装配式混凝土建筑全寿命周期综合效益分析

崔 璐

（山东英才学院，山东 济南 250101）

0 引言

我国民用建筑需求量较大的国情决定了高效生产装配式建筑有着极大的市场潜力。2016年国务院办公厅颁布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，我国争取用10年时间使装配式建筑达到新建建筑的30%。各地市也相继出台了相关补贴政策，政策的扶持使其发展呈现出积极的姿态。2018年我国新建装配式建筑规模约1.9 亿m2，约为城镇新建项目的9%。然而不少投资者认为装配式建筑成本及风险高，影响了企业尤其中小企业参与的积极性。

1 装配式建筑的经济效益分析

1.1 建造阶段成本

某装配式剪力墙高层住宅标准层面积632.12 m2,，预制率30%。现将其与全现浇设计下的标准层建造成本进行比对，二者建造成本的构成比例如图1a 所示。装配式建筑标准层单方造价1607.62 元/m2,,传统建造模式单方造价1455.98 元/m2,。

装配式建造模式比全现浇模式单方造价高151.64 元/m2。两种建造方式在电气及给排水工程费用相差不大。PC 构件工厂内生产尺寸精准，表面平整，安装后墙柱面基本不再需抹灰作业，故抹灰费用大幅减少。造价偏高主要是在土建成本上，部件预制及安装合计442.76 元/m2,超过混凝土413.41 元/m2的现浇施工成本，占总造价27.54%。故PC 构件制安费高是装配式建筑造价偏高的主要因素。

图1

据相关资料数据显示，不同预制率方案较之传统施工方式的成本增量是不同的。根据15 组国内大型装配式剪力墙结构项目相关数据[1]，总结了不同装配预制率与成本增幅的关系，见图1b。图示表明在预制率[10,20]、[40，65]区间内成本增幅急剧增大，[20，40]区间内相对稳定，当预制率超出65%以后，建造成本增幅反而随之降低。并且，在同一预制率下，不同项目的成本增幅存在些许差别，同为15%预制率的工程成本增幅差异接近20%。每个项目施工技术有差别，现场塔吊的利用效率对节约成本有显著作用，所以选择合理的预制率及施工方案至关重要。

综上所述，因现阶段设计人员对预制件发展认识水平不足、工厂设备配套及产能不足、工人安装经验不够，导致PC 构件制安成本居高不下。现建筑业仍多采用传统的设计、采购、施工分离的承发包模式。然而，较之全现浇模式，装配式建筑的三阶段分离会加剧成本提高、协调困难等问题。装配式建筑应引入集成化管理的EPC 模式，在此模式下，总承包是设计采购、施工一体化的企业。将设计单位、构件厂家、运输公司、构件安装公司整合成一条产业链，加强各参与方的衔接。目前国内采用EPC 总承包模式的项目较少，深圳的长圳人才安居工程规模115 万m2，采用EPC 模式。按传统建造方式计算的拦标价为60 亿，各投标方的装配式方案报价均不到50 亿。所以一定规模量的装配式建筑，按一体化模式来实施，建造成本并不高。

1.2 使用阶段成本

运营使用成本包括能耗成本、维修及保养成本、物业管理成本等。当前维修及保养多集中在外墙皮脱落和外保温材料的更换。装配式建筑大多为复合一体化墙板，不存在保温更换的问题，维护成本仅为墙体刷涂料成本，可忽略不计。日常维护例如电梯的维护、环境保持及管道维修，两种建造方式成本差异不大。在能耗成本上，装配式建筑在使用时能使配套设备的运行能耗有显著降低。长沙远大可建的集体宿舍楼项目[2]，该楼为装配式住宅，根据建成之后的能源消耗资料统计，用电节约成本如表1所示(电费取0.7 元/KWh 取)。

表1 装配式住宅用电情况表

由此可知装配式建筑在节能方面有很大的提升，每年节约161.77 万元。近来陆续出现大量超低能耗装配式项目：山东建筑大学实验楼预制率90%，是全国首例实现了钢结构、ALC 板、无热桥高气密性节点处理技术的超低能耗建筑。60%预制率的成都中建科技研发中心项目，超低能耗混凝土结构，年一次能源需求≤60kwh/(m2.a)。

1.3 回收拆除阶段成本

回收拆除成本指项目拆除成本扣除回收利用部分的收益。拆除工艺越先进，这部分成本差异就越大。与全现浇相比，装配式建筑“拼积木”式施工技术，使PC 构件的拆除及残值回收均具有很高的经济优势。经相关资料及调研显示，全现浇建筑回收拆除成本占总建安费的3%。装配式建筑的回收拆除成本约占10%[3]。

2 装配式建筑的环境效益分析

PC 构配件工厂化生产，现场砼湿作业大幅减少，混凝土用水量、耗电量及机具耗油量均下降，同时扬尘及有害气体等污染物的排放量降低。PC 构件工厂预制，工业化水平高，各环节相对现场更易把控产品绿色度，产生污染物少。工厂生产时采用蒸汽养护混凝土，对时间和输气量能更精准的把控。而现场人工浇水养护，不好掌控水量，用量偏高。废弃垃圾方面，由于构件生产过程混凝土及砂浆废弃量均比现场小，并且钢筋余料可回收制作预埋件，所以优于传统建筑。

3 装配式建筑的社会及安全效益分析

装配式建筑减少了现场混凝土支模浇筑的质量通病，如渗漏、麻面、开裂漏筋等。围护结构大多为一体化复合材料，屋面防水密实，整体质量及保温性能更加优异。装配式建筑在清洁低噪的施工方式、对现场环境改善及质量方面的优势得到了社会的普遍认可。

装配式建筑提高工人生产效率，降低作业强度。与传统施工相比，省去了很多施工工序，工期能缩短一半，节约现场人工费。并能够拉动相关的建筑产品制造业，机械设备安装业，物流运输业的协调发展。

4 结语

虽然装配式建筑建造成本偏高，但能有效的节约未来的运营维护费用，从而降低全寿命周期成本，并有显著的环境效益，是产业化发展的必然之路。