基于VE的装配式混凝土结构建筑经济性分析

卓立安

(福州国际航空港有限公司 福建福州 350000)

基于VE的装配式混凝土结构建筑经济性分析

卓立安

(福州国际航空港有限公司 福建福州 350000)

装配式建筑的发展是中国建筑行业发展的热门趋势，对其结构性以及经济性的研究最为广泛。为了研究目前我国装配式混凝土结构建筑在实际工程中的经济性，通过对装配式混凝土结构建筑以及现浇式混凝土结构建筑的功能及造价进行比较，基于价值工程的原理计算两者的功能系数以及成本系数，分析了装配式混凝土结构建筑的综合效益。计算结果表明，尽管装配式混凝土结构建筑的造价相对较高，但其性价比与现浇式混凝土结构建筑相比几乎相当。

装配式建筑；现浇式建筑；经济性；价值工程

0 引言

近年来，随着国家经济的快速发展以及城镇化进程的快速推进，我国建筑行业得到了快速发展，与此同时，对于建筑工程的施工周期以及其对于环境的关系也提出越加严苛的要求。装配式建筑由于其具有施工周期快，受施工环境影响较小，节能环保等诸多特点被广泛关注，国家对于装配式建筑的推广力度也在不断增大。2016年8月，国务院印发了《国家生态文明试验区(福建)实施方案》将福建省作为全国首个生态文明试验区[1]。在《福建省建筑业“十三五”发展规划》中提出：到2020 年，全省装配式建筑产值超过 2000亿元。国家级装配式建筑产业基地达10家，这为推进装配式建筑的广泛使用提供了良好的政策支持[2]。

由于装配式建筑的诸多优点，因此对于装配式建筑的经济性分析也是目前的研究热点之一。王爽[3]根据对我国建筑工程中土建工程造价的组成进行分析，得到了影响装配式建筑与现浇式建筑的主要因素；李丽红[4]经过实证分析，对比了现浇式建筑与整体式建筑的成本差异，并详细分析了两类工程的成本变动情况；李永森[5]根据全生命周期理论对装配式建筑以及现浇式建筑进行了经济性分析。以上研究均是从工程造价的角度对装配式建筑及现浇式建筑进行比较，并且所得到结论为装配式混凝土结构建筑的成本居高不下，经济性较差。本文通过价值工程法对装配式建筑及现浇式建筑进行技术指标以及成本指标的比较，进而确定两者的价值系数，确定装配式混凝土结构建筑在工程中的综合效益。

1 价值工程原理

运用价值工程(Value Engineering)的方法可以对所分析的对象进行综合效益评估，价值工程的主要目的是搜寻一种行之有效的产品方案，使得花费较少的成本来达到最为有效的使用效能。在价值工程分析中，将所分析对象的价值定义为产品所具备的效能与实现这些功能所花费的成本比值。因此，价值工程分析中主要的3个元素为：价值(V)、功能(F)、成本(C)，三者的关系如式(1)所示，其中功能系数的计算如式(2)所示，成本系数的计算如式(3)所示[6]。

(1)

(2)

(3)

式中，V是价值系数，代表产品价值，是指产品所需求的功能以及实现这些功能的总造价比例；F为功能系数，其本质是分析对象的使用价值；C是成本系数，表征产品在生产及使用过程中的总体花费情况；i是完成该产品的实施方案标号。

对于装配式混凝土结构建筑而言，F为建筑物满足的施工、使用以及环境的要求，主要包括以下几个方面：① 结构性能：结构安全性、结构耐久性；② 施工性能：施工工艺、施工周期；③ 环境性能：节能、环保。在以往的研究中，对装配式建筑的造价计算多数是根据建设成本，而在价值工程分析中，对分析对象进行成本分析时，是依据产品在全生命周期中所有成本之和。

2 装配式混凝土结构建筑经济性分析

在建筑工程中采用装配式混凝土结构建筑，可节省建设周期，在回收过程中也减少了对于环境的破坏，但是我国目前装配式混凝土结构建筑的实施还处于起步阶段，主要是由于其造价较高。因此，通过价值工程分析，综合功能、造价，从总体上对装配式混凝土结构建筑的综合效益进行分析。

2.1 性能分析

根据装配式混凝土结构建筑在建设过程中的设计施工要求以及使用特点，从结构性能、施工性能以及环境性能3个方面的建设要求入手，经过分析整理后，主要可以从6个功能指标出发，其功能指标组织设计系统如图1所示。

图1 功能指标图

通过功能指标图中的各项功能指标在建设工程中的作用，进而确定各项功能指标在建设工程中所占的功能权重。本例从3个方面出发，将权重系数均分到各项功能指标上，对各项功能指标进行打分，采用总分5分制，根据装配式混凝土结构建筑以及现浇式混凝土结构建筑在各指标上特点进行评分。

现浇式混凝土结构建筑由于是整体浇筑，因此其整体性较装配式混凝土结构建筑较好，尤其是对于高层建筑的抗震性具有较大的优势。同时，由于整体式浇筑使得建筑结构之间的整体连接较好，无拼接接缝处理，耐久性好。但是现场浇筑振捣混凝土，由于养护周期较长引起施工周期延长，现场处理情况复杂，模板制作量大且施工工艺无法达到组织工厂化，施工过程中还受到外界环境的影响。在拆除现浇式混凝土结构建筑时较为复杂，且对环境的破坏较大。

装配式混凝土结构建筑采用预制构件，现场拼装的方式，可以有效地节省木板，对施工环境要求较低，采用工厂机械化生产，其制作工艺标准提高，减轻了人工劳动强度，提高了工程效率，缩短工期。与此同时，由于装配式混凝土结构建筑的外挂板为复合板，墙体厚度比现浇式混凝土结构建筑要大，因此节能效果更好，也解决了现浇式混凝土结构建筑的外墙装修脱落的问题，在拆卸时也更为方便快捷。但是，装配式混凝土结构建筑由于构件尺寸标准统一，因此需要在现场装配过程中有较好的准确度。同时，由于在装配式混凝土结构建筑各构件之间均留有一定的接缝，因此整体性较差。接缝处通常采用耐候胶处理，在外界环境作用下出现老化也不方便更换。

根据上述两种建筑在功能目标特点上的对比分析，通过其功能差异性的比较，结合式(2)对两类建筑的功能系数进行计算，可以得到两类建筑的功能系数如表1所示。

表1 功能系数计算

根据表1结果可知，除了在结构性能上现浇式混凝土结构建筑比装配式混凝土结构建筑较好以外，其余各项功能指标评分均较低，最后计算的功能系数也较低，因此装配式混凝土结构建筑在功能评价上要优于现浇式混凝土结构建筑。

2.2 成本分析

由于装配式混凝土结构建筑在建设过程以及养护、回收过程与现浇式混凝土结构建筑基本不同，因此，考虑这三方面的差异对两类建筑的成本进行分析。对于建设成本，根据参考文献[3]中对于两种建筑的设计造价对比，如图2所示。装配式混凝土结构建筑在土建工程的花费要明显大于现浇式混凝土结构建筑，这是由于装配式建筑在施工过程中，预制构件的安装费用占比较大，其余建设安装费用两类建筑相差不大。

图2 两类建筑建设工程造价柱状图

根据参考文献[5]中的调查研究，现浇式混凝土结构建筑的维修养护费用为191.33元/m2，而装配式混凝土结构建筑的维修养护费用为79.68元/m2。混凝土结构建筑的报废成本主要包括拆除费用，运输费用以及垃圾回收费用，其中拆除费用的占比较高。一般而言，现浇式混凝土结构建筑的报废成本可根据其建设成本的10%进行计算，而装配式混凝土结构建筑由于易拆装，材料回收率较高，其报废成本可根据其建设成本的5%进行计算。根据上述计算原则结合式(3)，计算两类建筑的成本系数如表2所示。

表2 两类建筑成本比较 元/m2

通过分析表2数据可知，从成本角度出发，使用装配式混凝土结构建筑的总造价要高，使用现浇式混凝土结构建筑可节省约25%左右的成本费用。

2.3 价值分析

进一步考虑两类建筑在实际建设工程中的综合效益，对两者的性价进行比较，根据式(2)对两类建筑的价值系数进行计算，计算结果如表3所示。

表3 价值系数比较

通过表3可知，装配式混凝土结构建筑计算得到的价值工程系数较小，说明在现阶段装配式混凝土结构建筑的性价比依旧较低，这也是我国对于装配式混凝土结构建筑未能大面积开展的主要原因。

3 结论

通过价值工程法对装配式混凝土结构建筑以及现浇式混凝土结构建筑的经济性进行了分析比较，现阶段我国装配式混凝土结构建筑的功能指标评价较好，但由于成本较现浇式混凝土结构建筑而言相差较大，因此在价值分析上仍不理想，但是两者的价值系数相差很小。在今后的发展过程中，随着装配式混凝土结构建筑的施工技术不断成熟，其成本系数必然随之下降。因此，装配式混凝土结构建筑仍具有良好的发展前景。

[1] 陈群,柳丕辉,蔡彬清,等.福建经济发展绿色转型:推进装配式建筑发展[J].福建论坛(人文社会科学版),2017(1):183-188.

[2] 蔡希娜.福建装配式建筑“十三五”末产值破2000亿元[N].中国建设报,2016-08-02(001).

[3] 王爽,王春艳.装配式建筑与传统现浇建筑造价对比浅析[J].建筑与预算,2014(7):26-29.

[4] 李丽红,耿博慧,齐宝库,等.装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比与实证研究[J].建筑经济,2013(9):102-105.

[5] 李永森,李素芳.基于全生命周期理论的装配式住宅经济性研究[J].工程经济,2016(11): 66-69.

[6] 黄文杰,金雨荷,倪明珠,等.基于价值工程法的再生混凝土经济分析[J].低温建筑技术,2015(6):150-152.

[7] 王艳飞,杨正俊.浅析装配式建筑的发展[J].中外建筑,2017(1):57-59.

EconomicAnalysisofAssemblyTypeConcreteStructureBuildingBasedonValueEngineering

ZHUOLian

(Fuzhou international air port Limited,Fuzhou 350000)

The development of assembly building is a hot trend in Chinese architecture industry,and the research on its structure and economy is the most widespread. In order to study the economics of China's fabricated concrete structure in practical engineering at present,the comparison of the function and cost of the fabricated concrete structure and the cast-in-place concrete structure is carried out,and the comprehensive benefits of the fabricated concrete structure is analyzed based on the calculation of principle of value engineering,the functional coefficients and cost coefficients. The calculated results indicate that the construction of precast concrete structure cost is relatively high,but its price compared with the construction of cast-in-situ concrete structure type is almost the same.

Prefabricated building; Cast-in-place building; Economy; Value engineering

卓立安(1974.12- )，男，工程师。

E-mail:2585782502@qq.com

2017-08-19

TU71

A

1004-6135(2017)12-0108-03