装配式建筑的成本研究及其优化分析
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摘 要：裝配式建筑作为我国建筑的新形式，具有施工周期短、降低能耗、保护环境等特点，符合国家倡导的绿色建筑理念，起到了推进建筑行业蓬勃发展的作用。尽管装配式建筑具有诸多优势，但与传统建筑相比，存在着严重的成本失控问题。本文首先通过实际案例对比装配式建筑与传统现浇建筑的成本差异，分析导致其成本过高的主要因素。其次从成本与效益的角度对装配式建筑全寿命周期的建造费用进行研究，最终提出降低其造价的若干办法，为今后的建造工程提供参考依据。
关键词：装配式建筑;传统现浇式建筑;成本优化;建筑全寿命周期
1 国内外研究现状
国外的装配式建筑研究起步较早，在装配式建筑的预制构件及其性能上的研究成果丰硕。但由于国情不同，国外研究结果无法完全适用于本国，国内学者需针对自身国情进行研究。
我国的装配式建筑技术起步较晚，目前国内关于从成本与效益的角度对装配式建筑全寿命周期的建造费用的研究较少。为了使装配式建筑项目良性发展，本文对装配式建筑的成本控制进行分析，找出成本优化的突破点，制定优化办法。
2 装配式建筑的效益分析
装配式建筑是指将工厂生产的成品建筑构件运输到建筑工地，通过牢固的连接技术组装预制构件进行施工，如图1、图2所示。
装配式建筑的成本较高，但部分经济成本的增加会带来巨大的社会效益和环境效益，因此，应从多角度对其效益进行分析，分析方法见图3。
装配式建筑效益的分析应从经济、环境、社会三方面着手，三者互相影响，相辅相成。具体表现为：（1）预制构件不受现场施工环境影响，大大缩短了工期，尤其适合工期紧的项目;（2）构件质量得到有效保证，建筑的功能和品质得到提升;（3）构件预制减少了施工现场的粉尘污染、噪音污染、建筑垃圾;（4）预制构件代替了部分现浇构件，节省劳动力;（5）构件预制无需占用施工场地进行放置，减少了储存成本。装配式建筑与传统现浇式建筑的优势对比见表1。
通过以上分析发现装配式的综合效益明显，符合市场需求。由于成本高是装配式建筑的一大弱势，因此，需对其成本进行有效控制。
3 装配式建筑与传统现浇式建筑的成本对比分析
本文对两种建筑方式的成本进行了量化分析，从而找出装配式建筑成本高的原因。以某传统现浇式住宅楼为例，统计其成本数据，见表2。以此小区为原型进行装配式设计，得到装配式模式下的成本数据，见表3。
由表2和表3可知，装配式建筑的成本较传统现浇式建筑高465万元，每平方高381元，主要由预制构件费用与钢筋混凝土费用高导致。装配式建筑的模板费用、措施费较传统现浇式建筑低，体现了装配式建筑成本先高后低的特点。将表2及表3中的数据进行整理，见表4。
为了更加直观的将两种建筑方式的成本构成进行对比，将表4绘制成图4、图5。
从图4可知，装配式建筑的成本比传统现浇式建筑高25%，其中预制构件费、预制构件安装费高，钢筋混凝土工程费用、模板费用、措施费低。
由图5可知，装配式建筑中预制构件费占总成本的35%，是造成装配式住宅成本高的主要原因。由上可知，成本高是装配式建筑发展的障碍，对装配式建筑项目进行成本控制研究有利于增加项目盈利，推进装配式建筑的持续发展。
4 装配式建筑全寿命周期的成本优化研究
装配式建筑全寿命周期成本C有四个组成内容，分别为：决策成本C1 、设计成本C 2 、建筑安装成本C 3、配套设施成本C 4，见图6 。
预制装配式住宅建造成本表示为：C= C1+ C 2+ C 3+ C 4。针对装配式建筑，着重于设计、建安及其他方面的成本控制研究，将技术改进作为降低造价成本的突破口，再配以市场推动、政府扶持等方法使装配式建筑得以最大发展。
4.1 设计成本及建筑安装成本优化
4.1.1 设计阶段
（1）合理设计装配率;（2）在不影响主体结构的范围内增加低增量成本预制构件的使用;（3）在预算内采取高强度性能高的材料，以降低材料用量;（4）提高预制构件质量，减少后期维修成本;（5）户型标准化，从而使得预制构件标准化，让模具得到充分利用，降低生产商摊销费用;（6）建立专门的深化设计队伍，将PC构件设计前置，以便于各专业协调工作，减少各专业设计矛盾导致的成本浪费。
4.1.2 建筑安装阶段
（1）改变构件装运形式，提高运输效率;（2）选择国产新兴技术，有针对性的进行改良和优化，并实现多工序同时工作，提高安装效率、降低安装成本;（3）推行住宅全装修，充分发挥工期缩短的资金节约。提前室内装修进场时间和室外工程开始时间，缩短总工期;（4）优化预制构件安装工艺，提高人机的工作效率;（5）选择合理生产线模式，实施技术创新，构件全自动化生产;（6）改变模具主体结构、推广边模机械手、开发虚拟模具制造技术。
4.2 宏观管控成本优化措施
4.2.1 企业方面
重视项目规模效益，高投入需要增加产量去分摊投资，从而降低单价;提高建筑企业参与积极性，主动研发新技术，降低构件安装费。
4.2.2 行业对策
增强行业与企业各环节之间的配合能力，使开发商与市场经济双赢;促进建筑设计、PC 构件生产、建筑施工企业之间的合作;引导预制构件生产市场良性竞争。
4.2.3 政府扶持
政府应起到鼓励及支持作用，采取降低装配式建筑税率和增加补贴，提供各种优惠性政策的方法。
4.3 新模式下的成本优化措施
4.3.1 EPC模式下的成本管控
将EPC模式应用于装配式建筑，使其贯穿工程建设的全寿命周期，解决装配式建筑建设全过程分割管理难题，实现资源的优化配置。
（1）系统性管理。在产品的设计阶段综合考虑各个阶段的施工过程，系统规划整个流程，创造出系统性的装配式建筑产品;
（2）缩短工期。对装配式建筑工程进行综合考量，保证工厂制造和现场装配式技术的协调;参与建设的各单位均在统一的管理控制体系内信息资源共享，使各单位及时、有效的进行信息交流。
4.3.2 利用BIM技术降低成本
装配式住宅产业链式的生产方式与BIM的全生命周期契合，利用BIM技术可以减少设计错误，提高预制构件的品质，完善施工内容。（1）利用BIM技术构建预制构件族库，赋予同一构件相同的元素信息，使预制通用化，减少设计工作量，提高模板的通用性，降低生产成本。（2）利用BIM模型找出设计中的碰撞点，弥补设计缺陷;通过施工模拟使工人更好的了解施工内容，提高施工效率，缩短工期。
5 结语
本文首先通过实际案例发现装配式建筑的成本高于传统现浇式建筑，其主要原因是预制构件成本过高。其次针对装配式建筑全寿命周期的不同阶段，从技术和管理两方面提出了降低成本的具体措施。本文的研究成果可为我国装配式建筑的长久发展提供数据支撑和理论依据。
参考文献：
[1] 左文建.装配式建筑项目全过程成本控制研究[J].山西建筑，2019（5）.
[2] 董月琴.预制装配式建筑结构设计与施工关键技术研究[J].绿色环保建材，2019（2）.
[3] 罗华章.对装配式建筑的发展与成本控制的探究[J].建材与装饰，2018（15）：191.
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