影響裝配式建筑成本因素及優(yōu)化措施

影響裝配式建筑成本因素及優(yōu)化措施

Summary:近現(xiàn)如今，我國裝配式建筑的發(fā)展趨勢極好，備受諸多建筑行業(yè)相關(guān)單位的關(guān)注。但因為現(xiàn)今國家裝配式建筑的多個層面都未形成完備的體系，大多數(shù)公司在選擇傳統(tǒng)澆筑式建筑和裝配式建筑的時候有所遲疑，尤其關(guān)注裝配式建筑的建造成本。作為建筑工業(yè)化發(fā)展的重點，我國裝配式建筑市場爆發(fā)式增長。在裝配式建筑發(fā)展計劃和激勵政策的影響下，各個省市都出現(xiàn)了發(fā)展裝配式建筑的熱潮。在開工面積上，我國裝配式建筑的開工面積由2015年的7360萬m2發(fā)展到2018年的2.9億m2，該行業(yè)的實際復(fù)合增速達到了59％。為解決此類問題，本文從預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)、運輸和安裝4個階段選取了14個影響裝配式建筑成本的因素，通過Yaahp軟件得到各因素占比，然后分析出主要影響因素有施工水平、工種間的協(xié)調(diào)能力、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計的合理性、預(yù)制構(gòu)件的拆分與組合，然后提出相對應(yīng)的優(yōu)化措施來降低裝配式建筑成本。Keys:裝配式建筑;層次分析法;成本分析;優(yōu)化措施1前言隨著國家的經(jīng)濟不斷發(fā)展，綜合國力持續(xù)增強，環(huán)境污染問題也愈發(fā)突顯，建筑行業(yè)的環(huán)境問題也是頗為艱巨。針對這種情況，大力推廣裝配式建筑來改善這一問題是比較恰當(dāng)?shù)倪x擇?；炷翗?gòu)件先是在工廠預(yù)制構(gòu)成，然后向施工現(xiàn)場輸送進行組裝的建筑產(chǎn)品稱為裝配式建筑。從近年來的建筑行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，裝配式建筑發(fā)展堪憂，盡管政府推出許多優(yōu)惠政策，但裝配式建筑比現(xiàn)澆建筑成本高的情況并未得到良好的改善，這也是裝配式建筑遇到諸多阻力的重要原因之一。因此，通過分析影響裝配式建筑成本因素來降低裝配式建筑的成本有非常大的意義。2裝配式建筑的研究現(xiàn)狀通過在知網(wǎng)、維普等網(wǎng)站查閱相關(guān)學(xué)者的文獻后，裝配式建筑降低成本的方法已經(jīng)誕生了很多種。林鑫通過對比裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑成本構(gòu)成的特點，對裝配式建筑全過程成本控制進行系統(tǒng)討論，并在各階段提出相應(yīng)降低成本的建議。王延華從政策支持、優(yōu)化設(shè)計、提升企業(yè)自身競爭力等角度提出了裝配式建筑成本優(yōu)化的方向和措施。王天佑采用BIM技術(shù)與裝配式建筑相結(jié)合的方法，在一定程度上實現(xiàn)成本控制路徑的合理化、精準(zhǔn)化。陳艷等通過VENSIM軟件以及系統(tǒng)動力學(xué)模型進行仿真分析，從眾多成本因素之間的邏輯關(guān)系中找到了影響裝配式建筑成本的重要因素，然后對這些因素采取相應(yīng)優(yōu)化措施。本文通過層次分析法對設(shè)計、生產(chǎn)、運輸和安裝4個方面進行分析，從14個因素中找出影響裝配式建筑成本的主要因素，并針對這些主要因素提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，可以在一定程度上提高裝配式建筑項目成本管理的現(xiàn)狀，在實際的工程項目中具指導(dǎo)意義。3裝配式建筑的成本影響因素3.1設(shè)計階段在預(yù)制裝配式建筑設(shè)計中，設(shè)計的深度和精度要求相對比較高，由于制作和施工中不需要變更設(shè)計，因此要求建筑師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師還有其他專業(yè)設(shè)計師密切協(xié)作和互動，同時設(shè)計人員和制作廠家、安裝施工單位的技術(shù)人員保持密切協(xié)作和互動，以免出現(xiàn)失誤，減少設(shè)計的工作量。3.1.1PC材料成本高相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑材料成本，裝配式建筑成本材料費用較高。盡管還有鋼結(jié)構(gòu)等，但是大多使用PC材料，所需費用較高，致使整個建筑材料成本不斷增加，對裝配式建筑的成本產(chǎn)生了影響[2]。3.1.2設(shè)計費增加相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計成本，由于裝配式建筑在設(shè)計時需要多位設(shè)計師密切合作，涵蓋了建筑師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師還有其他專業(yè)設(shè)計師，因此設(shè)計費用也增加了很多，這也是影響成本的因素之一。3.1.3生產(chǎn)勞動力成本低盡管設(shè)計費用有所增加，不過與傳統(tǒng)建筑在生產(chǎn)勞動力方面耗費比較多，耗時耗力耗資相比，裝配式建筑的勞動力成本更低。3.2生產(chǎn)階段3.2.1構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)化程度較低相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式建筑工程，裝配式建筑構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化程度有所區(qū)別。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式對于構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化程度講究“穩(wěn)”，對于其標(biāo)準(zhǔn)化程度要求相對固定。相較而言，裝配式建筑在構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化程度上要求并沒有傳統(tǒng)式高，反而比較低。3.2.2構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)專業(yè)化程度低裝配式建筑成本中突出的一點就是PC構(gòu)件費用不斷增加，這加大了對裝配式建筑成本的管控難度。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因之一在于構(gòu)配件的生產(chǎn)企業(yè)專業(yè)化程度比較低。因此，要適當(dāng)關(guān)注生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)化程度[3]。3.2.3構(gòu)配件生產(chǎn)規(guī)?；潭鹊蜆?gòu)配件生產(chǎn)規(guī)模化程度不高也影響著裝配式建筑成本的高低。3.2.4工期受生產(chǎn)效率、施工進度等影響，裝配式建筑工程建設(shè)周期比較長，勞動強度也大，需要耗費的材料很多，盡管比現(xiàn)澆式省時，但工期仍是一個重要的影響因素。3.3運輸階段及安裝階段在運輸和安裝上，裝配式建筑的成本也有所降低。建筑的裝配能適當(dāng)縮短施工周期，同時建筑的體量比較大，也會縮短施工周期。整個運輸階段和安裝階段的成本增加了垂直運輸和吊裝的費用，現(xiàn)場安裝、灌漿工種的數(shù)量也在不斷增加。相較而言，現(xiàn)場的加工棚、臨時存放的設(shè)施日漸減少。3.4生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)如今，BIM技術(shù)的運用改變了傳統(tǒng)的項目協(xié)作形式，能夠有效地將建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等多個領(lǐng)域的矛盾協(xié)調(diào)好，減少設(shè)計成本。但是實際上，選擇應(yīng)用新興技術(shù)減少成本的企業(yè)并不多，這極大地影響了建筑成本預(yù)算的合理性，阻礙了建筑行業(yè)的發(fā)展。3.5施工管理方面與現(xiàn)澆混凝土建筑相比，裝配式建筑更能提高建筑的品質(zhì)，減少工期和節(jié)約材料，達到減排節(jié)能的目的。縮短工期能夠減少管理費用，縮短投資周期和銀行貸款利息等費用。因此，就需要適當(dāng)提升施工管理的成本[5]。4裝配式建筑成本的層次分析模型影響裝配式建筑的成本有許多因素，本文采取具有科學(xué)性、系統(tǒng)性的層次分析法對裝配式建筑的成本進行分析。薩蒂教授提出的層次分析法(AnalyticHierarcgyProcess)是一種將定性分析和定量分析結(jié)合在一起的決策方法。它是將一個復(fù)雜的問題分解成眾多因素，后將這些因素劃分成許多層次，形成多目標(biāo)多層次模型。然后在每個層次中通過兩兩比對的方式確定各因素的相對重要性，然后加以定性定量的分析，使得結(jié)果更加理性。4.1構(gòu)件層次結(jié)構(gòu)模型本文將層次結(jié)構(gòu)模型劃分為目標(biāo)層、指標(biāo)層、方案層。其中裝配式建筑成本影響因素被認為是目標(biāo)層，而構(gòu)件設(shè)計階段、構(gòu)件生產(chǎn)階段、構(gòu)件運輸階段、構(gòu)件安裝階段為指標(biāo)層，方案層則由14個影響成本的因素組成，如表1所示。4.2構(gòu)建判斷矩陣本文根據(jù)裝配式建筑成本影響因素采用專家問卷調(diào)查的方法，邀請了行業(yè)專家和相關(guān)技術(shù)人員共同對各層要素進行兩兩比較，根據(jù)影響因素的重要程度進行打分。指標(biāo)之間比較量化值規(guī)定如表2所示，目標(biāo)層與指標(biāo)層判斷矩陣如表3所示。表1結(jié)構(gòu)層次表2指標(biāo)之間比較量化值規(guī)定表3指標(biāo)層構(gòu)造矩陣4.3計算各層要素對應(yīng)的權(quán)重結(jié)果本文通過Yaahp軟件計算得到指標(biāo)層λmax=4．0277，CR=0．0104＜0．1，通過一致性檢驗。同理方案層的權(quán)重判斷也在yaahp軟件上操作，4個判斷矩陣均通過一致性檢驗，最終權(quán)重結(jié)果如表4所示。表4裝配式建筑成本影響因素權(quán)重從表4中可以看出，其中有4項因素占比裝配式成本約70%，它們分別是施工水平、工種間的協(xié)調(diào)能力、預(yù)制構(gòu)件設(shè)計的合理性、預(yù)制構(gòu)件的拆分與組合，因此作為影響裝配式成本的主要因素，可以從這些方面加以優(yōu)化。5裝配式建筑成本優(yōu)化措施5.1提高施工水平裝配式建筑不管是在構(gòu)件生產(chǎn)階段還是現(xiàn)場施工安裝階段都非常依賴于有技術(shù)的施工人員。具有高技術(shù)的工人可以有效地提高生產(chǎn)效率，降低廢品率，能有效減少因施工能力不足導(dǎo)致構(gòu)件的損壞，從而可以降低生產(chǎn)成本。所以，裝配式建筑企業(yè)需要為工人提供正規(guī)的上崗培訓(xùn)，加強工人對裝配式建筑施工的認識，提高工人的施工水平。5.2加強工種間的專業(yè)協(xié)同能力裝配式建筑的組裝難度大，對構(gòu)件的連接、接縫要求以及吊裝和安裝有較高的要求。因此，為了能進一步提高安裝效率和縮短工期，各工種之間的高效協(xié)調(diào)配合能力必不可少。所以裝配式建筑企業(yè)應(yīng)加強管理組織施工，定期開展工種之間的技術(shù)交流活動，增加不同工種的協(xié)調(diào)溝通的機會來防止因各工種之間缺乏交流而導(dǎo)致出現(xiàn)經(jīng)濟損失的情況。5.3優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計裝配式建筑的成本與預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計聯(lián)系緊密，因此，需要重視模板的設(shè)計和二次設(shè)計。此外，設(shè)計人員可以根據(jù)施工工藝、構(gòu)配件的技術(shù)要求進行設(shè)計生產(chǎn)。為避免出現(xiàn)后期因設(shè)計變更的情況出現(xiàn)導(dǎo)致成本增高，設(shè)計人員通過使用Revit軟件以及BIM技術(shù)的運用來進行三維建模設(shè)計，反復(fù)進行碰撞檢查。5.4優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件的拆分與組合專業(yè)人員應(yīng)在構(gòu)件的設(shè)計階段對構(gòu)件進行合理的拆分，而構(gòu)件的拆分應(yīng)該考慮眾多方面。比如設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性、生產(chǎn)運輸階段以及安裝環(huán)節(jié)的可行性和便利性。構(gòu)件拆分可分為預(yù)制陽臺、預(yù)制樓梯等構(gòu)件，盡可能對拆分后的構(gòu)件的尺寸和形狀進行優(yōu)化，減少構(gòu)件的多樣性。同時，在拆分構(gòu)件時還應(yīng)考慮后續(xù)工廠的生產(chǎn)和運輸及現(xiàn)場安裝的情況。5.5提升安裝施工的水準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件安裝技術(shù)屬于裝配式建筑施工環(huán)節(jié)中極為重要的一環(huán)，其水平的高低和安裝的質(zhì)量都會影響建筑成本的高低。因此，應(yīng)讓有關(guān)部門在生產(chǎn)成本管控方面提高施工水平[5]。5.6按照施工進度，盡可能減少調(diào)運費裝配式建筑的施工形式和一般建筑的區(qū)別在于其在前期運用技術(shù)和實施管理策略，設(shè)計單位需要與構(gòu)件生產(chǎn)廠商和施工單位保持聯(lián)系，生產(chǎn)構(gòu)件的進度要嚴(yán)格遵守施工單位的要求，只有確保施工進度，才能減少構(gòu)件的倉儲時間，進而減少倉儲費用。運輸構(gòu)件前，生產(chǎn)工廠應(yīng)當(dāng)做好溝通工作，現(xiàn)場堆置順序需要貼合施工吊裝順序，構(gòu)件堆放位置需要安排在安裝機械覆蓋范圍內(nèi)，以便進一步減少構(gòu)件的搬運增加費。5.7轉(zhuǎn)變構(gòu)件運輸形式，減少運輸費用運輸構(gòu)件之前，合理分析構(gòu)件的尺寸，科學(xué)核算裝車數(shù)量，提升車輛的運輸效率，減少車輛的運用次數(shù)，省去運費，避免在設(shè)計階段因沒有正確地拆開構(gòu)件而導(dǎo)致租賃費用、人工費用增加。5結(jié)束語作為工業(yè)化大國，裝配式建筑在我國發(fā)展受阻的重要原因便是其成本問題，因此，本文從影響裝配式建筑成本因素的角度出發(fā)，加以分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，但由于影響裝配式建筑成本的因素過多，而本文僅從構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件運輸以及構(gòu)件安裝4個階段進行研究分析，具有一定的局限性，但可供相關(guān)企業(yè)加以參考、控制裝配式建筑成本，該結(jié)果對裝配式建筑的發(fā)展具有一定的積極意義。Reference:［1］林鑫．裝配式建筑成本構(gòu)成特點與全流程控制措施研究［J］．中國管理信息化，2020，23(16):12－13．［2］王廷華．裝配式建筑的成本控制和優(yōu)化措施［J］．建材世界，2020，41(4):81－84．［3］王天佑．基于BIM技術(shù)的裝配式建筑成本控制應(yīng)用及案例分析［J］．建材與裝飾，2020，16(9):134－135．［4］陳艷，王宇，賈磊．基于系統(tǒng)動力學(xué)的裝配式建筑成本控制研究［J］．價值工程，2017，36(32):1－5．［5］李良杰，黃喜兵．裝配式建筑的成本控制分析［J］．四川建