建筑施工成本会降低。建筑的装配化会缩短施工周期，且建筑体量越大，施工周期缩短越明显，日本的超高层建筑可以缩短3-6个月。制作阶段成本增加或减少分析如下：（1）脚手架的使用量可大幅度减少，现场模板使用量最多可减少55%，相应的材料费用、运输费用和吊装费用等比例减少;（2）垂直运输和吊装费用增加;（3）新增构件运输费用;（4）模板、脚手架、钢筋等人工大量减少，现场安装、灌浆工种数量增加，总的人工费用可减少50%;（5）建筑垃圾数量最多可减少到80%，相应清运费用减少;（6）混凝土罐车2%的壁挂量、混凝土泵送量引起的费用随混凝土现浇量的减少而等比例减少;（7）现场加工棚、临时存放设施减少。 4.4 业主管理环节成本升降分析

装配式建筑较之现浇混凝土建筑，可以提高建筑质量，缩短工期，节省材料，节能减排环保。工期的缩短可以降低管理费用，缩短投资周期，降低银行贷款利息等财务费用，必然降低业主的成本;建筑质量的提高可以减少后期维护管理的费用。

经上文分析，装配式结构建筑，相较于现浇混凝土结构建筑，设计环节与制作环节成本提高，施工环节成本会降低，业主管理环节成本会降低，总成本会降低。我国大力推进装配式建筑发展，但是我国目前仍处于高成本运行阶段，分析我国装配式建筑成本高的原因和降低装配式建筑成本，成为亟待解决的问题。

5 中国装配式建筑高成本原因分析及降低措施 5.1 中国装配式建筑高成本原因分析

一般情况下，装配式混凝土结构建筑的成本会低于现浇混凝土建筑[9]。但是我国目前处于装配式建筑发展的起步阶段。此阶段，我国装配式建筑面临高成本运行风险，装配式建筑成本居高不下。我国装配式建筑初步发展阶段成本高的因素包括：（1）预制构件工厂建设初期一次性建筑成本投入高;（2）人员培训的高额费用;（3）技术研发和引进，或聘请专家的费用;（4）现场安装时大型起重设备的投资;（5）没有完善的配套体系，致使有些配套产品需异地采购或者国外进口;（6）我国目前劳动力价格较发达国家便宜，装配式建筑技术降低劳动力成本的效果不明显。

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目前，我国装配建筑发展过程中，面临着固定成本投入占比较高，技术不成熟，人力资源不足等诸多问题，这些问题严重制约了我国装配式建筑的发展。 5.2 中国装配式建筑成本降低措施

装配式建筑需要一个完整的资源闭合环，而我国装配式建筑发展起步晚，发展缓慢，不能形成一个资源充足、技术完善的体系。故借鉴国外装配式建筑产业发展历史[10]，针对我国装配式建筑发展现状，提出以下成本降低措施：

5.2.1 运用BIM（Building Information Modeling）技术

BIM技术的应用改变了以往的项目合作模式，可以全面细致深入地协调建筑、结构、水暖电等各个专业之间的冲突，降低设计成本;可以使施工单位能够直接参与项目设计，使模块划分更加合理，大大缩减后期设计修改的工程量;实时进度监控，现场与预制厂同步施工，大幅度提高工作效率。

5.2.2 规模化、标准化生产

模具费用在预制构件成本中所占比例较大。规模化、标准化可以大幅度减少模具成本，起到节约生产成本的功效。企业需对新岗位员工进行严格的理论培训和实操培训，同时建议构件加工厂家技术员直接参与优化设计工作，减少构件种类和复杂程度，减少模具加工种类，增加模具周轉次数;建议建筑楼型设计相同，建筑体量大，充分发挥装配式建筑的优势。 5.2.3 降低固定成本

固定成本在我国预制构件装配式结构发展中，所占比重较大，包括工厂厂房建设费用、设备摊销等。合适的建厂投入，选择适当的工艺，可以减少固定费用的折旧和分摊。 5.2.4 降低施工成本

施工工期安排合理有序，可以保证项目的均衡生产，尽量缩短工期，降低人工、机械成本、模具数量以及其它成本费用的摊销;材料堆放合理、施工机械布置合理，减少材料的损耗、机械的浪费，避免构件的二次搬运，从而达到降低预制构件成本的目标。 6 结语

综上所述，随着我国建筑行业的快速发展，以现浇混凝土结构为主的建筑模式，经济成本高、环境污染严重，逐渐不满足国家绿色发展的要求，而装配式建筑节约材料、节省劳动力、提高建筑质量、减少建筑垃圾和扬尘污染等诸多优点，在国家政策的大力支持下快速发展。本文通过对装配式建筑的设计、制作、施工和业主管理等环节进行成本升降分析，并结合中国实

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际情况，分析中国装配式建筑高成本的原因，并针对性提出降低成本的措施：①运用BIM技术;②规模化、标准化生产;③降低固定成本;④降低施工成本。为装配式建筑行业的迅速发展提供参考意见。我国装配式建筑市场很大，随着技术的逐渐成熟，和劳动力成本的上升，装配式建筑的经济效益会愈加显著。 参考文献

[1] 张雪敏，魏兴娜.浅谈装配式住宅的发展现状及前景展望[J].建材与装饰，2018（28）：134-135.

[2] 马欣艺.装配式住宅在绿色建筑中的应用[J].建筑技术开发，2018，45（13）：3-4. [3] 国务院办公厅.国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见[J].安装，2016（11）：5-6.

[4] 国务院办公厅.国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见[J].中国勘察设计，2017（4）：38-43.

[5] 全球十个国家的装配式建筑发展现状[J].砖瓦，2017（4）：76-78.

[6] 刘美霞.国外发展装配式建筑的实践与经验借鉴[J].建设科技，2016，（19）：40-42. [7] 国务院关于加强和发展建筑工业的决定[J].中华人民共和国国务院公报，1956（25）：582-590.

[8] 袁霞，王元清，等.保障性住房装配式非承重部品的工程应用与研究现状：第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C].2013：176-178.

[9] 李金峰.装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比研究[J].工程造价管理，2018（03）：56-60.

[10] 刘美霞.国外发展装配式建筑的实践与经验借鉴[J].住宅产业，2016（10）：16-20.