浅谈通过建筑工业化技术进步提升装配式建筑的经济性

叶芃芃

安徽华东化工医药工程有限责任公司 安徽 合肥 230000

1 建筑工业化

建筑工业化是指运用现代化的手段进行建造、生产等活动，其是对以往工作效率较低的纯手工制作、生产等方式的变革。过去的建筑生产方式使建筑设计与正式建造相割裂，建筑工业化生产则有效改进了这一弊端，将二者有效结合，从方案设计到零部件生产，再到装配的整个过程实现一体化。建筑工业化一改过去落后的生产方式，将各个环节紧密联系在一起，将一体化理念贯穿于生产全过程。其主要内容是实现建筑构造科学合理，零部件生产自动化，建筑施工依靠先进技术设备，管理机制更加完善，从而提升生产和建设效率，减少项目资金的投入，避免资金浪费，保障工程质量。调查显示，预制装配式建造方式较之前的建造方式来讲更省时，可有效缩短施工期。因此，工业化建筑形式在建筑领域有广阔的发展空间。采用预制混凝土装配的建筑结构也成为工业化建筑结构的代表[1]。

近年来，随着全国30多个“国家住宅产业化基地”的发展建设，采用不同形式的预制混凝土装配式结构在全国各地纷纷试点建设。多个省市政府在推动保障房建设的过程中，出台了针对装配式结构的扶持政策，以及资金补贴或面积奖励等行政干预措施，当前在多个地区的保障房建造过程中，涌现了一批装配式结构住宅试点项目，但是这些项目的建安成本普遍增加20%以上。

2 不同装配式建筑建安成本分析与经济性指标

本文以国内ABCD四个已建成及在建项目为案例，通过收集、统计和比较相关数据，分析比较不同结构形式及不同装配率的建筑工程，其建安成本对经济性变化的贡献率。ABCD项目建筑单体水平构件均采用预制叠合，均为简单全装修交付[2]。其中，A项目为18层住宅，主体结构竖向构件部分预制叠合，预制装配率21%；B项目为5层住宅（按18层设计），主体结构竖向构件预制叠合，预制装配率40%；C项目为32层，主体结构竖向构件预制，预制装配率70%；D项目为28层住宅，主体结构竖向构件预制，预制装配率60%。经笔者实地走访调研，收集及统计相关数据，并与传统现浇结构相比较，4个项目的建造成本均有10%~17%的增加，同时具有工期节省、人工节省、材料节省及降低环境污染的特点。具体比较数据见表1。

表1 ABCD四个项目建安成本比较及其他经济指标

3 全寿命周期内建筑成本构成

全寿命周期即事物出现到消亡所消耗的全部时间。对建筑物而言，其寿命周期也就是建筑材料和零部件生产、方案设计、正式投入使用并进行养护及最终报废和处理（再循环和利用）的循环全过程。全寿命周期的成本是单独的（或若干个）建筑物在特定时间段之内的折算为现值后的全部货币成本。下面笔者以A、C项目为例，计算并比较装配式建筑与传统建筑的全寿命周期总建筑成本。

计算A项目70年的全寿命周期，工业化房屋建筑最初的房屋建筑和设备安装成本a较过去的房屋建筑最初成本b相比超出其13%左右，全寿命周期的总成本a’与过去的总成本b’相比也有所减少，是过去房屋建筑总成本的89%左右，其中建安成本、修护成本等对经济效益有着较大的影响（见表2）。

表2 A项目装配式建筑与传统建筑的全寿命周期综合成本（以70年计算）

计算C项目70年的全寿命周期，工业化房屋建筑最初的房屋建筑和设备安装成本c较过去的房屋建筑最初成本d相比超出其10.2%，全寿命周期的总成本与过去的总成本c’与过去的总成本d’相比也有所减少，减为525元/m2，是过去房屋建筑总成本的87.3%，其中建安成本、修护成本等对经济效益有着较大的影响，且较A项目贡献率变小（见表3）。

表3 C项目装配式建筑与传统建筑的全寿命周期综合成本（以70年计算）

参考相关数据，并根据以上工业化住宅案例得出，使用不一致的建筑结构或同样的建筑结构不同的预制装配方式。在成本上每平米会增加150元到350元左右，并且预制率的升高并不代表建安成本会增加；若预制装配率上升10%，相应的施工期也会出现缩减。

工厂化住宅在资源上的有效节约使得环境问题也逐渐减少，据统计，在建设工业化住宅的过程中所产生的垃圾为过去房屋建造方式的3/10；造成的大气污染为过去房屋建造方式的1/5，工业化房屋建筑工地的噪音污染有所减少；工业化住宅比过去房屋建筑的隔音效果更佳，可降低外部噪声大概8dB。此外，工业化住宅建造过程中的能源消耗可减少15%左右，水资源浪费现象也明显减少。

综上所述，预制装配式建筑方式可降低建筑全寿命周期综合成本。同时由于目前的技术配套、产能规模等方面尚未完全成熟，优势尚未充分发挥，目前初始建安成本较过去的住宅成本有所提高，但在后续正式投入使用后成本花费明显减少。而且社会效益和生态环保效益较传统住宅有显著的优势[3]。

4 如何利用建筑工业化的技术进步提高建筑经济性

建筑工业化方式与过去的施工方式相比较，其一个重要特点为“技术靠前、管理前置”，在进行方案设计的同时就将其经济性纳入考虑范围内，因此，建筑的技术经济性是由技术路线决定的，不能简单地用经济指标要求来决策建筑技术，需要用全局思维来掌控设计、生产及安装三者的关系。在进行设计的过程中就应当明确各类型技术方案对模具投入、生产效率、最终质量等方面的影响，设计单位必须与零部件制造单位以及负责施工的单位达成共识，加强合作，在结构体系、技术路线方案设计方面进行优化，以获取更佳的经济性。

目前建筑设计、构件生产、施工安装的企业并无联系，即便是大规模的、业务丰富的企业大部分也是独立法人，不但减低了项目的管理效率，重复缴税和征收不同的税率也使得建筑成本增加。例如，传统施工每立方米钢筋混凝土的价格为1000元左右，每立方米预制构件价格为3000元左右，多缴的增值税则达到300元以上。因此，建筑工业化公司实现一体化建造模式，形成全产业链的建筑工业化经营模式可一定程度上避免资金浪费，连同税金差异可使建安成本降低5%~20%。

优化生产工艺，使用无损技术设备对加工模板平台进行固定，形成流水生产线。可显著提高生产效率、延长平台寿命5倍以上，减少在模型器具和预制部件上的开销；优化预制部件的相关技艺，优化其相关性能，从而确保现场安装工作的顺利实施，减少不必要的花销。

采用合理的工法，如采用日本后装法在构件间形成大量的裂缝，需要进行填补，并降低工程发生泄漏的风险，将提高后续的修护经费；如采用先装法并结合叠合技术，使得原来的混凝土与新的混凝土有效融合，可显著降低施工成本和维护成本；如采用保温一体化外墙板，不仅有效减少断桥提高建筑节能性能，使温度锁住且与建筑年限共存亡，减少修护经费，在建筑全寿命周期内可有效降低经费200元/㎡左右。

优化建筑方案及结构体系。提高预制构件的重复率和装配化率，确保预制率科学且符合规定，按照规定将各部件进行拆解，以加快生产，保障生产成效。从设计环节开始，进行方案的调整和改进能够一定程度上节省施工开销，使建筑的最终呈现更加美观、稳固。此外，构件的合理化使用也有利于生产活动的顺利进行。现阶段存在构件高预制率的问题，这会导致相应的材料加工费以及劳动力开销增加，并造成安装、运输和辅料经费增多。因此，相关企业或部门不能只注重达到较高的构件预制率，而应当注重提升建筑的装配化率。

合理选择预制方案。对于现场施工难度较大、支模困难或者表面质量不易控制的构件可自动化生产，将多道工序有效集成；可将现场施工较为烦琐的工作集中转移到工厂；降低现场施工措施费，减少抹灰及装饰费用、降低物料损耗；对于建筑主体梁板柱结构、内外墙体等用传统浇筑易出现问题的部位，宜转移至工厂化生产，可有效减少建筑垃圾、废水、扬尘和施工噪音等。

5 结束语

建筑工业化采用预制装配式建筑模式能够有效改善工作环境，提高生产效率，使劳动风险有效降低，保障施工安全；建筑工业化在技术上的改进可有效降低劳动强度，使建筑企业经营管理战略从以劳动力应用为主升级为以先进技术为主，有效提升了企业管理水平。建筑工业化技术的优化升级也促进了工业化建筑相关规章制度的完善，推动了工业化建筑企业的发展，提升了建筑经济性，有利于从源头上减少工业化建设中的不合格产品的出现，避免资源被浪费，推动技术创新升级。综上，推动建筑工业化技术进步有一定的实施意义。