铁路装配式混凝土办公建筑成本分析--中国期刊网

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铁路装配式混凝土办公建筑成本分析

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：任红英

[导读] 摘要：近年来装配式建筑的发展为传统建造方式的发展提供了一个重要方向，证明了装配式建筑正是未来传统办公型建筑建造转型升级的重要途径。

        中国铁路沈阳局集团有限公司长春工务段
        摘要：近年来装配式建筑的发展为传统建造方式的发展提供了一个重要方向，证明了装配式建筑正是未来传统办公型建筑建造转型升级的重要途径。本文主要通过分析对比办公建筑在建造、使用以及拆除各个阶段中装配式混凝土建筑（PC建筑）与传统混凝土建筑的成本差异，归纳总结装配式建筑在各个阶段的成本优劣势，系统分析降低其建筑成本的措施方法，为工程中装配式建筑方案选择、造价分析等提供参考。
        关键词：装配式建筑；PC建筑；成本控制
        1 引言
        随着近年来铁路变革的不断，铁路原有的生产办公房建设备老化严重，不适用现有的办公需要，办公房建设备也进入到新一轮改建新建当中，但是成本是有限的，所以已经在国外有所成效的更加合理便捷的装配式建筑这种建筑模式为国家所推崇。随着改革开放以来我国铁路事业进程的加快，随之而来的配套铁路生产生活所需的建设大面积展开，装配式建筑的大力发展也适应了我国目前迫切需要有更好的建筑建设发展方式，来满足我们日益增长的生产办公数量和房屋质量方面的需求。并且传统建筑方法其本身缺乏集约控制和建造过程中能耗较高，随着时间推移，其给自燃和社会环境造成的负面影响将会越来越明显。
        北欧与美国、日本等国家的装配式建筑体系已经比较成熟，而从我国建筑市场情况来看，装配式建筑的行业规模受到各方面因素的制约，增长缓慢。特别是装配式混凝土建筑（PC建筑）成本较于传统现浇建筑仍未有明确优势，PC建筑优势不能完全发挥，在目前建筑市场竞争激烈的情况下，阻碍了装配式建筑的快速发展。因此要发展装配式建筑，首先就要分析明确装配式建筑相较于传统现浇建筑的成本优劣势，再根据分析所得对其成本结构进行改进优化[1]。
        2 装配式建筑的优势
        装配式建筑与传统建筑模式从设计、生产、施工以及管理上都有很大不同，过去粗狂的建筑模式在我国建筑行业可谓根深蒂固，但其高污染、高浪费、建设周期长等特点不符合我国可持续发展和绿色发展的要求，因而限制了其发展的局限性。装配式建筑模式的出现打破了以往“照章办事”的流程，这种突破是体现在各个环节的由内而外的质的飞跃。
        （1）设计方面
        装配式建筑可实现设计模块化、标准化。在相同地域、气候和环境条件下，通过优选户型，可以进行标准化、模块化复制设计和构件加工生产，这样不仅效率更高，而且前期通过BIM综合考虑设备管网一次性设计、预留，后期相同户型拼装组合能够减少重复设计。
        （2）成本方面
        由于装配式建筑施工时现场仅需要拼接安装人员，故可以有效减少现场施工人员，节约人工成本。装配式建筑成本主要集中在初期预制构件制造工厂体系的建立，在其建立之后构件于工厂进行流水线作业生产，工作人员只需要进行简单的重复作业，这不仅可以提高人员的熟练程度，可以通过固定作业模式进行集中培训达到作业条件。这样将传统施工的大量工作转移到了工厂中，改善了工人的工作环境，降低了施工期间作业人员的安全隐患，提高了构件大批量工业化生产的效率，以达到节约建造成本的目的[2]。
        （3）施工工期方面
        由于装配式建筑现场湿作业环节大大减少，其作业环节受到的环境的影响会大幅减小，其施工周期可控性大大提高。相较而言传统施工方法的施工周期经常会受到环境因素的影响，常会导致工期的延后，且由于追赶施工进度而造成施工质量隐患的增加，导致施工后期投入成本增加造成最终实际建造成本往往大大高于预算成本。装配式建筑由于构件采用预制，然后现场进行成品拼装较于传统方法大大减少了现场作业，从而保证了施工进度。由此可见，装配式建筑可以有效减少建筑工期，从而达到节省人力、物力、成本的目的。
        （4）质量方面
        装配式建筑的预制构件由于采用工厂化生产，其质量可控，其流水化的生产模式避免了现浇构件由于人为因素导致的质量影响，并且构件出厂时可以均需要进行单一构件的质量检查，且只有合格的构件产品才可以出厂参与建筑的组装，这样就可以保证在建筑施工过程中预制构件的产品质量，从而可以保证建筑的施工质量。
        由此可以看出，装配式建筑技术充分展现了建筑设计施工阶段质量可控、成本可控、安全可控的三控原则，实现了建筑建设期间节约能源、节约成本、节约人员的三节优势。装配式建筑符合我国目前的可持续发展经济道路，同时也满足了我国居住环境改善的迫切希望。装配式建筑技术充分体现了未来建筑产业化的发展方向，同时也是近年来国家推广城镇化建设的必然结果。随着科学技术的进步，装配式建筑构件会越来越多的实现工厂预制化，解放出更多的劳动力。国家大力推进装配式建筑产业现代化政策机制，极大地促进了建筑行业发展向高效管理、高效能源利用方向发展。
        3 装配式建筑建造成本案例分析
        为了分析装配式建筑的建造成本，本章以装配式建筑为例，比较装配式办公楼和传统现浇办公楼的各部分成本，找出造成建筑成本高的主要因素，为以后再见项目有针对性地进行成本控制提供参考。本项目类型属于政府投资项目，总建筑面积约129400m2，其中规划内有2栋办公楼为预制装配式剪力墙结构，工程设计抗震设防烈度为八度，使用年限为50年。其中2#楼预制率较高，建筑产业现代化示范作用更加显著，所以本位以2#楼为例进行分析。2#楼地下一层，地上23层，建筑面积17688，2#楼所采用的预制构件有以下几种：预制叠合楼板、预制楼梯、预制墙柱、预制梁构件、预制阳台、预制空调板、预制建筑GRC造型节点等细部构件，其中预制构件所占的比重高达53.31%。2#楼拆分的楼层分别为：4层至23层m2标准层，拆分的单层标准层面积均为777.16m2，拆分的总面积为15543.20m2。
        预制装配式办公建造成本C主要包括：决策成本C1、设计成本C2、建筑安装成本C3以及配套设施成本C4。预制装配式住宅建造成本主要表示为：C=C1+C2+C3+C4这四项之和。
        （1）决策成本和配套设施成本：决策成本不受施工方式的影响，即预制装配式办公与传统现浇办公的决策成本相同，即。而且预制装配式办公和传统现浇办公采用相同的配套设施，这部分费用也相同，即。
        （2）设计成本：目前我国国内装配式办公建筑与传统现浇办公建筑的设计费用区别主要在原现浇混凝土办公设计图纸的基础上需要进行预制构件拆分设计和节点连接设计，这就比传统办公设计成本多出二次拆分设计的费用，目前预制装配式办公的设计成本中二次拆分费用约为8~10元/m2。这里取9元/m2，假设传统现浇办公的设计成本为，则预制装配式办公的设计成本为传统现浇办公设计费与设计拆分费之和，即：。
        （3）建筑安装成本：预制装配式办公的安装成本和传统现浇办公因为加工和施工工艺的不同，安装成本也不相同。建筑安装成本费用主要表现在钢筋和混凝土部分，故本实例主要分析钢筋混凝土分部分项工程。且本实例所在城市由于政府政策，对于3万平方米以上的装配式建筑给予50元/m2的市财政资金的补助，单个项目补贴不超过500万元。由于本项目装配式建筑总面积超过3万平方米，政府可以提供的补助为50元/m2，共 884400元，两种施工方式的办公清单计价表如下表3.1。
        表3.1 2#楼不同工艺清单计价

        综上，预制装配式办公建造成本为：

        传统现浇办公建造成本为：

        则预制装配式办公与传统现浇办公建造成本的差额为： 1205405.64元，每平方米的差额为：。装配式建筑的建造成本要高于传统建筑的建造成本是目前装配式建筑发展阶段的实际情况[3]。
        4装配式建筑建造成本影响因素分析及改进
        上表3.1中装配式建筑的安装成本总计11446375.9元，传统现浇的建筑成本总计为7317607.88元。而设计成本增加了二次拆分费用，经过对建造成本的分析，得到预制装配式住宅建造成本高的主要原因：预制装配式住宅的设计成本和建筑安装成本较高。
        （1）设计成本：设计拆分费用是指在原设计图纸的基础上，进行构件的单元划分和节点连接设计。装配式建筑设计成本高于传统建筑的主要原因是在建筑、结构设计的基础上增加了设计拆分费用。只有不断探索新的方法、技术，对涉及人员进行培训，做到一次设计到位，减少设计成本。
        （2）建筑安装成本：装配式办公的安装成本比传统现浇住宅的安装成本高6.08%，主要原因有以下几个方面：1）加工能力的限制。目前能够进行PC加工的企业极少，这是加工厂的一次性投资过大，同时加工厂的维护费用较大；2）模具的适应性。装配式建筑初期阶段建筑构件类型较多，则必然造成建造成本的提高；3）运输成本。加工成生产的构件运输到现场进行安装，运输费用占有较大的比例；4）人工成本。装配式安装熟练工种的缺失，导致人工成本提高；5）装配式自适应的特殊要求，与装配式建筑相配套的钢筋连接，各种连接件，防水处理等等都是装配式建筑必须要解决的技术问题。因为目前技术不成熟，发展不完善导致的预制构件生产费和安装费较高。我国的装配式构件使用还处于初级阶段，在政府和相关企业的共同努力下，大力推广装配式建筑，形成规模化之后，预制构件成本会大大减少[4]。
        本项目仅仅是从建造成本进行数据分析，如果考虑设计成本和施工周期缩短对资金成本的影响，并且随着未来装配式建筑构件产业化发展，其生产加工和运输成本的降低，装配式构件加工推广之后扩大设计规模，装配式建筑的建设成本就可以低于传统混凝土建设成本。
        参考文献：
        [1]毛宁宁，蔡彬清.装配式混凝土建筑成本控制分析[J].福建工程学院学报，2017，15（04）：399-403.
        [2]陈伟，李铁林，蔡玉春.基于循环经济的工业化住宅与传统住宅的对比分析[J].宏观经济研究，2010（04）：76-79.
        [3]GulPolat.FactorsaffectingtheuseofprecastconcretesystemsintheUnitedStates[J].Journalof Construction Engineering and Management，2008（3）：169-178.
        [4]王雪艳，何晓珊，王莉等.预制装配式住宅建造成本及控制措施研究[J].建筑经济.2017，38（2）：31-32