装配式预制构件造价控制与分析

汪孝轩

（上海天佑工程咨询有限公司 上海市 200092）

1 引言

装配式建筑是将组成建筑的部分或全部构件在专业工厂集中生产完成，再运输至施工现场安装的一种建设方式。随着各城市对建筑节能要求的提高，传统建筑正在逐步被装配式建筑所替代[1]。

但是目前我国的装配式建筑行业人仍旧处于初级阶段，受限于经济与技术问题，装配式建筑在我国的发展速度较为缓慢[2]。我国与日本、德国、美国等装配式技术发达的国家相比，只是站在了起步阶段，与之相比还有很大的差距，对于技术落后、经验不足等困境我们应该要努力改变，同时学习国外的先进技术与国内国情相结合，快速发展中国的装配式建筑产业。

我国已有诸多研究针对装配式建筑施工进行了探讨。如罗时朋[3]通过研究装配式建筑的施工成本组成，发现预制构件及安装费用过高是现有的装配式施工成本偏高的主要因素。万连建[4]则通过实际工程案例对比了装配整体式建筑与现浇式建筑的成本差异，并提出了相应的成本控制途径。王爽等[5]通过对分项工程中土建工程造价的构成分析，归纳了造成两种形式建筑造价差异的主要原因，并从企业对策和行业对策两方面提出降低装配式建筑成本的措施。

本文将从装配式建筑的生产工艺及技术等方面，来分析控制成本费用的因素和降低制造费用的途径。

2 装配式建筑构件的生产流程

装配式建筑在生产工艺上的变化，导致其成本也随之发生了变化。不同阶段的生产工艺对成本产生了不同程度的影响。本章节围绕设计、生产、运输、安段这四个阶段的具体内容进行了技术分析，并且围绕这四个阶段的工艺流程来探讨如何控制成本，最后提出合理有效的建议。

2.1 设计阶段

装配式建筑预制构件的设计不单单是画图那么简单，需要符合项目要求及设计规范，同时还需要满足生产工艺对图纸的要求以及考虑预制构件后期运输的便利性等等，这样无形之中就给前期的设计带来了很大的挑战和难点。

装配式混凝土结构设计流程包含多个阶段的不同工作，如图1所示。

图1 装配式混凝土结构设计流程图

（1）结构整体计算分析，目前，装配式混凝土结构设计时采用等同现浇的设计分析方法，故其整体计算分析与现浇混凝土结构相同。

（2）结构构件的设计，当结构整体计算分析完成后，需依据分析结果及现行国家规范进行结构构件设计。

（3）预制构件的拆分设计，预制构件的拆分应在确定结构方案时统一考虑。装配整体式混凝土结构的构件拆分是设计的关键环节。

（4）预制构件的连接节点设计，装配式混凝土结构等同现浇混凝土结构的设计是通过节点的可靠连接来保证的。

（5）预制构件的深化设计，这一部分是装配式混凝土结构的预制构件设计工作的重要组成部分。

2.2 构件生产阶段

装配式建筑与传统施工工艺不同之处在于，先工厂生产，再运输到现场进行安装。其在工厂生产时严格按照施工工艺图纸及下料清单生产，有效的保证了生产效率，同时也提高了构件的成本管理水平，为项目的成本有效控制提供了有利的保障。

2.3 构件生产流程图

预制构件工厂厂内生产线主要由以下设备组成：模台、混凝土输送机、混凝土布料机、振动台及控制系统、模台存取机及控制系统、预养护系统及温控系统立体养护窑及蒸养温控系统、侧力脱模机、运板平车、刮平机、抹光机、模具清扫机、数控划线机、喷涂脱模剂装置、摆渡车等组成。

装配式建筑中所采用预制构件包含预制外挂墙板墙等多种构件。不同预制构件生产流程基本一致，下面以预制外墙板为例进行构件厂预制构件生产流程的图解。

2.4 构件运输

预制构件的运输在整个工程中也起到了关键的作用，首先需要根据构件的数量及规格、和施工现场的实际需求，确定合理的运输方案，以免造成运输费用的增加。

对不同的施工场地合理安排车辆，则优选择合理路线，避免绕远路或因路线的不熟而导致施工现场安装进度。

根据工厂的生产效率及、施工现场的安装效率、场地对放量等方面考虑，合理安排运输，避免产生二次搬运，重复产生搬运运输费用。

对于施工场地及工厂堆放场地因合理安排，避免产生长时间堆放对构件质量产生危害同时增加额外的管理费用。

确保运输过程中的安全，为防止构件在高速运输中发生甩出或滑出的危险，因对运载车辆安装临时加固等安全防范装置，以保证运输过程中构件安全到达施工场地。

3 装配式构建生产全过程预算的组成

3.1 预算费用

对于传统的现浇混凝土结构和预制装配式主体结构来说，其造价成本基本是一致的。但是由于施工方式的改变，其各项成本费用所占百分比也发生了很大的改变。

装配式构件的预算费用主要有人工费、材料费、机械费、工程利润、税金、模具、运输、堆场管理费及其它摊销费用这几部分组成。

3.2 前期设计费用

在项目设计阶段，施工图纸的设计是进行项目投资造价预测的主要依据。在依据预算编制施工图的过程中，应当结合工程量计算方面的国标和其他依据，对工程项目建设的工程量进行准确计算。

3.3 生产工艺费用

在生产阶段由于与传统现浇施工工艺的不同其费用组成也有很大区别，预制构件的费用组成主要有生产时的人工费用、材料费用、模具费用、预埋件费用、养护费用、运输费用、以及其他的构件摊销费用。

3.4 运输阶段费用

构件厂选址于工程所在地的距离非常重要，由于工厂的固定性，而工地的不稳定性，所产生的运输费用也有很大的影响，其运输成本对整个项目工程的成本费用控制起到关键作用。

3.5 安装费用

现场安装费用主要有构建的垂直运输费用、人工安装费、机械费、辅材、预埋件等费用。现浇部分的人工费、材料费、机械费，以及其它摊销费用构成。

4 案例分析

4.1 工程概况

本次案例研究的工程为广粤路·金茂府，项目为纯住宅项目，占地面积19959m2，容积率2.75，总建筑面积为95252.63m2，地下室建筑面积约为3.2万m2，地上建筑面积约为5.5万m2，PC构件使用率为40%，该项目由高层商品住宅、多层商品住宅、保障房及部分公建配套房组成。项目构件主要有外墙夹心保温板、内墙板、叠合板、楼梯、阳台板。

已改项目的4号5号36号住宅楼为例，该项目4号、5号为预制工程，36号为现浇整体式工程，以4～28层作为对此进行预算对比分析，工程概况如表1所示。

表1 广粤路金茂府36、4、5号住宅楼概况

4.2 两种建造方式的对比分析

（1）人工费对比

表2 不同工种人工费分析

以混凝土节省比例计算：（传统平米人工费-装配式建筑平米人工费的平均值）/传统平米人工费=（22.1-3.5-（5077.5×33.2+2155.7×60）/19821.3）/22.1=16.1%

经分析，人工费节省33.4%，综合人工费节省32.3%，主要影响因素为模板（42.36%）、内墙抹灰面（21.37%）和填充墙砌筑（15.33%）。

（2）材料费对比（见表 3）

表3 不同材料费对比表

以混凝土节省比例计算为例：（预制量×（现浇损耗率-预制损耗率））/现浇混凝土量=（5056.77×（1.48%-0.14%））/7287.3=0.75%

经分析材料节省11.7%，综合材料费节省2.8%。其中，影响材料费的主要因素包括填充墙砌筑及抹灰（39.03%）、模板（35.77%）和外脚手架搭拆（17.38%）。

（3）机械使用费对比

机械费的主要组成部分为垂直运输机械费，装配式建筑方法可以将垂直运输机械费降低11.2%。其主要原因是混凝土泵送机械费用的降低和因工期缩短而减少的机械费用。

（4）其他费用

临时设施费：临时设施费降低54.2%；现场场地硬化费用降低23.8%。

施工用水：减少用水量63.3%，其主要原因为构件养护用水和现场湿工程作业量的减少。

施工用电：减少用电量10.3%，原因在于，混凝土泵送机械的减少和工期的缩短。

管理费：缩短工期31d，降低管理人员费用11.5%。

由前述分析可知，如果在4#、5#工程现有预制构件应用率的基础上，提高10%的应用率，人工费的节省将达到42.2%，材料费节省将达到15.3%。从中不难发现，采用预制装配式建造模式可以有效地降低工程的总造价。

4.3 装配式建筑施工成本控制的建议

（1）优化工程施工全过程的管理

前期的策划以及施工图设计，对后期施工的每一道工序有着很重要的影响。尤其是对于PC预制构件部分，在施工过程中应尽量降低各施工工序的难度，并使用易于安装的建筑构件。

（2）优化工厂施工工序

现阶段工厂生产工艺中，模具的费用占比偏高，且模具不能重复利用，无形之中就增加了总价成本，倘若能使用循环利用的模具替代一次性模具并采用流水线生产方式，可以在提高生产效率的同时降低工程成本。

（3）合理安排运输

构件生产都是由工厂直接完成，但是施工工地的不稳定性，影响了运输的运距和运距产生运输费。目前装配式企业由于没有自己的运输团队，几乎都是由专业的运输公司来完成运输的任务，因此不单单运输费那么简单随之还有对运输服务公司支付服务费，因此这部分费用也会直接影响到成本控制。

合理安排运输及运距，根据施工进程合理安排构件的运输，能够有效控制相关费用及堆场管理费用，对预算成本也可以起到很好的控制。

5 结论

装配式建筑是顺应社会发展趋势和需求而产生的一种新型建造模式，装配式建筑的发展不能只在技术层面而应该是全方位的。造价成本全过程控制是工程项目管理的重要内容，进行成本分析、研究影响成本的主要因素是一项必不可少的内容。

通过对预制构件制造的各个阶段进行的技术分析和过程分析，发现在建造过程中每个阶段都应当进行优以保证整体建筑的高效建造，从而有效降低装配式建筑的建造成本。

本文通过装配式建筑的全过程造价管理的分析，深入了解与分析，提供相关数据作为参考，以期待装配式建筑的发展。