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摘要:预制装配式住宅的结构承载力和位移延性得到提高,达到与现浇试件相近的承载力、延性以及抗震耗能能力。但目前高抗震设防地区预制装配式住宅的施工难度大,质量、安全要求高,导致成本较高,预制装配式住宅的优势不能充分发挥。
关键词:预制装配式;住宅建造成本;控制措施
1 项目介绍
装配式建筑相较于传统现浇建筑,有诸多优点。文章结合案例,对预制装配式住宅建造成本及控制措施进行分析。某项目南区总建筑面积达40982.32平方米,施工范围为3层地面板以上部分,均为预制装配式叠合剪力墙(PCF)结构高层住宅,预制装配率达30%。A2#楼主体结构建造阶段,将现浇的墙、柱、梁、楼梯等构件工程量替换成PC构件进行成本估算,普通现浇式构件总计5790043元,PC构件总计9719300元,总价差约为3129257元,再除以A2#楼的总建筑面积,可得以PC形式的住宅建造成本单方比传统现浇式高出约400元/m2。
2 影响建造成本的因素分析
2.1 资源耗用因素
工程成本在耗用资源方面受两个因素影响。一是工程所消耗和耗用的资源数量。二是工程各项活动所消耗与占用资源的价格。前者是内部因素,相对可控;后者为外部条件决定,相对不可控。
2.2 施工安全因素
施工安全成本包括安全管理投入费用和安全损失费用。安全管理投入费用是为保证安全生产而进行的管理、宣传培训、设施等安全控制而发生的费用。安全损失费用是因管理不善而发生的事故损失、赔偿、罚款等。它们是此起彼伏的关系,二者总和最低点即为安全控制管理的最优点。
2.3 工程质量因素
质量成本是将建筑产品质量保持在设计质量水平上所需要投入的相关费用与未达到预期质量标准而产生的一切损失费用之和。在质量管理过程中,为控制质量而进行适当地投入,质量总成本就会接近我们期望的最低值,但如果投入太少或盲目加大投入,都会使质量总成本加大。
2 装备式建筑的成本控制探究
2.1 装配式建筑增量成本分析
2.1.1 工程工期方面
装配式建筑的工期比传统建筑少,但可控性低。外墙一体化,室内湿作业工程量和精装工业化大大减少工期。但进度管理需要“厂场协调”,易出现因预制工厂与施工现场的相互等待而造成的窝工。并且装配式构件一般只能在白天吊装,打破了传统“白天支模、架筋,晚上浇砼的施工方式,进一步降低了进度的可控性。
2.1.2 工程质量方面
装配式建筑可有效规避现有大部分质量通病,如外墙开裂、窗洞渗漏等。但装配式结构的容错能力较低,如果技术和管理水平跟不上,也会出现新的质量问题,需要提前制定偏差控制和微调措施,避免造成费时返工、陡增成本。
2.1.3 工程设计方面
有别于传统浇筑式建筑,装配式建筑的设计好坏会直接影响到后期的安装生产,所以装配式建筑从方案到竣工都要始终贯穿工业化建筑设计的理念。据此,我们可以看出不同建筑部位采用预制构件产生的增量成本差异很大,有些部位适宜预制构件,有些部位通过预制构件却会增加建造成本。不仅是建造部位,建筑体型和预制构件的造价成本也密切相关。采用相同装配式建筑技术体系的两栋建筑,由于建筑体型、外立面复杂程度的不同,成本差异也会很大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这就对设计提出了更高的要求,不仅要考虑立面效果和平面布局,还要充分考虑施工具体情况,把构件生产、运输、储存、吊装多方面因素都融入到方案中。
2.1.4 构件预制方面
装配式建筑大量的建筑部品在工厂生产,有固定的模具,产品精度高,更加标准化、规范化、集成化。不仅是预制构件质量好坏直接影响到工程质量,预制规模、预制工程与建设工地的距离远近、及预制构件的生产方式和专业化程度都影响到最终工程成本。预制夹芯保温外墙板是主要的增量成本因素,目前大部分地区的价格在2500-3500元每立方米,预制率40%的项目,折合建筑平方米的价格约为500元每平方米。预制构件从生产工厂运到施工现场需要产生运输费,它与运输方式和运输距离密切相关,最后还有因构件尺寸和重量较大,传统的塔吊等机械无法满足要求,而使用大型机械满足个性化需求的机械费用。
2.2 装配式住宅使用阶段成本分析
2.2.1装配式住宅使用期内能耗成本
能源消耗成本是指在能源使用方面所花费的费用,包括供暖成本、制冷成本、照明成本、通风成本等。在住宅建筑能耗中,供暖和制冷能耗占有最大比例,降低供暖、制冷成本可以通过提高建筑围护结构的热工性能,提高采暖、空调设备和系统的用能效率来实现,建筑围结构的保温、隔热主要依靠建筑保温材料来实现。
2.2.2 装配式住宅使用期内维修费用
装配式住宅的维护成本主要用于计划性和零星的维修措施费用,即基本的小修费用。因为装配式住宅在设计和施工阶段采用了较好的建筑构件、节能措施和设备,所以维修费用较小。而传统现浇式住宅维护费用主要用于住宅使用中逐渐出现的质量问题,常表现为临时的故障性维修。后者单次维护成本不一定高,但其维护成本逐年递增速率要比装配式住宅更快,使用期限越长出现的问题越多,维修频率将越高,维修成本也越大。因此在维修费用方面装配式住宅体现了很大的优越性。
2.2.3 降低装配式住宅全寿命周期成本的建议
(1)PC项目未能从全局角度完成项目的策划工作
工业化建筑模式不同于传统建筑模式的一个重要因素在于将技术和管理路线前期化。因此,在项目的策划阶段即需用全局思维来统筹设计、生产、安装之间的关系。设计单位必须与构件厂家、施工单位密切配合,在设计阶段就清楚了解不同技术方案对模具投入、生产效率、运输方式、安装速度、成品质量的影响。
(2)设计、生产、施工各环节相互独立对PC住宅造价的影响
在我国,PC建筑的设计、构件生产、施工安装的企业基本是独立的,低效率、低配合度、重复缴税和各企业不同的税率的问题导致PC建筑造价一路水涨船高。建筑工业化发展必须将PC整个模块系统整合,增强联系、提高效率、降低成本,形成一体化经营模式。这样的模式可大幅度减少多环节管理费用,连同税金差异可降低约5%——20%的建安成本。
(3)优化生产工艺,采用合理工法
对预制构件厂进行优化设计,使其形成合理的生产流水线;对形状相似的预制构件进行分组,用一个模具来生产多个预制构件,使模具最大化利用,减少生产成本。采用新技术、新工艺,制定合理的生产计划,保证质量、高效地生产构件;对预制剪力墙的形式和生产方式进行优化,降低其成本;扩大预制构件生产,在政策和制度的引导下,形成预制装配式住宅产业链,充分发挥规模化经济效益,降低单位成本。
(4)优化建筑方案及结构体系
从设计源头优化方案可有效减少现场施工措施费,建筑物造型规则、洞口整齐统一,构件的平板化、简单化可大大提高生产效率;采用适当的预制率,合理拆分构件,提高生产效率降低施工难度;使预制部分和先交部分达到合理的比例,从而降低成本。现阶段构件预制率过高,将造成处理构件之间缝隙连接的材料、人工费增高,导致安装成本、运输费及辅料成本过高,不可盲目追求高构件预制率,而是提高建筑整体的装配化率。
3 结语
通过具体案例得出国内预制装配式住宅的建造成本实际高于传统现浇式成本的结论,并对原因进行了研究分析;然后又分别对使用期间成本和处置成本进行了分析,得出装配式住宅建设成本虽高,但在住宅运营维护阶段后几年得到节能回报,预制装配式住宅成本在全寿命周期的成本与传统现浇式住宅成本基本持平,甚至略低的结论。
参考文献
[1] 陈柳钦. 建筑节能要抢抓新型城镇化的历史机遇[J].居业,2013(4).
[2] 张红霞. 装配式住宅全生命周期经济性分析[D].山东:山东农业大学,2013.
[3] 周宏春. 对建筑节能问题的思考和建议[J].重庆工学院学报(社会科学版),2007(4).
论文作者:刘杰
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第14期
论文发表时间:2017/12/19
标签:成本论文; 建筑论文; 住宅论文; 构件论文; 预制构件论文; 费用论文; 因素论文; 《建筑科技》2017年第14期论文;