基于预算定额的装配式混凝土建筑结构工程造价因素分析
2023-10-21徐景新
徐景新
(山东通元工程造价咨询事务所有限公司,山东 烟台 264000)
随着社会经济的快速发展和城市化进程的加速推进,建筑行业对于快速、高效、可持续的建筑解决方案的需求日益增长。装配式建筑作为一种新兴的建筑方式,受到了广泛关注。装配式混凝土建筑以其独特的特点和优势,成为当前建筑行业的热点和创新方向[1]。与传统施工方式相比,装配式混凝土建筑具有高度的工业化、标准化和模块化特点,利用预制混凝土构件和现场拼装技术,实现快速施工,大幅缩短建设周期[2]。然而,装配式混凝土建筑的设计、造价和施工标准尚不完善,成本控制等方面面临挑战。本文结合实际工程项目,研究装配式建筑的造价影响因素,为进一步推动装配式建筑的可持续发展提供有力支撑。
1 项目概况
烟台市某公寓项目,共2 栋公寓楼,采用装配整体式剪力墙结构,单栋公寓楼建筑面积约为14 500 m2,地上16 层、地下2 层。该装配式公寓项目旨在提供高效、可持续且质量可控的居住解决方案,项目采用装配式建筑技术,将建筑模块化制造与现场组装相结合,快速、高效地完成施工,降低施工成本,减少对传统建筑材料和资源的需求。
2 装配式建筑结构和成本
2.1 装配式建筑结构
装配式建筑采用工厂化的生产方式,通过预制和模块化的构件制造,实现批量生产和标准化生产,可以提高建筑构件的一致性。装配式建筑的施工速度相对传统施工方式更快,工厂预制与现场装配可同时进行,可缩短建设周期。
公寓楼的剪力墙采用预制叠合式剪力墙结构,剪力墙双面叠合,墙体安装完成后,叠合层中间的空腔内浇筑混凝土,形成整体的剪力墙结构。此外,设计方案中的预制构件还有预制混凝土柱、预制外墙板、预制叠合梁、预制叠合楼板、预制楼梯和预制阳台板/空调板等,整体装配率达到64%左右。
2.2 主要成本构成
与现浇式建筑的相比,装配式建筑增加了预制构件的生产成本、运输成本和现场装配成本。预制构件的生产成本包括构件的生产和加工成本,涉及预制设备和生产线的投资成本分摊费、生产过程中的人工、能源和设备维护等费用。预制构件的运输成本包括运输费、燃料费和人工费以及二次搬运费等。预制构件的现场装配成本包括材料费、人工费、机械使用费、脚手架费、模板费等[3]。与传统现浇式建筑相比,成本差异在于预制构件的材料费、人工费、机具使用费、运输费等。
(1)材料费
装配式构件的材料费不仅仅是钢筋、商品混凝土的费用,还包含了预制构件厂家的人工费、机械费、管理费、利润、税金等,但是由于批量化生产,成本反而有所下降。采用预制构件可节约成本。
(2)人工费
装配式建筑的现场工作量显著减少,人员的用工量也显著减少,同时,预制构件的装配阶段工期也较短,相应的管理费、养护费用等,均有所降低。装配式建筑的用工量比现浇式建筑减少35%~40%左右。
(3)机具使用费
装配式建筑现场装配施工,需要大量使用起重机,起重机的台班价格比塔吊要高很多,因此,在机具使用费方面,装配式建筑并不占优势。但是,随着预制构件的标准化,装配工艺的逐步提升,施工效率进一步提高,机具使用费会逐步降低。
3 装配式建筑造价分析和成本管理
3.1 主体工程总造价对比分析
根据公寓楼建筑图纸,套用装配式建筑施工定额和现浇式施工定额,结合专业软件,得到单栋公寓楼的造价对比如表1 所示。
表1 工程项目造价对比 万元
对比分析可知,装配式建筑的总造价比现浇式低2 610 万元,节约成本7.4%。具体到成本构成上,人工费和材料费方面均节约成本,其中,人工费降低24.4%。但机具费增加了671.3 万元,增幅为26.4%,基本抵消了人工费的节支。所以,从构成建筑实体的人工费、材料费、机具费考虑,装配式方案和现浇式方案,二者基本持平,仅有3%的差异。这种差异符合实际情况,因为采用不同的施工方案,人工费和机具费发生了一定程度的转移。此外,由于现场装配,施工作业面交叉较多,组织协调工作较多,装配式建筑的管理费比较高。但由于预制件的生产转移,措施费较低。而利润、规费、税费都是按照固定费率计提,不具有可比性。
进一步而言,无论是装配式方案,还是现浇式方案,分部分项工程费的材料费分别占74.3%和75.6%,在总造价中分别占60.4%和58.1%,属于重点费用,在工程管理中,需要重点关注。
3.2 分部分项工程造价对比分析
公寓楼项目的分部分项工程主要有钢筋混凝土工程、土方工程、砌体工程、屋面工程、防水工程等。装配式建筑与现浇式施工的主要区别体现在钢筋混凝土工程,其他分部工程基本一致。因此,主要对比分析钢筋混凝土工程。
公寓楼采用的预制构件主要有预制内外墙板、预制叠合梁、预制楼梯、预制阳台板、预制空调板等。钢筋混凝土工程的造价如表2所示;各部分造价所占比例如图1 所示。
图1 钢筋混凝土工程各部分造价占比
表2 钢筋混凝土工程造价(装配式工艺)
装配式结构的钢筋混凝土工程,最终造价为15 506.46 万元。其中现浇混凝土构件占比最高,达到36.6%;其次为预制内墙板和预制叠合楼板,占比均超过25%。后续工程管理中,成本管理应着重从现浇混凝土构件、预制内墙板和预制叠合楼板3 个方面进行管控。
若采用现浇式施工方案,按照2023 年第一季度的材料费、人工费、机具费的行业信息进行定额计算,该公寓楼的钢筋混凝土工程造价如表3 所示。
表3 钢筋混凝土工程造价(现浇式工艺)
现浇式施工方案的钢筋混凝土工程,最终造价为15 714.7 万元,与装配式方案相比,造价高1.34%。对比分析可知,装配式方案预制构件可批量化生产,量产带来成本的下降。
3.3 不同装配率的造价变化趋势
依据装配式建筑施工定额,按照装配率为40%~80%分别核算工程造价,得到不同装配率时的造价变化趋势如图2 所示。
图2 不同装配率的造价变化趋势
根据模拟结果可知,装配率为65%左右时,工程造价最低。装配率为40%~65%的区间,随着装配率的提高,工程造价逐渐提高,也就是说,装配率越低,造价相对偏高,这是因为装配式工艺的预制构件批量生产的优势未能充分体现出来。装配率大于65%以后,随着装配率的进一步提高,造价逐步上升,并且上升的速度较快。这是因为当装配率达到某一临界点后,再提高装配率,某些构件、某些建筑结构需要做特殊处理,施工工艺等方面的复杂度、难度均有所增加,造成工程造价大幅上涨[4]。因此,选择合适的装配率能够降低工程造价,缩短施工周期,而不能一味地追求高装配率。
3.4 装配式建筑成本控制对策
(1)设计单位
设计单位应充分考虑项目的功能需求,选定装配率,提供综合设计方案。设计过程中综合考虑预制构件和材料的性能、价格和可获得性等因素,通过优化设计,减少材料的使用量,降低造价。
(2)施工单位
施工单位应制定合理的施工组织和施工计划,合理安排施工流程,确保资源的有效利用。加强对施工人员进行装配式建筑施工技术和操作流程的培训,提高施工技术水平[5]。此外,施工单位应根据具体项目情况,优化施工组织,合理分配施工人员和设备资源,提高施工效率。
4 结语
结合某公寓项目,研究装配式建筑的造价影响因素,得出以下结论:
(1)装配式建筑采用工厂化的生产方式,通过批量生产预制构件和现场装配,可提高建筑构件的一致性,并能有效缩短施工周期;
(2)与现浇式建筑相比,装配式建筑增加了预制构件的生产成本、运输成本和现场装配成本,成本差异在于预制构件的材料费、人工费、机具使用费、运输费等方面;
(3)以定额为基础,对比发现装配式公寓楼的总造价比现浇式方案低7.4%,钢筋混凝土工程的造价低1.34%,原因在于预制构件批量生产带来成本的下降;
(4)装配率为65%左右时,工程造价最低,应根据项目实际情况选择合适的装配率,不能一味地追求高装配率。