装配式建筑综合效益分析方法研究论文_王云刚

中国中建设计集团有限公司华中分公司 湖北省 430070

摘要:建筑业正在进行生产方式的变革,建筑产业化也正处于转型升级的关键阶段,而装配式建筑就是转型升级的核心手段。为了满足当前人们生活水平的不断提高,发展舒适、和谐、绿色的居住条件,成为了当前人们普遍关注的话题。关于对有关装配式建筑的综合效益主要从经济、环境以及其他三个效益方面进行考虑。为此,以某项目为依托,结合效益的特点和具体内容,研究装配式建筑效益的分析方法。

关键词:装配式建筑;综合效益;分析方法;研究

1、前言

装配式建筑是将各类通用预制构件(PC)经专有连接技术提升为工厂化生产,现场机械化装配为主的专用建筑技术体系。随着装配式建筑在民用建筑上的应用,使我国的民用建筑方式得到了极大的改变,并且实现了节能、环保和低碳的综合效益。由于我国装配式建筑结构技术开展的比较晚,还有诸多问题有待解决。

2、综合效益分析方法分析

2.1经济效益分析

(1)建造成本

装配式建筑就是通过专用的连接技术和现代化机械设备将各种各样的通用预制构件进行连接,使其具备产业化生产的专用建筑技术。无论是在建造成本还是核算上都和传统的建筑方式存在极大的差别。在建筑成本上的分析主要是集中在建筑部件生产成本、运输和安装成本核算所具有的经济效益。

(2)使用成本

由于在使用成本上装配式建筑远远低于传统建筑,所以在全生命周期上装配式建筑具备极高的经济效益。本文通过对相关装配式建筑进行统计分析,具体分析了其使用成本。1)管理成本,在房屋建造过程中由于装配式建筑模式使用了全新的技术和材料,所以在后期的维护上要普遍高于传统的建筑模式。2)能耗成本,作为一种全新的建筑方式,装配式建筑具有节能环保的作用,其能源的消耗成本要比传统的建筑结构方式明显较低。其主要的能源消耗集中在采暖、电费和燃气等日常的使用费用上。

2.2环境效益分析

在全生命周期的各个阶段,建筑都会对周围环境造成一定的影响,为了避免造成环境破坏,保证建筑与内外环境协调发展,所以人们在推广装配式建筑时都十分注重环境效益,这种建筑模式也正好符合国家的环保政策,其环境效益显而易见。

(1)节水效益

建筑行业的用水量一直在全社会总用水量中占据着极大比重,并且呈现出上升趋势,而采用装配式建筑能够更大的降低建筑用水量。通常,

建筑行业的用水主要集中在施工和生活用水上。装配式建筑是先在工厂生产PC预制件,减少了混凝土和设备用水,避免了湿作业,极大程度上减少了用水量。此外装配式建筑采用机械安装,减少了工人数量,便于现场管理,也减少了各种生活用水和浪费。

(2)节材效益

装配式建筑是在工厂制造预构建,对其生产方式,以及使用的材料和产品质量都有着严格的控制和管理,从而最大程度上降低了材料的浪费。此外,生产预构件的工人都是经过培训,具有良好的技术和极强的责任心,从而减少了不合格件的出现。

(3)节能效益

节能效益主要集中在施工过程中的用电量和使用阶段的能源节约,在建造过程中装配式建筑普遍采用的保温节能材料极大的降低了能量损耗。

3、实例分析

3.1工程概述

本工程为浙江某住宅小区6#楼,为框架剪力墙结构,共计28层,建筑面积为13440m2,其中标准层建筑面积为840m2。工程项目部分采用装配式建筑方式施工,为内浇外挂体系,除了外墙采用PC预制墙板外,其他部分均同传统现浇建筑施工方式。PC外墙构件由上海某预制构件厂提供,该构件厂距离本项目大约80km。

PC外墙板包含PC构件(含夹心保温板)制作、场外运输及场内二次倒运、仓储及现场安装等工作内容,相对应假设的现浇外墙包含钢筋混凝土模板、抹灰、墙体保温等分项工程。根据以上分解内容,完成组价、进行成本分析。

3.2数据分析及一般假设

假设6#楼采用装配式方式建造,为内浇外挂体系,除了外墙采用PC墙板外,其他部分与普通现浇住宅完全一样。装配式住宅的装饰装修成本和安装成本与普通现浇住宅完全相同,因此,我们只需要将两者的土建成本进行比较即可。

假定在完成相同工程质量的前提下,以工程项目施工进度为分析研究对象,引入价值工程的方法分析比较装配式设计下PC外墙板与传统现浇设计下外墙的施工效用和成本差异。

3.3PC外墙板实例分析

价值工程(ValueEngineering)是以最低的总费用,可靠地实现产品或作业的必要功能,着重于功能分析的有组织的活动。价值工程主要思想是通过对选定研究对象的功能及费用分析,提高对象的价值。这里的价值指的是反映获得效用与费用支出之间的比例,用数学比例式表达这三者的关系是:价值(Value)=功能(Function)/成本(Cost),简写为V=F/C。为简化计算,本文拟采用04评分法对研究对象的功能进行评分,采用价值系数判别法进行价值工程的分析。价值系数接近于1或者等于1,说明研究对象的功能重要性或者效用水平与所花费成本的比重相适应,分析对象不是改进的对象;反之,价值系数偏离1很多,说明功能效用和成本费用不相匹配,存在很大的改进空间。

1)确定评价对象的功能系数:由工程项目经理部的项目经理、技术负责人、项目副经理、工长、材料员、施工员等6名管理人员按04评分法’分别对施工进度的功能实施效果进行评分,汇总计算,确定功能指数。计算结果如表1所示。

2)确定评价对象的成本指数:为了简化计算过程,便于分析比较,我们将各功能对应的综合单价(元/m3)作为各评价对象的实际成本。各评价对象的成本及成本指数如表2所示。

进度方面取得了显著的效果,同时也付出了较高的成本代价,致使施工项目总的价值效用偏低。显然,这种情况下装配式施工工艺获得的功能效用当前还无法匹配由此产生的施工成本,鉴于该项功能的持续提升已经十分有限,因此,我们把装配式设计下施工项目的成本优化控制、综合价值水平,作为价值工程的改进目标。

3.4PC外墙板方案优化改进

3.4.1施工工期的对比分析

在采用相同劳动力资源配置的前提下,通过分析浙江某住宅标准层各施工工序间的逻辑关系和组织关系,分别编制了现浇设计和装配式设计2种模式下的施工进度计划表,装配式住宅建筑土建施工工期每层比传统现浇住宅节约1d,整个建筑的土建施工工期节省28d,说明了装配式建筑具有施工工期短的特点。进一步分析本工程,外墙全部采用装配式PC外墙板,外墙面装饰装修分项工程基本随主体同步完成,排除成品保护,同样节省了一部分装饰施工工期。

3.4.2施工成本的分析

建筑安装工程成本包括构成建筑实体的材料费、人工费、机械设备费、管理费、措施费以及完善建筑功能的设备安装费用。

通过上述分析,装配式住宅建筑在土建和装饰施工工期方面均有节省,根据项目管理理论可知,施工进度和成本费用之间存在一般的负相关制约关系,也即是施工进度在降低成本方面的“溢出效应”。以装配式建筑PC构件的装配率为变量,研究改进分析对象的价值效用是十分可行的。

4、结语

装配式建筑是建筑工业化发展的必然趋势,本文以浙江某项目为背景,研究装配式建筑综合效益的分析方法。以具体的工程实例为基础进行分析,方法可行且实用,操作性强,具有很强的应用性和参考性,同时对于装配式建筑的发展也具有很大的推动力。

参考文献:

[1]丁孜政.绿色建筑增量成本效益分析[D].重庆:重庆大学,2014.

[2]杨燕,吴小翔,韦保仁,等.绿色建筑节能环境效益分析——以苏州市为例[J].江苏建筑,2014(1):103—106

论文作者:王云刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下

论文发表时间:2017/7/12

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