巨晨陽,張帆,申浩寧,李萌,張晨陽
(1.陜西理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,陜西 漢中 723001;2.漢中市城市建設(shè)投資開發(fā)有限公司,陜西 漢中 723001)
近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長和人民生活水平的提高,建筑產(chǎn)業(yè)給城市發(fā)展帶來日新月異變化的同時(shí),環(huán)境問題也隨之而來。建筑固體垃圾、揚(yáng)塵、廢水等排放不達(dá)標(biāo)的傳統(tǒng)磚瓦廠、水泥廠,亂砍、亂伐、亂挖給人們賴以生存的自然環(huán)境造成極大的破壞,因此國家大力倡導(dǎo)并發(fā)展綠色建筑,裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生。
陜西省《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范和加強(qiáng)裝配式建筑工作的通知》(陜建發(fā)〔2019〕1118號(hào))明確指出,到2020年,西安市、寶雞市、咸陽市、榆林市、延安市城區(qū)和西咸新區(qū)等重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到20%以上;到2025年,全省裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)到30%以上。裝配式建筑作為可有效減少環(huán)境污染、節(jié)約能源、便于集約化施工的建筑體系不斷被國務(wù)院和住建部門作為戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃所提出。
目前裝配式建筑有以下幾種體系:預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(PC)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)和裝配式木結(jié)構(gòu)三大類,其中裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑以其加工方便、施工速度快、綜合造價(jià)較低等特點(diǎn)而得到快速發(fā)展,尤其以輕鋼裝配式建筑在低層民用建筑上的優(yōu)勢而得到社會(huì)各界的認(rèn)可而大力發(fā)展,在美麗鄉(xiāng)村發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)民宿、農(nóng)村自建房屋等建設(shè)領(lǐng)域更是嶄露頭角,體現(xiàn)出與傳統(tǒng)建筑無法比擬的發(fā)展優(yōu)勢。
輕鋼裝配式建筑體系結(jié)構(gòu)目前主要是用“C”型或“C”型配“U”型冷彎薄壁鍍鋅或鍍
鋁鋅鋼帶經(jīng)冷彎軋制而成,其生產(chǎn)過程具有可視化、智能化、精準(zhǔn)化等顯著特點(diǎn),輕鋼結(jié)構(gòu)部件可在廠區(qū)組裝,少受天氣影響,現(xiàn)場按圖紙編號(hào)精密拼裝,內(nèi)、外安裝結(jié)構(gòu)板,外墻鋪貼防潮層,保溫層及裝飾層,墻體結(jié)構(gòu)空腔內(nèi)可填充多種保溫隔音材料的一種新型建筑體系。其主要特點(diǎn)是:
①整個(gè)工程不使用紅磚、鋼筋(基礎(chǔ)以上)、不抹灰、不支模板及內(nèi)部滿堂腳手架、材料運(yùn)輸量減少90%以上,可以從根本上減少汽車尾氣及施工現(xiàn)場揚(yáng)塵所帶來的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),施工現(xiàn)場所產(chǎn)生的建筑垃圾僅為傳統(tǒng)建筑垃圾的5%;
②抗震保溫,結(jié)構(gòu)性能可抵御八級(jí)地震、十二級(jí)臺(tái)風(fēng),隔熱保溫性能是磚混結(jié)構(gòu)的三倍,得房率可增加8%以上;
③施工快捷,全部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)里完成,構(gòu)配件均在工廠機(jī)器上噴碼打印完成,誤差控制在2㎜以內(nèi),施工現(xiàn)場僅需組裝便可完成,施工周期可縮短三分之一以上;
比較因素的選取 表1
④適用范圍廣,可廣泛應(yīng)用于六層以下移民搬遷,保障性住房,中小學(xué)幼兒園、高檔別墅等公共建筑及私人住宅,更適合應(yīng)用于山區(qū)交通運(yùn)輸不便、地材奇缺的工程項(xiàng)目。
本案例工程為某別墅項(xiàng)目,抗震設(shè)防烈度為7度,建筑耐火等級(jí)為二級(jí),設(shè)計(jì)使用年限為50年,建筑總高度為9m,地上2層。建筑平面圖如圖1所示。
圖1 建筑平面圖
本案例建筑是一個(gè)裝配率較高的裝配式建筑,也是目前漢中市裝配式輕鋼建筑中應(yīng)用較多的一種形式。本文將從以下三方面進(jìn)行比較:
通過對(duì)案例工程進(jìn)行工程量計(jì)算,按現(xiàn)行《陜西省建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)則》(2009)、《裝配式建筑工程消耗量定額》(2016),并結(jié)合裝配式建筑中鍍鋅鋁鋼材與OSB板的施工工藝及特點(diǎn),分別比較裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑在這三方面的造價(jià)差異。
3.2.1 鍍鋅鋁鋼材+方鋼螺栓連接與現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁柱
案例工程中采用了鍍鋅鋁鋼材代替了傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁柱,經(jīng)過計(jì)算,兩者的綜合單價(jià)差值為66.77元/m2。
3.2.2 OSB結(jié)構(gòu)板+玻璃絲棉與砌塊磚墻
案例工程中墻體采用OSB結(jié)構(gòu)板,內(nèi)填充玻璃絲棉,不通過砂漿連接,而是直接在現(xiàn)場拼接;而傳統(tǒng)建筑采用砌塊墻施工。經(jīng)過計(jì)算,兩者綜合單價(jià)差值為107.59元/m2。
3.2.3 壓型鋼板與鋼筋混凝土現(xiàn)澆板
案例工程中樓面采用了以壓型鋼板為底板,15mm厚OSB板為面板,中間填充玻璃絲棉的做法代替了傳統(tǒng)鋼筋混凝土板。經(jīng)過計(jì)算,兩者綜合單價(jià)差值為17.4元/m2。
綜上所述,裝配式建筑較傳統(tǒng)建筑在以上三方面比較后造價(jià)指標(biāo)相差156.96元/m2。經(jīng)過調(diào)查分析,造成裝配式輕鋼建筑建造成本較高的主要原因有以下幾個(gè)方面。
3.3.1 預(yù)制部品構(gòu)件生產(chǎn)單品成本偏高
預(yù)制部品構(gòu)件價(jià)格偏高,主要原因在于裝配式建筑工業(yè)化住宅正處于起步階段,預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)沒有形成規(guī)?;F(xiàn)階段預(yù)制部品構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、數(shù)量少,土地、設(shè)備等利用不充分,大投入小產(chǎn)出,攤銷費(fèi)較大。同時(shí),考慮預(yù)制部品構(gòu)件銷售的增值稅等稅費(fèi),成品構(gòu)件銷售應(yīng)按國家稅法有關(guān)規(guī)定繳納增值稅,增加了材料綜合費(fèi)用。
3.3.2 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)用偏高
預(yù)制部品構(gòu)件制作完成后,需要的養(yǎng)護(hù)、儲(chǔ)存和裝車運(yùn)輸?shù)龋嬖谝欢ǖ跹b和搬運(yùn)工作。受構(gòu)件本身的形體和規(guī)格尺寸制約,存在散裝運(yùn)輸情況,材料運(yùn)輸有效運(yùn)載量下降,造成材料綜合運(yùn)輸單價(jià)高。同時(shí),目前預(yù)制部品構(gòu)件廠數(shù)量少,距離施工現(xiàn)場遠(yuǎn),又有回程空載的情況,使得運(yùn)輸效率偏低,運(yùn)輸費(fèi)用較高。
3.3.3 預(yù)制部品構(gòu)件安裝費(fèi)用偏高
該省裝配式輕鋼建筑剛進(jìn)入起步階段,裝配式建造方式與傳統(tǒng)現(xiàn)澆有較大區(qū)別,產(chǎn)業(yè)工人對(duì)吊裝工藝還沒有像傳統(tǒng)建筑中的如抹灰、混凝土澆搗、砌墻工藝熟悉,勞動(dòng)生產(chǎn)率不高。加之當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸與安裝存在一定程度的脫節(jié),降低了預(yù)制構(gòu)件的安裝效率。
3.3.4 其他影響造價(jià)控制的主要因素
案例工程在建造過程中,相關(guān)參與方的政策風(fēng)險(xiǎn)、市場風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)具有時(shí)效性和不確定性,有一些風(fēng)險(xiǎn)因素難于量化,只能定性分析此類因素對(duì)造價(jià)的影響。其中主要影響因素有:生產(chǎn)商原材料采購價(jià)格波動(dòng);預(yù)制部品構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量化不足;未考慮多專業(yè)一體化設(shè)計(jì);物流延誤,預(yù)制部品構(gòu)件延遲交付;管理人員與操作人員缺乏質(zhì)量安全意識(shí)等。
提高裝配式建筑比例,鼓勵(lì)推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展,實(shí)現(xiàn)裝配式建筑商業(yè)化,關(guān)鍵在于兩個(gè)“培育發(fā)展”,一是讓更多裝配式建筑相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)或資本參與競爭,破除資本壟斷條件下的技術(shù)資本依賴,加快培育發(fā)展成熟的裝配式建筑企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,通過降低裝配式建筑建造成本提高產(chǎn)品市場競爭力;二是政府出臺(tái)鼓勵(lì)推進(jìn)政策宏觀調(diào)控市場,在已有成熟裝配式建筑企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈模式下,通過鼓勵(lì)推進(jìn)政策來加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)找娣窒砟J街械谋∪醐h(huán)節(jié),增強(qiáng)裝配式建筑產(chǎn)品的市場預(yù)期,培育發(fā)展商業(yè)化模式下的穩(wěn)定市場需求。
隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多,我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速,鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種綠色環(huán)保建筑,已被建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。目前,漢中市裝配式建筑發(fā)展速度較快,漢中市政府也在大力發(fā)展裝配式建筑,通過政府加快推廣力度,宏觀調(diào)控成本,裝配式建筑的成本將會(huì)越來越低,裝配式建筑的發(fā)展也愈趨近規(guī)?;?,普遍化。