吳瑾炎 姜學(xué)成

杭州臨平新農(nóng)村建設(shè)有限公司 浙江 杭州 311108

引言

裝配式建筑的出現(xiàn)，不僅能大大減少施工人員工作量及工作強度，提高建筑工程的質(zhì)量，更能實現(xiàn)縮短工期一半以上[1]，顯而易見，裝配式建筑是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然趨勢[2]。同時，隨著裝配式建筑的發(fā)展還能促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)實力得到提升，為社會提供新的就業(yè)崗位[3]。

盡管裝配式建筑取代傳統(tǒng)建筑已成必然趨勢，但我國的裝配式建筑相比其他發(fā)達(dá)國家而言起步較晚，相關(guān)核心技術(shù)及產(chǎn)業(yè)體系尚處于摸索階段[4]，當(dāng)然社會上也存在對于裝配式建筑這一新興事物的質(zhì)疑之聲，許多單位處于觀望的狀態(tài)。通過本人走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多企業(yè)通過估算發(fā)現(xiàn)裝配式建筑的建造成本要比傳統(tǒng)建筑高15%左右，這就意味著企業(yè)的利潤空間受到威脅，極大地制約了裝配式建筑的進(jìn)一步快速發(fā)展[5]?；诖?，本文以杭州市某商辦項目為例，利用價值工程相關(guān)理論對其提出成本優(yōu)化建議，為今后我國裝配式建筑的成本優(yōu)化提供有價值的參考。

1 預(yù)制構(gòu)件制作成本優(yōu)化模型建立

1.1 功能系數(shù)

通過走訪調(diào)研相關(guān)預(yù)制構(gòu)件制作廠，并對相關(guān)裝配式建筑研究學(xué)者、預(yù)制構(gòu)件廠管理技術(shù)人員開展訪談后對不同裝配率情況下的預(yù)制構(gòu)件成本評分，再利用層次分析法對不同裝配率下預(yù)制構(gòu)件成本進(jìn)行權(quán)重計算，將其權(quán)重結(jié)果作為功能系數(shù)。

1.2 成本系數(shù)

通過預(yù)制構(gòu)件廠調(diào)研總結(jié)出預(yù)制構(gòu)件的制作成本主要包括人工費、材料費、機械使用費、場地費以及其他費用，其他費用主要包括水電費、管理費、利潤等，用以下公式進(jìn)行表示：

第i種裝配率情況下的成本系數(shù)，通過第i種裝配率情況下預(yù)制構(gòu)件的制作成本與所有裝配率情況下預(yù)制構(gòu)件制作成本總和的比值得出，即：

1.3 價值系數(shù)確定

根據(jù)公式V=F/C即可得出第i種裝配率情況下其價值系數(shù)的計算公式如下：

根據(jù)公式（3）可以得到各裝配率情況下的價值系數(shù)，對其排序后即可得到最優(yōu)裝配率。

2 杭州市某商辦項目建造成本優(yōu)化算例分析

2.1 項目概況

本工程位于杭州市濱江區(qū)，項目用途為商業(yè)辦公樓，其中地上六層，無地下室設(shè)計，建筑總面積15210.8㎡，建筑總高度20.4m，開挖深度均值為0.6m，按照合理使用年限50年設(shè)計。該工程的功能分區(qū)主要是1層設(shè)為食堂，局部設(shè)置門廳和附屬用房；2層為會議室，3～6層為辦公區(qū)域[6]。

工程概況如表1所示：

表1 杭州市某商辦項目工程概況表

本工程擬采用的預(yù)制構(gòu)件主要有預(yù)制疊合梁、預(yù)制柱、預(yù)制疊合樓板、預(yù)制外掛墻板、預(yù)制陽臺、預(yù)制樓梯等。為了探究不同裝配率情況下的預(yù)制構(gòu)件制作成本，分別計算當(dāng)該工程的裝配率為50%、70%、90%情況下預(yù)制構(gòu)件的制作成本，從而為其他裝配式建筑的建造成本優(yōu)化提供參考[7]。

2.2 工程項目成本算例分析

2.2.1 確定功能系數(shù)。本文利用層次分析法構(gòu)建判斷矩陣，并邀請相關(guān)裝配式建筑專家學(xué)者、預(yù)制構(gòu)件廠管理人員及技術(shù)人員開展調(diào)查問卷，得到裝配率判斷矩陣如表2所示。

表2 裝配式建筑裝配率判斷矩陣

利用MATLAB軟件可計算得到：λmax=3.014，CT=0.007，CR=0.012，一致性檢驗通過。接著，特征向量W=（0.075 0.333 0.592），此即為功能系數(shù)[8-10]。從結(jié)果來看，裝配率為90%時對預(yù)制構(gòu)件制作成本優(yōu)化最高，其次是裝配率為70%及50%。

2.2.2 確定成本系數(shù)。本工程項目涉及的預(yù)制構(gòu)件種類繁多，各構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程也不相同，因此構(gòu)件成本也不相同，此處統(tǒng)一選取預(yù)制墻體作為研究對象，并統(tǒng)一以完成單位工程量的預(yù)制構(gòu)件制作成本為對比分析對象。現(xiàn)以裝配率為90%情況下為例，完成單位體積的預(yù)制墻體制作的成本如下表3所示[11]。

表3 單位體積預(yù)制墻體制作成本（裝配率90%）

通過查閱預(yù)制構(gòu)件廠相關(guān)資料，同上計算出在裝配率為70%和50%情況下完成單位工程量預(yù)制墻體制作的成本，統(tǒng)計結(jié)果如表4所示[12]。

表4 不同裝配率情況下完成單位工程量預(yù)制墻體成本表

三種裝配率情況下完成單位工程量預(yù)制墻體的制作成本總和為：2708.28+2856.23+3163.37=8727.88元/m3

因此各裝配率情況下預(yù)制墻體的成本系數(shù)如下：

2.2.3 確定價值系數(shù)。計算各裝配率情況下的價值系數(shù)，結(jié)果如下：

從結(jié)果來看，三種情況下的價值系數(shù)，裝配率90%＞裝配率70%＞裝配率50%，也就是說當(dāng)裝配率為90%時對于裝配式建筑構(gòu)件制作的成本優(yōu)化程度最大，因此在實際工程中應(yīng)盡可能提高裝配式建筑的裝配率，如果裝配率過低，則其建造成本相較于傳統(tǒng)建筑會提高許多[13]。

2.3 成本優(yōu)化建議

對于該杭州市某商辦項目而言，在其建造前工程項目的裝配率已經(jīng)確定，也就是說在價值系數(shù)公式中，功能系數(shù)已經(jīng)確定，那么只有降低成本系數(shù)來實現(xiàn)提高價值的目的。當(dāng)前，我國的裝配式建筑尚處于初步發(fā)展階段，浙江地區(qū)乃至全國的預(yù)制構(gòu)件廠正處于擴張階段，還尚未形成一定規(guī)模[14]。

從本文的數(shù)據(jù)分析來看，裝配率越高，則預(yù)制構(gòu)件制作增加的成本平攤到單位工程量預(yù)制構(gòu)件上的金額就會越少，也就能使裝配式建筑建造成本與傳統(tǒng)建筑的建造成本差距變小。所以，國家應(yīng)積極鼓勵建設(shè)單位提高工程項目的裝配率，比如對于裝配率超過一定數(shù)值的工程項目給予政策紅利或金額補助，反過來，裝配率越高會使得預(yù)制構(gòu)件數(shù)量越多，這也就會帶動預(yù)制構(gòu)件廠提升生產(chǎn)規(guī)模，增長效益，從而進(jìn)一步可以降低預(yù)制構(gòu)件制作成本。此外，預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)部通過提升管理水平、合理使用機械設(shè)備、提高一線制作人員技術(shù)水平等也都會有助于降低預(yù)制構(gòu)件制作成本，從而優(yōu)化裝配式建筑的建造成本[15]。

3 結(jié)束語

本文通過以杭州市某商辦項目為例，構(gòu)建了基于價值工程的裝配式建筑建造成本分析模型，并以完成單位工程量的預(yù)制外墻為例，計算了不同裝配率情況下的預(yù)制外墻單位工程量建造成本，結(jié)果表明裝配率90%情況下預(yù)制外墻的制作成本最低，因此，政府應(yīng)積極倡導(dǎo)建設(shè)單位提高工程項目裝配率。此外，提高預(yù)制構(gòu)件廠管理水平、合理使用機械設(shè)備、提高一線制作人員技術(shù)水平等，均是優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件制作成本的有效途徑，最終實現(xiàn)降低裝配式建筑建造成本的目的。