装配式建筑的成本控制分析

李良杰， 黄喜兵

(西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031)

近年来，随着国家经济的大力发展，带来的环境污染问题也越来越严峻，建筑行业带来的环境污染也不例外，因此，中央政府开始大力支持建筑行业走工业化道路，推广装配式建筑，以此来降低环境污染。装配式建筑是指混凝土构件通过工厂预制而成，运输到现场进行组装的建筑产品。可从最近两年建筑行业的发展来看，装配式建筑的发展情况不容乐观，除了国家投资的房建项目会主动按装配式建筑来修建，民营类企业都是迫于客观条件而修建装配式建筑，据相关资料显示，其原因主要是装配式建筑的成本居高不下，利益是市场自由运行及发展的主要动力，而成本的升高降低了相关企业的利润率，导致民营企业修建装配式建筑的主动性不强。在这种情况下，研究装配式建筑成本影响因素有很大的意义。

1 研究现状

查阅相关学者的文献后，发现研究装配式建筑成本的文献不多，颜和平，胡友良等以湖南某装配式建筑工程为例，比较了其建筑安装工程的各个方面的成本与现浇建筑的差异，分析了相关原因，并提出了相关降低装配式建筑建造项目成本的建议[1]；郑生钦，王德芳等人基于SEM的装配式建筑成本影响因素研究得出配件生产成本、建筑施工成本、组织管理成本、预制工厂成本是最主要的影响因素[2]。Shamsai M等以建筑材料为研究对象说明材料是装配式建筑成本的主要因素[3]；A Retik ,A Warszawski等从预制建筑的设计中进行成本估量时发现，设计的一体化有利于装配式成本的降低[4]。鉴于此，本文从设计、生产运输、安装三个阶段分析影响装配式建筑成本的因素，并通过相关方法找出其中的主要因素，对其主要因素提出解决措施，为现阶段如何解决装配式建筑发展的成本阻碍提供一定的参考。

2 影响装配式建筑成本的因素分析

2.1 装配式建筑成本构成概述

在建筑市场上，大部分企业将装配式建筑的成本按照建筑产品整个开发过程来定义，从设计单位设计到预制工厂生产，经运输到施工场地后进行吊装过程中发生的所有费用之和。总的来说分为三大类，即预制构件设计费用、预制构件生产运输费用、预制构件吊装施工费用。

2.2 装配式建筑成本影响因素

2.2.1 预制构件设计阶段

传统的现浇建筑的设计模式大致为方案设计—初步设计—施工图设计，而装配式建筑的设计模式则和现浇有所不同，在方案设计之前，一般要考虑产品定位、预制率、建设规模、成本限额等因素而进行技术策划分析；而在施工图设计之后，需要与构件加工厂进行讨论完成构件加工图设计，即构件深化设计。结合相关文献的成本因素研究，此阶段的成本影响因素大致可以分为：建设规模、场地客观条件、预制率要求、预制构件的组合方式、预制标准构件的重复率、设计人员的专业协同能力六类。

2.2.2 预制构件生产运输阶段

传统的现浇建筑生产阶段一般是将建筑所需的钢筋、混凝土等原材料运输至施工场地进行现场浇筑作业，而装配式建筑的模式则不同，它是将原材料在预制工厂根据构件加工图进行生产，待构件满足技术和质量要求后，运输至施工现场进行组装，只有部分的原材料会在现场进行浇筑。结合相关文献的成本因素研究，此阶段的成本影响因素大致可以分为：人工费、材料费、制作费用、企业管理费、利润、运输成本、预制构件储存费七类。

2.2.3 预制构件吊装施工阶段

传统的现浇建筑施工是指主体结构在现场进行绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土等一系列过程，而装配式建筑的主体结构施工大致是吊装、定位、安装，同时有预埋铁件埋设、顶撑、斜撑安装、灌浆料等辅助工作，减少了模板和脚手架的使用量。结合相关文献的成本因素研究，此阶段的成本影响因素大致可以分为：人工费、辅助材料费、机械器具使用费、措施费、企业管理费、利润六类。

由于税金和规费是不可竞争费用[5]，所以综上所述，三个阶段的成本影响因素具体分类如表1。

表1 装配式建筑成本影响因素分类

3 基于AHP法确定装配式建筑成本影响主要因素

由上确定的成本因素种类可知，许多因素的指标无法具体量化，所以本文采用专家调查法对19个成本影响因素进行两两比较，然后用AHP法进行权重分析，最后得出主要的成本影响因素。由于成本影响因素较多，导致权重计算量较大，所以采用yaahp软件进行层次分析。

3.1 构造层次模型

层次模型分为目标层、准则层、方案层[6]，其中装配式建筑成本影响主要因素为目标层，预制构件设计阶段、生产运输阶段、吊装施工阶段为准则层，19个成本影响因素为方案层，其结构模型如图1所示。

3.2 构造判断矩阵

针对成本影响因素的重要程度比较，邀请了5位龙头地产行业的成本总经理和3位专家根据装配式建筑市场实际的情况进行判断评分，最后进行整理得到准则层以及方案层的判断矩阵，其中准则层的判断矩阵表2所示。

3.3 计算权重结果

由yaahp软件计算得到准则层λmax=3.0037，CR=0.0036<0.1,满足一致性检验，判断可靠。同理构造方案层判断矩阵，并由yaahp软件计算后发现三个阶段的判断矩阵均满足一致性检验，判断可靠。最终具体权重结果如表3所示。

图1 层次结构模型

一级指标预制构件设计阶段预制构件生产运输阶段预制构件吊装施工阶段预制构件设计阶段125预制构件生产运输阶段1/213预制构件吊装施工阶段1/51/31

表3 装配式建筑成本影响因素权重

根据ABC法，从表3中可以看出，其中设计人员的专业协同能力、预制构件的组合方式、制作费用、预制标准构件的重复率、预制率要求、材料费用、措施费7项指标占比80 %，所以它们是装配式建筑成本主要的影响因素。

4 装配式建筑成本控制措施

由于预制率一般受当地政府的强制性要求，材料的费用与市场的波动性有关，所以无法通过控制预制率的大小和材料费用去控制成本。以下从剩下的可控因素去浅析成本控制措施。

4.1 加强设计人员的专业协同能力

装配式建筑设计是模数化设计，需要精细化的流程和信息化的技术[7]。其中，遵循精细化的流程，理论上要使设计—生产—安装一体化，但鉴于实际情况难度，所以尽量做到设计—生产—安装中的核心作业者形成长期稳定的合作体系，设计者和生产者可以根据施工工艺、构配件技术要求进行设计生产，减少安装中因设计问题的产生的重复成本；使用信息化技术，则要求设计人员掌握BIM技术进行三维设计，利用revit软件进行预制构件设计、管线方案的设计，并通过反复碰撞检查，对关键部位的连接构造以及空间位置进行调整，减少后期设计变更的产生，降低费用。

4.2 优化构件的拆分与组合，提高构件的重复率，降低构件制作费用

在构件设计阶段，应在合理的位置进行构件拆分，常见的构件拆分一般为预制楼梯、预制阳台、预制外墙等构件，拆分后，尽可能通过对构件的尺寸和形状进行优化，在满足特定的预制率要求下，将预制构件标准化，减少构件的多样性，提高构件的重复率，用BIM技术对拆分后的构件进行不同的组合，结合构件的成本与预制率要求，以求保证最优的组合方式；在拆分构件的时还应考虑到后续工厂制作情况、运输情况以及施工吊装情况，当设计标准化、构件工厂化后，构件制作阶段所采用的模具也会标准化，降低了模具的摊销费，提高了资金的周转效率，降低了基建成本的摊销费，从而降低构件的制作费用。

4.3 控制吊装施工措施费用

预制构件的吊装是装配式建筑施工中最为核心的部分，其费用为重型吊车费用用、构件加固费用、支撑费用等。吊装速度直接影响施工速度，而施工速度又直接影响资金周转效率，所以降低措施费用，需要加快整个吊装施工流程，施工方在进行施工组织设计时需要优化施工顺序，采用流水施工的方式，同时需要加强管理人员的专业知识水平，提高管理经验，在组织整个施工过程保证安全的前提下提高施工效率，节约安装成本。

5 结束语

装配式建筑作为我国建筑工业化的必然道路，但是却因其成本阻碍了发展，本文基于开发企业的角度，分析了装配式建筑成本的影响因素，针对不同的地区，可能结论会有不同点，所以仅供相关企业参考。但是只有市场的自由调节是远远不够的，国家应该充分调研市场数据，听取相关建筑企业、开发企业的意见，大力扶持装配式建筑的发展，完善装配式建筑的相关标准与政策，国家和企业共同推动装配式建筑的发展。