摘要：综观全国的装配式建筑发展，相关的管理经验及核心技术仍然主要集中掌握在少数企业、少数专业人员手中。因此，对没有做过甚至没有参与过相关项目的企业与技术人员，在装配式建筑中会遇到较多的问题，而其中的增量成本则更是被列为当下装配式建筑发展所需要克服的“三大关”之一。以剪力墙结构体系高层住宅为研究对象，通过现场实测数据，在对比传统建造方式的基础上，分析了不同预制率对装配式建筑的建造成本的影响。从建造成本效益、使用成本效益和工期效益三个方面，对比预制装配整体式建造模式与现浇整体式建造模式的异同，为装配式剪力墙结构设计提供理论参考。
关键词：剪力墙结构;装配式建筑;预制率;综合经济效益
引言
当前，建筑工业化处于转型升级的关键阶段，传统建筑业的施工方式已经不符合建筑工业化发展的需要，发展装配式建筑将成为建筑工业化发展的核心手段。在环境保护越来越重要的今天，它不仅符合人们日益增长的居住要求，而且能够满足“低碳、四节一环保”的国家政策。综观全国的装配式建筑发展，相关的管理经验及核心技术仍然主要集中掌握在少数企业、少数专业人员手中。
1装配式建筑及预制率概述
中国住宅工业化发展的起步阶段较国外晚，近年来随着房地产行业的快速发展，经济发达地区的部分大型房地产开发企业和施工企业正在进行建筑工业化的研究与实践，但是对装配式建筑的增量成本分析仍然较少。装配式建筑是将工厂化生产的各类预制构件(precastconcrete，简称PC构件)通过物流配送运到施工现场，并采用可靠的连接方式，将构件进行组装，以满足建筑功能要求的新型建筑技术体系。与传统建筑形式相比，装配整体式建筑具有提高劳动效率、改善工程质量、缩短施工周期、四节一环保等优点，是发展绿色建筑的重要途径。研究表明，不同的结构形式、技术体系、预制率、管理模式、项目规模、建筑高度等都会在很大程度上影响装配式建筑的综合经济成本。
2以实际工程为例进行两种建造方式的对比分析
2.1工程概况
为便于客观比较，准确反映不同预制率对建造成本的影响，在项目中针对不同预制率选择了不同的预制构件进行预制，并根据不同的预制率制定了4套施工方案，同时要求现场管理水平相同，施工时间相近。本工程位于湖南省长沙市，包含A，B两栋楼，本文主要对B栋建筑进行成本分析。该项目建筑抗震设防烈度为6度，设计基本加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，设计特征周期为0.35s，剪力墙抗震等级为三级。建筑外墙采用真石漆，内装饰按毛坯交房标准设计。项目工程概况见表1。为满足建造成本分析的准确性，本文所选的建筑单体均为纯住宅建筑，不含商业部分，所含1层地下室不作为对比分析对象，本文仅针对±0.00以上单体建筑进行研究分析。
2.2人工费对比分析
两种施工方式的四种施工方案在人工费上的差异对比详见表2、图2。由图表可以看出:1)随着预制率的提高，主体部分人工费呈先下降后上升趋势。当预制率为51%时，主体部分人工费相对最小，与传统施工方式相比，可节约人工费用49.1%。但是，当预制率大于51%时，人工费又有所上升，其原因为随预制构件数量增加，预制构件的吊装费用增长显著，使主体部分的总人工费有较大增加。2)装饰部分的人工费总体呈下降趋势。当预制率为65%时，装饰部分人工费仅占传统现浇方式人工费的16.3%，可以节约装饰部分人工费83.7%。总结原因为装配式施工将现场大量湿作业由机械化装配替代，施工机械台班的消耗量增加，从而减少了相应劳务人员的用量;同时，改善了工人的工作环境、提高了工作效率。
此外，预制构件在工厂内生产制作，表面平整度更好，吊装就位后墙面不需要抹灰，大幅减少了内、外墙抹灰的工程量。
2.3材料费对比分析
材料费对比见表3及图3，由图表可以看出:1)随着预制率的提高，预制构件的数量随之增加，因为预制构件的成本较高，从而导致材料费的大幅增长。如方案4中当预制率为65%时，材料费为方案1的5.8倍。2)预制构件以成品状态运至施工现场，大量减少了砌体砌筑、内外墙粉刷等工程量，可节约大量装饰材料，当预制率为65%时，装配式施工方式可节约装饰部分材料费的83.1%。3)本项目装配式施工采用“三明治外墙”技术，预制外墙构件中已包含保温材料费用，故现场施工过程中仅1～2层现浇部分(底部加强区)考虑外墙保温工程，其他楼层不再考虑保温工程。
3综合效益分析
3.1建造成本效益
装配式建筑的建造成本构成和核算方式与传统建筑存在较大区别。本文主要就构件和部品从施工成本效益、使用成本效益和工期效益三个方面对建造成本进行核算，得到装配式建筑的单位面积造价，并与传统建筑的单位面积造价对比，从而分析装配式建筑建造成本所具有的经济效益。通过对装配式和现浇式建造成本的数据(图6，7)进行分析可知，虽然装配式建筑与传统建筑相比能够减少现场混凝土的浇筑量、内墙抹灰工程量以及砌筑工程量，但是预制构件的生产和安装成本却大大增加，导致装配式建筑的建造成本居高不下，制约其快速高效的发展。例如，当本项目的预制率为51%时，成本增量为368元/m2，当预制率为65%时，成本增量高达494.8元/m2。
3.2使用成本效益
装配式建筑的使用成本要明显低于传统建筑，使得其全生命周期成本最终会低于传统建筑。根据本项目实例及其他几个典型的装配式建筑的调研资料来初步估计其在使用阶段的成本，进而阐述其明显效益优势。(1)管理成本C1装配式建筑在建造过程中采用了高新技术和新型材料，在后期的使用阶段管理成本要高于传统建筑。通过对装配式建筑的管理费用资料的统计，装配式建筑的管理成本为26.4元/m2，现浇式建筑为24元/m2。(2)能耗成本C2装配式建筑是节能环保的新型建筑，其能耗成本的降低是显著的。能耗成本主要考虑其在使用阶段的采暖费、电费、制冷费以及燃气费。经调研资料显示，在建筑的全寿命周期内，装配式建筑的能耗成本为11.65元/m2，现浇式建筑为27.39元/m2。
3.3工期成本效益
通过对本项目及其他多个项目的统计分析可知，对于主体结构，两种建造方式的工期基本相同。但是，因为装配式建造方式提前了室内外装修作业的进场时间、缩短了外墙装饰作业时间，提前了室外工程的开始时间，可以使总工期提前1～3个月，如图8所示。对于本项目，当预制率为65%时，总建安成本按照2000元/m2计算，施工投资额为2300万元。根据表1中数据，以总工期缩短2个月计算，年息8%，分3次回款，可节省利息12万元，折算后为－10.5元/m2。
结语
装配式建筑是建筑工业化发展的必然趋势，然而装配式建筑造价比传统结构建筑高，这在一定程度上限制了装配式建筑的推广。本文以长沙某项目为背景，分析了不同预制率对装配整体式建造方式建造成本的影响，揭示了影响装配式建筑建造成本的主要原因;并且从建造成本效益、使用成本效益和工期效益三个方面，论证预制装配整体式建造模式与现浇整体式建造模式差异点，为装配整体式剪力墙技术体系的发展提供参考。
参考文献:
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[3]装配式混凝土结构技术规程:JGJ1—2014[J]．北京:中国建筑工业出版社，2014．
论文作者:李雪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
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