降低装配式建筑增量成本的分析及建议
2020-03-13江晖
江 晖
(连云港开放大学 江苏 连云港 222006)
近年来,我国的城镇化建设加速推进,全社会环保意识不断提升,装配式建筑以其建造速度快、施工效率高、节约资源和绿色环保等优点,进入了快速成长期。装配式建筑现已在各省市的部分商品性住房、保障性住房、医院和学校等公共工程项目中广泛应用。不同于传统的建造方式,装配式建筑大量使用在工厂预制加工完成的建筑构件,不仅可以抑制建筑废弃物,避免产生垃圾源,控制扬尘和噪声污染,还使施工投入劳动力大大减少,提高机械化程度,达到节能降耗目的。从目前市场发展情况看,装配式建筑建设成本明显提高,不利于其大规模的推广应用,本文通过分析造成其成本增加的原因,提出相关建议。
一、装配式建筑增量成本
装配式建筑成本主要是由直接费、间接费、利润、规费、税金组成,而直接费里多了构件设计费、生产费、运输费和安装费[1]。直接费在成本投入中占比最大,是成本投入的主要组成部分,对工程成本有着显著影响。我们将造成装配式建筑造价偏高的关键因素为预制构件及安装成本称之为增量成本。
二、增量成本构成
(一)预制构件材料成本。装配式建筑构件安装不可避免地需要使用预埋件(包括调节件、套筒、吊环等)、防水胶、PE胶条等材料来保证装配性能[2]。预制构件生产材料增项有施工用预埋件(包含预制墙板连接套筒、外挂架、支、吊装等)、加工用预埋件和预埋机电管线等。预制构件施工时所用建材主要增加了灌浆料及其配套材料、耐候胶及辅助性材料、安装预留口的封堵材料等[3]。
(二)预制构件生产和运输成本。预制构件成本主要组成部分为材料费、人工费、模具费、养护费、运输费、管理费、利润和税金等[1],而钢筋、混凝土和预埋件的成本是主材费,主材费、人工费、模具费、运费和税金是预制构件成本中前五位。其中税金由政府定价,不在本分分析范围内。
1.主材费。主材费约占预制构件生产和运输成本构成的33%,在预制构件生产和运输成本构成中占比最高。主材费中的钢筋和混凝土占到四分之一左右,由于不同建设项目预制率不同,装配式建筑大部分构件是在工厂批量生产加工完成。因此钢筋、混凝土的价格变化受制于整体项目的工程量和市场建筑材料价格,因而减少成本的空间有限。但是减少了现场加工的工作量,现场加工费用因此减少。装配式建筑内墙板和外墙板均是采用预制构件,现场施工作业中砌筑工程量远低于传统现浇模式,所以该部分费用也会减少。预制构件安装预埋件和连接件的使用会让成本增加。
2.人工费。人工费约占预制构件生产和运输成本结构的3/10,居于第二。由于主材费成本可按余地不大,所以人工费成为成本控制的关键节点。当前,相当一部分预制构件的生产加工工序尚需人工操作完成,预制构件生产效率大约是每立方米一天(若是不规则构件,效率降至每立方米两天),而要减少劳动力,就必须加快推进生产方式的机械化,提升构件的标准化程度。
3.模板费。预制构件模板费约占生产和运输成本近一成,模板的价格波动与建筑面积、雷同房型数目和建筑单体数量是息息相关,模板的重复使用率越高,则摊销费用越低。但实际情况是楼盘结构规划、单体层高尺寸、开间进深大小多数各不相同,预制构件须按建筑企业的相应要求设计和制作模板,即便是采用类似汽车产业的平台化制造,不同规格的模板实际上也不大可能达到较高的重复使用率。一个工程项目结束,其所用模板基本报废。
4.运载费。运载费用主要与构件生产工厂到施工现场的运送距离正相关,总体约占到预制构件生产和运输成本构成的8%左右。按运输距离60公里,预制构件从生产工厂运到施工现场的费用大概为0.01—0.015万元/m3。
(三)预制构件安装成本。根据调研,预制构件安装成本费用主要包括人工费、耗材费(接缝处理、封堵灌浆、填充密封胶等)、周转材料费(斜撑、固定件、拉结件)、机械费(电焊机、灌浆机、切割机等小型机械设备费,吊车等台班费及进、出场费)和税费[3]。其中,人工费占约32%、耗材费占约43%、周转材料费占约7%、机械费约占15%,税费约占3%。人工费和耗材费两项合计约占预制构件安装总成本的75%。
构件吊装费用主要是构件安装费、构件垂直运输费和专用工具摊销等费用。一方面大部分预制构件重量尺寸较大,需要大型起重机械吊装,机械租赁费成本增加。根据市场调研数据,预制率为50%时,预制构件的吊装费用约为0.03万元/m3。另一方面部分装配式建筑预制墙板和楼板拼缝等组装处理及相关材料费增加。
三、成本增加原因分析
(一)预制构件生产未实现规模效益。虽然当前装配式建筑在国内得到大力推广应用,但传统现浇建筑伋占据建筑市场较大份额。原因之一是生产预制构件生产规模及批量不大,导致预制构件价格较高,摊销费用巨大,推高了建筑成本,从而影响装配式施工企业应用积极性。因此实现预制构件的采购、生产和运输规模化,最大限度发挥规模效益,是降低预制构件价格的重要途径。
(二)建筑设计方案对增量成本的影响。预制构件运用于不同建筑部位所引发的增量成本差异很大。根据相关研究计算结论,预制外墙和内墙成本增加较多,预制楼梯成本增加较少。同样采用预制构件建造的建筑单体,因外形和外立面复杂程度不同,增量成本差别也很大。建筑设计中不同种类的预制构件越多,构件型式越复杂,则使用的模具成本越高。因此提高预制构件的标准化程度和模板周转次数极其重要。
(三)建筑产业链不健全导致成本增加。装配式建筑设计、生产和施工阶段衔接紧密,必须统筹考虑。国内装配式建筑产业尚未形成完整的产业链,没有完善的装配式建筑技术标准,设计、预制加工、施工安装、竣工验收全过程缺乏健全完善的制度标准,生产预制构件的材料也缺乏统一的质量把控标准。各主体执行标准相对离散或仅依赖于经验做法,较难于从项目全局和效益最大化方面作出精准部署,严重制约装配式建筑优越性发挥,还可能引工期延误、成本增加等问题。
(四)部分项目人工费减量成本降低不明显。若施工组织设计不够科学,会造成装配式建筑施工时出现人员窝工、材料浪费、设备闲置以及工序交接不清、互相推诿等问题,导致装配式建筑降低人工费的优势发挥不明显。而预制构件生产、运输和安装环节衔接不紧,施工人员经验不足,项目规模小、分段流水施工难度大等原因,也会导致安装效率低下、人工费成本逆向增加。
(五)技术型施工人员匮乏降低施工效率。装配式建筑的核心是通过建筑工业化,提高预制水平,达到提高劳动生产率的目的,而提高劳动生产率的关键在于技术型施工人员。目前技术型施工人员缺口较大,与产业化发展的需求不匹配。而且建筑行业施工人员流动性极大,熟练操作工人缺失、青黄不接的现象严重,劳动力成本增加,投入成本高高在上。
四、降低增量成本建议
(一)加大政策扶持,发挥规模生产效益。国家继续加大政策扶持力度,可以通过财政支持、税收优惠、技术保障等手段出台更大力度促进装配式建筑推广应用的政策措施,稳步加快建筑产业化步伐,推动装配式建筑规模化扩大化发展。地方政府应优化各方资源,推进产业一体化,培养一批既具有良好信誉、科研创新能力和生产生产一体化的装配式建筑企业,使规模化经济效益发挥到最大化。
(二)优化装配式建筑设计方案和装配式施工组织。要做好顶层规划,过细考虑建筑方案对构件加工、集约运输、安装施工环节的影响,灵活调配生产资源、因地制宜地选择合适的装配式生产方式,尽可能地增加预制构件重复使用效率,扩大预制构件的通用性。通过预制构件安装运输形式的动态调整优化,提升各施工环节的工作质效,以提高资源使用率和劳动生产率,降低设备空置率,严格检测监督建设质量,避免因返工造成成本投入增加,达成降低成本的目的。
(三)推广全产业链经营模式和工程总承包建设模式。一是必须建立健全较为完善的规范作为体系支撑。在装配式组件设计生产以及施工、运营维护全流程,都要注重构建完善的标准规范体系,消除可能存在的短板,保障施工的整体质量。二是推行EPC(设计、生产、施工)一体化的工程总承包建设模式,实现全流程、各环节的无缝衔接和生产的规模化效应,有效解决因不同主体由于标准规范不一造成严重脱节的问题。
(四)推广应用信息化成果,建立技术型人员队伍。信息技术在工程建设领域的高速发展运用,促进了产业化新技术的推广,尤其是BIM技术可以实现整个施工过程的推演模拟,对全过程、各环节可能出现的问题进行预测,还具备构件装配安全风险管控功能。
装配式建筑最大优势之一就是节约劳动力,在此基础上,对建筑产业人才进行专业化的技术提升可以进一步减少同等建筑面积下人工平均消耗绝对数值,其优势在大体量建筑作业中体现更明显。为进一步发扬装配式建筑优势,需加强对建筑施工人员的装配式技能培训,建立技术型施工人员队伍,培养塑造专业技术人才,满足建筑产业化对作业人员的要求。