如何降低制造成本加快我国装配式建筑发展

2020-09-29王志杰秦皇岛金洋建设集团有限公司

门窗 2020年4期

王志杰秦皇岛金洋建设集团有限公司

1 研究内容

装配式建筑相比传统的现浇结构具有高质量、高效率、低作业强度等优点，不足之处就是其制造成本居高不下，限制了其发展。如何通过降低制造成本加快装配式建筑发展、促进建筑行业转型升级已是当今研究热门话题。在《装配式混凝土建筑如何把成本降下来》一书中，针对目前装配式混凝土建筑当前现状，结合成本分析、政策分析、技术突破和甲方对成本的影响等制定降低成本益处的优化主线，以控制装配式建筑成本，如图1所示。

过程中探究了装配式建筑成本的构成要素，并基于构成要素制定了降低成本的相关路径和实施策略。本文基于上述研究成果和实际建筑行业经验，对几个成本控制要点进行分析。

2 降低成本途径探究

2.1 通过设计阶段控制成本

图1 降低成本益处的优化主线

对设计阶段的成本进行控制，这是是降低装配式混凝土建筑成本的主要途径之一。结合我国当前的装配式设计现状，还存在相关规范不够完善、设计环节协同不到位以及前置工作考虑不充分等缺陷，这导致严重增加了整体成本。在《装配式混凝土建筑如何把成本降下来》中，对设计环节降低成本的问题及相关解决方法进行了详细地阐述。装配式建筑设计应根据其工作前置性、集成一体化、避免两阶段设计等特点遵循其客观规律，合理设计装配项目实施流程和规范。其主要包括以下几个方面。

（1）在合理范围内对装配式建筑预制率进行提升，详细规划建筑结构拆分过程，提升预制构件的安装便捷度，可大大提高生产效率，但是不能一味地追求预制率的提升，否则会导致成本增加。因此，需要从整体综合考虑，对预制率水平进行有效性提升可利于后续预制构件的生产、运输以及安装过程。需要说明的是，使用塔吊对工期方面的预制率的提升可大大缩短工期，节省了一定的人工费用开支。（2）在预制构件的选择和组合方面，同样会对成本造成一定影响。在进行预制构件设计时，不但要满足相关标准和文件要求，还需要综合考虑其生产和施工过程中的操作性、可行性等因素，以求在最低成本消耗下完成设计工作。（3）预制构件重复率。预制构件在设计时的重复率也是影响成本的重要指标，提升预制构件重复率，可增加模具的使用率，节省了单个预制构件的分摊费用，可有效降低成本；另外，在预制构件生产过程中，操作人员可通过重复的生产固化工艺，提高其操作熟练程度，提高工作效率和质量，避免了过多的材料损废。（4）预制构件尺寸设计。适当地加大预制构件的尺寸，可使施工过程中的接缝工作量减少，加快施工过程，同时更是降低了施工成本。同时，在进行尺寸设计时需要考虑其运输效率，以免其相对运输车辆出现超高或超宽现象，增加运输难度，进而增加了运输成本。所以需要综合考虑设计过程中的生产工艺、构件类型等诸多因素。

2.2 提升预制构件生产技术、降低制造成本

从预制构件的生产对装配式建筑的成本影响进行分析，发现其主要包括机械化水平低、生产工艺技术落后及标准规范不健全等原因。在预制构件生产过程中，要根据设计流程完成模具清扫、安装边模、放置和预埋件钢筋、混凝土浇筑、振动成型、刮平、养护、脱模等工作。其中，可从生产模具和信息化控制两方面探讨预制构件的生产成本控制。分析要点如下。

（1）提升预制构件模具的通用性，减少单一模具的应用，增加其使用效率和周转次数，并尽量采用轻量化和多样化的材料，双管齐下，节约成本；（2）对于规模较小的建设项目，减少或避免生产差异较大、种类较多的模具，以免降低预制构件重复率，增加额外开支；（3）针对产品类型和特点、生产能力与工艺，选择合适的生产设备，保证产品质量的同时，减少了生产过程中的错误率；（4）利用现代科学技术加强预制构件的自动化生产，减少材料和能源的消耗，提高生产效率和质量。例如，基于BIM管理技术来强化预制构件生产过程中的信息化，通过对构件种类、尺寸和编号的综合分析和转换，制定生产流程模拟，可有效地进行成本分项与规划，降低构件成本；（5）从材料消耗、劳动量、工艺难度等方面综合考虑，根据实际生产需求和产业规划确定合适的生产工艺，以实用性为目的，严格把控工艺流程和关键技术点的检验。。

2.3 科学管理构件的存放、运输环节，提高成本利用价值

在完成装配式混凝土建筑的预制构件生产后，对其进行大批量的运输与存储，对成本影响巨大（预制构件的存放、装车和运输费用占总成本的20%左右）。因此，如何通过科学管理预制构件的存放、装车和运输环节，对降低整体成本至关重要。通过参考其他文献和项目应用经验可，可总结出预制构件场地布置设计思路、存放原则以及运输的措施。

（1）对存放场地进行布置和设计，根据存放场地的规模和特点进行合理规划、分区、和布局，提高场地利用效率、减少倒运次数、设置合得的进出路线等，可等有效降低存放的成本；（2）对预制构件的存放原则与方法进行科学的设计，根据构件类型、大小、数量和形状，采取不同的存放方式，例如对叠合楼板、楼梯、梁等预制构件，要按照相同的规格分类叠放；而墙体和挂板等采用靠放或插放的立式存放方式，这便于查找搬运和统计，减少人工清点时间；（3）根据构件种类、外形以及数量等参数制定安全高效的运输方案，综合考虑运输顺序、运输耗费时间、行车路线及其它相关等因素，做好充分的运输前准备工作，严格按照运输方案执行。

2.4 科学管理施工现场，提高施工效率

预制构件的施工过程不能绝对地做到成本减量，也有成本增量，例如常见到的吊装设备费用、吊装人工费用、临时支撑费用和连接费用等。是造成装配式建筑成本高的主要原因。其中，施工环节的不必要成本增量如下所述。

（1）同步施工理念。需要在施工过程中采用先进的施工理念组织装配式建筑施工，减免期间返工和纰漏现象所造成的成本浪费；（2）加强协同力度。由于生产计划与施工计划不够协同，导致吊装过程比较繁琐，增加了施工成本；（3）现场合理存放预制构件。对现场构件的随意存放，增加了施工时间和搬运，会导致成本增加；（4）选择适合的起重设备。对设备的选型不当会导致工期加长，增加成本；（6）增加工人技术培养，储备高水平管理人才。施工人员的技术水平不够、管理作业不到位会导致工程质量不达标，增加了工程返修、补修机率，进而造成成本增加。

基于此，要合理配置劳动力，明确不同时段主导工序，紧密配合主导工序的施工，及时调整工作流程，保证工期与工程质量；（2）根据总工程目标，结合季节、政策和现有的建设资源与技术能力，划分工程项目，分阶段的进行，制定持续性的项目建设方案;（3）合理选择塔式起重机的型号和位置，并指定相关负责人，对其进行定期维护和保养；（4）提前做好特殊材料的设计，满足预制构件的要求；（5）制定整个项目和单栋建筑的流水作业计划，做好多栋建筑同时施工的有序衔接，做好质量控制和安全管理，同时制备完善的应急方案，降低整体项目实施过程中的风险性，从安全和质量方面减少不必要的投入。