褚玲妹，李 杰

（福建工程學(xué)院 , 福建 福州 350108）

引言

隨著我國(guó)人口老齡化的日益嚴(yán)重，裝配式建筑可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低施工現(xiàn)場(chǎng)用工量。裝配式建筑作為建筑工業(yè)化重要形式，通過(guò)工業(yè)化來(lái)替代手工作業(yè)，通過(guò)工廠(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建造，可大幅度機(jī)械化，同時(shí)降低用工成本和施工風(fēng)險(xiǎn)。

2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布《發(fā)展裝配式建筑意見(jiàn)》，力爭(zhēng)10年時(shí)間使裝配式占新增比例達(dá)到30%，到2020年全國(guó)裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)到15%，重點(diǎn)地區(qū)達(dá)到30%。根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)，2019年全國(guó)新開(kāi)工裝配式建筑4.2億m2，占新建建筑面積的比例約為13.4%，目標(biāo)有待進(jìn)一步完成。目前從裝配式建筑實(shí)施的情況看，由于裝配式建筑發(fā)展歷程短，部分裝配式建筑構(gòu)造廠(chǎng)存在開(kāi)工不足，出于對(duì)短期成本投入的考慮，多數(shù)開(kāi)發(fā)商主動(dòng)選擇裝配式建筑的積極性不高，推廣具有局限性，主要障礙是裝配式建筑與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比在于成本高。

1 裝配式建筑成本管理的要點(diǎn)及影響因素

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑成本包括裝配式建筑施工全過(guò)程，主要有建筑設(shè)計(jì)階段、構(gòu)配件生產(chǎn)階段、構(gòu)件運(yùn)輸階段、構(gòu)件施工安裝階段。如圖1所示。

圖1 裝配式建筑成本涉及階段

在建筑設(shè)計(jì)階段，常春光[1]、趙維樹(shù)[3]、姚衛(wèi)濤等[6]分析設(shè)計(jì)階段成本高的原因有各專(zhuān)業(yè)協(xié)同配合交叉、設(shè)計(jì)人員深化設(shè)計(jì)能力差、構(gòu)件設(shè)計(jì)不合理、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝較為單一以及預(yù)制構(gòu)廠(chǎng)的規(guī)模以及裝配式建筑設(shè)計(jì)的裝配率和預(yù)制率、童斌[4]認(rèn)為還有設(shè)計(jì)人員工時(shí)影響成本；在構(gòu)件生產(chǎn)階段，趙維樹(shù)[3]、鄭兵云[5]分析在生產(chǎn)階段影響裝配式建筑成本主要是預(yù)制率的控制、工人技術(shù)水平、預(yù)制構(gòu)件模具及標(biāo)準(zhǔn)化程度、生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度；在構(gòu)件運(yùn)輸階段，呂婉暉[2]、童斌[4]分析影響建筑成本因素主要是運(yùn)輸存儲(chǔ)、裝配建設(shè)、安全檢測(cè)、運(yùn)輸距離；在施工安裝階段，童斌[4]、鄭兵云[5]分析吊裝效率、預(yù)制構(gòu)件安裝施工技術(shù)水平、施工組織管理水平及不可抗力因素。通過(guò)對(duì)上述文獻(xiàn)進(jìn)行分析，按裝配式建筑施工全過(guò)程進(jìn)行分析整理如下：

(1) 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是裝配式建筑成本控制的關(guān)鍵階段，對(duì)最終造價(jià)具有決定作用。

1) 預(yù)制率、裝配率

我國(guó)規(guī)定裝配式建筑預(yù)制率不得低于20%，裝配率不得低于50%，不同預(yù)制率、裝配率條件下裝配式成本不同，過(guò)高或過(guò)低預(yù)制率、裝配率對(duì)裝配式建筑成本都有不利影響。

2) 集成化設(shè)計(jì)水平

現(xiàn)階段裝配式建筑設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用處在摸索、起步階段，需重新規(guī)劃設(shè)計(jì)。對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝配式深化設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工，最大限度提高設(shè)計(jì)效率，降低成本風(fēng)險(xiǎn)。

3) 構(gòu)件設(shè)計(jì)的合理性

裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，合理設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆連接之間的構(gòu)造形式，以便于生產(chǎn)和降低施工難度。

4) 構(gòu)件重復(fù)率

構(gòu)件重復(fù)率越高，不僅可以提高對(duì)模具的的利用率和周轉(zhuǎn)次數(shù)，也可降低成本。

(2) 生產(chǎn)階段

1) 生產(chǎn)人員的技術(shù)水平

生產(chǎn)人員的專(zhuān)業(yè)水平與預(yù)制構(gòu)件的殘次品率有重大關(guān)系，此外，生產(chǎn)人員的技術(shù)熟練度對(duì)生產(chǎn)效率也起著至關(guān)重要的作用。

2) 預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝

現(xiàn)階段，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝主要是臺(tái)座法、流水線(xiàn)法。流水線(xiàn)法相對(duì)于臺(tái)座法成本較高，以人工操作為主，但是產(chǎn)生殘次品也較多，造成成本增加。因此，改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提升自動(dòng)化程度也是降低裝配式建筑成本的重要影響因素。

3) 構(gòu)件生產(chǎn)規(guī)模及預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)能力

裝配式建筑規(guī)模對(duì)設(shè)計(jì)成本具有一定影響，當(dāng)裝配式建筑規(guī)模達(dá)到一定程度時(shí)，將會(huì)分?jǐn)傤A(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)成本和勞動(dòng)成本，而隨著規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，設(shè)計(jì)成本仍繼續(xù)上升。

4) 預(yù)制構(gòu)件種類(lèi)

預(yù)制構(gòu)件按部位可分為預(yù)制墻板、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制挑板等。在不同預(yù)制率條件、不同類(lèi)別的預(yù)制構(gòu)件下價(jià)格差異較大，即使在相同的預(yù)制率條件下，種類(lèi)不同，成本也不同。

(3) 運(yùn)輸階段

1) 運(yùn)輸距離

運(yùn)輸距離的長(zhǎng)短對(duì)運(yùn)輸費(fèi)用具有決定作用，不同運(yùn)距條件下，裝配式建筑成本不同，合理運(yùn)距條件下，可以減少運(yùn)輸成本，進(jìn)而減少裝配式建筑總成本。

2) 運(yùn)輸方案

擬定運(yùn)輸方案要系統(tǒng)考慮到運(yùn)輸順序、預(yù)制構(gòu)件、運(yùn)輸車(chē)輛、裝載工具、運(yùn)輸路況等因素的影響。在事前對(duì)運(yùn)行路線(xiàn)、車(chē)輛選型進(jìn)行充分研究、在運(yùn)輸過(guò)程中各單位密切配合，則會(huì)有效降低綜合造價(jià)。

3) 裝卸效率

裝卸的設(shè)備、勞動(dòng)力的配備影響裝卸效率，裝卸效率高低直接影響后續(xù)工程進(jìn)度進(jìn)而影響成本。

(4) 施工安裝階段

1) 現(xiàn)場(chǎng)管理水平

現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平，對(duì)預(yù)制構(gòu)件吊裝順序、裝卸順序都有極大影響，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員、材料、設(shè)備的組織及合理調(diào)度，可以高效的提高施工效率，降低成本。

2) 現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械化水平

機(jī)械化水平是施工生產(chǎn)過(guò)程中使用現(xiàn)代化施工機(jī)械替代人工操作的相對(duì)規(guī)模。如在裝車(chē)和卸車(chē)的過(guò)程中，使用先進(jìn)的裝卸工具，替代人工裝卸作業(yè)，將大大提高工程質(zhì)量和工作效率。

3) 施工安裝、吊裝水平

施工安裝、吊裝技術(shù)是預(yù)制構(gòu)件搭接完成的重要保障，避免因技術(shù)原因而造成的重復(fù)吊裝以及二次起吊造成的構(gòu)件受損。

4) 其他因素

由于工程施工經(jīng)常遇到訂立合同前具有不可預(yù)計(jì)的因素，如國(guó)家政策法規(guī)的變化、地震、臺(tái)風(fēng)、山洪等工程中常見(jiàn)的情況，還有一些不可避免且不易克服的客觀(guān)事實(shí)。

2 裝配式建筑成本因素分析

2.1 建立層次分析法的影響因素模型

層次分析法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty提出，是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。具體步驟如下：

(1) 建立問(wèn)題的遞階層次結(jié)構(gòu)

將裝配式建筑成本影響因素分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層。

(2) 構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣

邀請(qǐng)20名裝配式建筑方面的專(zhuān)家對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行兩兩對(duì)比，按照表1標(biāo)度進(jìn)行打分，綜合判斷得表2判斷矩陣。

表1 標(biāo)度及描述

表2 判斷矩陣A

(3) 由判斷矩陣計(jì)算被比較元素相對(duì)權(quán)重

(4) 判斷各層比較矩陣的一致性檢驗(yàn)

比較判斷矩陣的最大特征值、一致性指標(biāo)CI,一致性指標(biāo)率CR計(jì)算如式(1) 、(2) 、(3) ，一致性指標(biāo)判斷如表3所示，CR＜1具有滿(mǎn)意一致性，若CR＞1,須對(duì)判斷矩陣進(jìn)行修正。

表3 判斷矩陣一致性指標(biāo)判斷表

滿(mǎn)足一致性檢驗(yàn)，可得影響裝配式建筑成本的設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段、運(yùn)輸階段、安裝階段4個(gè)階段的影響因素的權(quán)重分別為0.491，0.202,0.086,0.221。

(5) 確定指標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的權(quán)重

判斷矩陣

同準(zhǔn)則層方法一致，指標(biāo)層判斷矩陣如表4-表7。

表4 設(shè)計(jì)階段影響因素矩陣

表7 施工安裝階段影響因素矩陣

表5 生產(chǎn)階段影響因素矩陣

表6 運(yùn)輸階段影響因素矩陣

(6) 計(jì)算各層次元素的組合權(quán)重。

影響裝配式建筑成本指標(biāo)的綜合權(quán)重由式4計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下表8。

表8 各影響因素相對(duì)于裝配式建筑成本的綜合權(quán)重

2.2 裝配式建筑A項(xiàng)目成本影響關(guān)鍵因素分析

由表2-表8，可以發(fā)現(xiàn)影響建筑成本中15個(gè)因素中，預(yù)制率和裝配率、集成化水平、施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平、預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝影響成本權(quán)重最大，分別為0.254，0.128，0.119，0.112，應(yīng)重點(diǎn)分析并采取措施。

(1) 設(shè)計(jì)階段

由表8可知，預(yù)制率和裝配率、集成化水平影響權(quán)重最大為0.254和0.128，設(shè)計(jì)階段裝配式建筑首先要確定預(yù)制率和裝配率，該指標(biāo)直接影響構(gòu)配件的拆分，對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)以及成本是關(guān)系最重要的一步，所以在確定預(yù)制率、裝配率時(shí)要綜合考慮項(xiàng)目特點(diǎn)，構(gòu)配件自身的種類(lèi)、工藝等；此外，應(yīng)將設(shè)計(jì)滲透到具體的部件，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、裝修、建筑等各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的契合度，加強(qiáng)協(xié)調(diào)施工方、設(shè)計(jì)方、生產(chǎn)制造方之間的聯(lián)系合作，故專(zhuān)業(yè)集成化水平就是在裝配式建造的整個(gè)過(guò)程中發(fā)揮統(tǒng)籌作用，在一定的范圍內(nèi)使用合理的裝配率和預(yù)制率，防止不必要的成本增加。

(2) 生產(chǎn)階段

由表8可得，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝的影響權(quán)重為0.112，預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)生產(chǎn)工藝的專(zhuān)業(yè)化程度影響了預(yù)制構(gòu)配件的生產(chǎn)效率及成本，要使得預(yù)制構(gòu)配件的生產(chǎn)進(jìn)一步系統(tǒng)化、正規(guī)化，保證生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)配件的企業(yè)具有足夠的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，否則生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化程度不夠則會(huì)增加生產(chǎn)成本。

(3) 施工安裝階段

由表8可得，裝配式建筑現(xiàn)場(chǎng)的管理水平影響權(quán)重為0.119，管理水平的高低不僅影響項(xiàng)目的進(jìn)度，對(duì)施工技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性大小也會(huì)有一定程度的影響，若是管理的水平不高，則會(huì)導(dǎo)致裝配式建筑在施工過(guò)程中產(chǎn)生一定程度的滯后，從而導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。

3 裝配式建筑成本控制對(duì)策

(1) 仔細(xì)測(cè)算預(yù)制率

設(shè)計(jì)裝配式項(xiàng)目預(yù)制率和裝配率時(shí),應(yīng)在滿(mǎn)足規(guī)范要求的預(yù)制率的基礎(chǔ)上綜合考慮項(xiàng)目的需求設(shè)定最優(yōu)預(yù)制率，按該預(yù)制率標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行拆分。此外，各企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)預(yù)制構(gòu)件的研究，加強(qiáng)高預(yù)制率的預(yù)制構(gòu)件的研究，為推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展共同努力；標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化是提高裝備率和預(yù)制率的重要方式之一。

(2) 提高集成化水平

推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM的交叉融合，提高集成化水平。如對(duì)各專(zhuān)業(yè)進(jìn)行全面審核，綜合考慮各方面因素，協(xié)調(diào)和修改，避免在運(yùn)輸、安裝階段不協(xié)調(diào)修改，才能真正減少事后修改，降低造價(jià)，推動(dòng)新技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，加強(qiáng)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的技術(shù)深度融合創(chuàng)新應(yīng)用，完善圖紙，事前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決，確保建筑圖和施工圖的統(tǒng)一與完善。

(3) 提高施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平

在施工安裝階段現(xiàn)場(chǎng)管理水平起著至關(guān)重要的作用。預(yù)制構(gòu)件安裝效率是影響安裝費(fèi)用的主要因素，因此，現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)安裝順序、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度資源配置的能力都是影響安裝費(fèi)用的重要因素。同時(shí)安裝施工又是裝配式建筑有別于現(xiàn)澆建筑的核心技術(shù)。因此加快預(yù)制構(gòu)件安裝關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化、對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)、采用分段流水施工，實(shí)現(xiàn)不同工序在不影響工程質(zhì)量的前提下同時(shí)工作，從而起到在預(yù)制構(gòu)件安裝階段提高施工效率，降低安裝成本的目的。

(4) 提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝

在設(shè)計(jì)階段預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝的革新和選擇是裝配式建筑成本控制的關(guān)鍵。優(yōu)先選擇更先進(jìn)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝是設(shè)計(jì)的第一要?jiǎng)?wù)。只有生產(chǎn)工藝的選擇倒逼技術(shù)的革新才能使裝配式建筑成本降低，同時(shí)也才能在同等建筑條件下是建設(shè)方轉(zhuǎn)變思維放棄現(xiàn)澆建筑而選擇裝配式建筑。

(5) 合理設(shè)計(jì)構(gòu)件

在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)階段要綜合考慮不同階段對(duì)工程造價(jià)的影響，確定合理構(gòu)件設(shè)計(jì)，使構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化。合理的設(shè)計(jì)構(gòu)件使得構(gòu)件質(zhì)量更加穩(wěn)定，可以降低因質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的成本風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)設(shè)計(jì)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，大大加快建設(shè)進(jìn)度，從而降低因進(jìn)度問(wèn)題造成的成本風(fēng)險(xiǎn)；標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)將大大節(jié)省建設(shè)材料，降低工程不確定成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此標(biāo)準(zhǔn)化程度越高，成本風(fēng)險(xiǎn)越小，會(huì)有效降低綜合造價(jià)。

4 結(jié)論

根據(jù)生產(chǎn)邏輯將成本因素細(xì)分為15個(gè)因素，通過(guò)層次分析法確定出主要因素為預(yù)制率和裝配率＞集成化水平＞施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平＞預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝，因此可以從降低裝配式建筑成本、預(yù)制率、提高集成化水平和施工現(xiàn)場(chǎng)管理水平、預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工藝重點(diǎn)入手。對(duì)推廣裝配式建筑提供理論上和實(shí)用上的意義及價(jià)值。