來源：中民筑友建筑設計有限公司
作者：陳穎、莫馥姣、何慶輝
引言
裝配式建筑是國家建筑產業(yè)轉型升級的重要發(fā)展方向，但是PC成本過高是導致裝配式砼結構住宅項目建安成本居高不下的主要原因。既要符合性地滿足國家或地方建設行政主管部門對于預制率或者裝配率的要求，又要有效控制項目建安成本，是大多數地產開發(fā)商所面臨的難題。
本文以一家地產公司的標準樓型產品為對象，由中民筑友建筑設計有限公司在深化設計階段完成6套不同裝配方案，并綜合制造、運輸與總裝生產環(huán)節(jié)，對不同方案的建造全成本進行對比與分析，旨在揭示不同預制率與成本的關系，并為裝配式建筑設計前端降本提供方向和支持。
項目背景
1、項目基本信息
本文的研究對象1#棟為某地產公司高層住宅標準戶型產品（如圖1所示），2梯4戶，3種戶型。建筑地上共32層，其中首層架空，地面總高度97.75m，地上建筑面積14604.72m2；標準層高3m，標準層建筑面積453.55m2。
項目位于6度抗震設防區(qū)，設計基本地震加速度0.05g，結構采用裝配整體式剪力墻結構體系，剪力墻抗震等級為三級。戶型布置和結構體系對于高層住宅產品均具典型性。
▲ 圖1 1#棟標準層戶型圖
2、成本分析范圍
為了反映不同拆分方案下的成本差異，選擇以±0.00以上，第15F標準層為對象，包含主體、粗裝修、外墻外保溫和外立面裝飾工程費，建筑物單體內的措施費、臨建設施費和項目部管理費（不同預制率方案下存在差異的部分）；但不包含屋面、精裝修、機電、門窗和欄桿工程費（不同預制率方案下無差異部分）。
主要材料價格參長沙地區(qū)市場價。計價方式采用自主研發(fā)企業(yè)定額，涵蓋了M（制造）和C（總裝）兩大生產業(yè)務版塊，除直接生產成本之外，還對以下間接成本進行了成本量化。
（1）制造：PC工廠的生產排產方案、模具方案和裝車方案；
（2）總裝：工期影響，內支撐、外防護、模板、垂直運輸等各項措施。
與傳統(tǒng)建筑行業(yè)按照社會平均水平的地區(qū)定額算量計價不同的是，企業(yè)定額按照制造業(yè)普遍采用的ABC作業(yè)成本法進行成本計價，目的是讓成本盡可能真實地反映出建造實現過程的差異，并通過分析尋找降低生產成本的方向。
裝配率/預制率
裝配率（或預制率）由深化設計方案決定。根據7套設計拆分方案，分別按照新國標（《裝配式建筑評價標準GB/T51129-2017》，簡稱“新國標”）計算裝配率，按照老國標（《工業(yè)化建筑評價標準（GB/T51129-2015）》，簡稱“老國標”）計算預制率如表1所示。
其中，預制率是指主體結構和圍護結構中，預制構件部分的砼用量占對應部分砼總用量的體積比。如果不考慮采用裝配式機電和裝修，與裝配率相比，預制率能夠更直觀地反映預制程度的差異。
盡管預制率伴隨預制構件的增加而增加，但是按照新國標，方案1~4，因裝配率小于50%均不能稱之為裝配式建筑。
不同類型構件對預制率/裝配率的貢獻度
不同類型構件對預制率/裝配率達到貢獻度分布如表2、表3所示。如僅需滿足所在地區(qū)預制率15%~20%的要求，出于經濟性考慮，應盡可能預制水平構件，含疊合樓板底板、樓梯、陽臺板、疊合梁和空調板；如預制率需達30%~40%，還應預制承重墻。
要達到新國標50%的裝配率要求，主體結構的水平構件中：疊合樓板底板、疊合梁、樓梯、陽臺、空調板均需預制，豎向構件：內、外墻均需參與預制。剩余14%分別由非承重圍護墻非砌筑（3%）、內隔墻非砌筑（5%）和全裝修（6%）貢獻。
預制率與成本的關系
根據不同拆分方案計算生產全成本，不同預制率與成本的關系如圖2所示，不同方案較之傳統(tǒng)方案（方案1）的單位建筑面積成本增量如圖3所示。紅色折線顯示的變化趨勢是：預制率升高，成本增高，但增加的幅度在不同區(qū)間內是有差異的。
方案4至方案5的斜率最小，顯示出該區(qū)間由成本增量提升的預制率最高（獲得預制率/裝配率的顯著提升），陡然的、急劇的成本增加發(fā)生在方案6和7之間。其中，方案6的PC成本構成如圖4所示。
決定成本的主要要素：實體體積、鋼筋和現場模板含量三大指標，在不同預制率情況下的變化趨勢分別如圖4~圖6所示、其中實體體積由PC，現澆砼和填充墻三部分構成。
伴隨預制率提升，PC含量增加，現澆砼和填充墻含量相應降低；整體體積含量方案7較其余方案顯著增加，由三明治外墻板的保溫和砼飾面層的體積增加導致。鋼筋含量隨預制率提升呈逐漸上升的趨勢，方案7較之方案1的鋼筋增量達25%。
但預制率提高，同時也帶來了現場模板用量的明顯降低，方案7較之方案1模板用量降幅高達75%，采用鋁合金模板可大量減少現場抹灰工作，為裝配式建筑帶來了較多的成本降低，同時節(jié)約粗裝修工期。
因此，主要的成本增量來自于PC體積增量，由PC帶來的鋼筋含量增量，主要的成本減量來自于現場模板和免抹灰。
結論
綜上所述，伴隨預制率提升，成本增高，但不同區(qū)間的成本增幅不同。擬采取裝配式建筑的開發(fā)商可以結合項目所在地區(qū)對于預制率或裝配率的要求，以及可以接受的成本增量，選擇相應的構件拆分方案。建議如下：
（1）如僅需滿足所在地區(qū)預制率15%~20%的要求，應盡可能預制水平構件。
（2）如預制率需達30%~40%，還應預制承重墻。
（3）要達到50%的裝配率要求，主體結構的水平構件中均需預制；豎向構件：內、外墻均需參與預制；除此之外，還應采取非承重圍護墻非砌筑、內隔墻非砌筑和全裝修。
然而，這并非意味著開發(fā)商必須要為采用裝配式建筑付出更高的增量成本。本項研究所依的深化拆分設計方案是建立在施工圖設計業(yè)已完成的基礎上，進行了一系列的優(yōu)化動作，使其盡可能的標準化、模數化，然而無法改變其“基因”，如果裝配式建筑設計在方案設計階段介入，通過方案調整，才能從源頭解決標準化、模數化和成本優(yōu)化的問題；
我們也在研究過程中綜合平衡了項目的安全、質量、成本與進度，總結了設計統(tǒng)籌系統(tǒng)降本路徑，如戶型產品標準化、PC構件標準化、模具標準化，生產排模優(yōu)化和總裝計劃優(yōu)化等，可為業(yè)主提供不僅限于成本的EMPC全流程服務。
在EMPC（Engineering-Manufacturing-Procurement-Construction）承包模式下，設計統(tǒng)籌包含兩重含義：
（1）設計自身對于各專業(yè)的統(tǒng)籌與協(xié)同——設計自身的優(yōu)化；
（2）設計對于制造、總裝生產環(huán)節(jié)可實現性的統(tǒng)籌——設計統(tǒng)籌后端產業(yè)鏈。裝配式建筑設計方只有在更早時點以EMPC方式介入，系統(tǒng)降本優(yōu)勢將集中體現，后續(xù)中民筑友建筑設計有限公司將在設計優(yōu)化專題提供深入解答。
作者簡介：
陳穎，2006年畢業(yè)于湖南大學，碩士，國家一級注冊造價師，工程師。中民筑友建筑設計有限公司成本研究部部長，中國圖學學會BIM專委會委員。多年來致力于裝配式建筑成本研究和成本信息化工作，主持并完成中民筑友裝配式企業(yè)定額編制，裝配式建筑多方案技術經濟比選，主導基于BIM的建筑工業(yè)化項目全產業(yè)鏈成本管理業(yè)務解決方案研究。
聯(lián)系客服
