本研究通過(guò)工程實(shí)例，定量對(duì)比分析了不同預(yù)制率下，裝配式混凝土剪力墻建安工程費(fèi)的成本增量及影響因素，提出了相應(yīng)的成本控制措施。

1?不同建造方式下成本對(duì)比分析

某工程項(xiàng)目建筑高度為96.00?m，地上建筑面積為14?139.37?㎡，地下建筑面積為486.29?㎡，地上33層，地下2層，結(jié)構(gòu)形式采用剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為二級(jí)。該單體建筑中預(yù)制構(gòu)件種類(lèi)、單方成本見(jiàn)表1、表2。

表1?某單體建筑各施工方案

表2?不同類(lèi)型預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)成本

為滿(mǎn)足造價(jià)分析的準(zhǔn)確性，只考慮毛坯交房標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，對(duì)該樓地上部分工程造價(jià)進(jìn)行估算分析。±0.000?m以上部分混凝土總用量為4?050.58?m3，現(xiàn)澆混凝土用量1?528.17?m3，預(yù)制構(gòu)件混凝土用量2?522.41?m3，地上部分預(yù)制率約62.27?%。

通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目的預(yù)制構(gòu)件的組合進(jìn)行重組，擬定了多套不同的施工方案，其中方案1為傳統(tǒng)現(xiàn)澆式，方案2到方案6分為預(yù)制率不同的預(yù)制裝配式，方案6為該單體建筑實(shí)際的預(yù)制構(gòu)件組合方案。依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)不同預(yù)制率下的成本構(gòu)成要素和施工成本進(jìn)行了定量分析。

2?不同建造模式下對(duì)比分析

依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)不同預(yù)制率下的成本構(gòu)成要素（人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)）和施工成本進(jìn)行了定量分析。

2.1?工期對(duì)比

依據(jù)TY?01–89–2016《建筑安裝工程工期定額》，采用轉(zhuǎn)換系數(shù)法對(duì)6種施工方案施工工期進(jìn)行估算，未明確提及的轉(zhuǎn)化系數(shù)按照線(xiàn)性插值法確定。不同建造模式對(duì)應(yīng)工期估算見(jiàn)表3，不同預(yù)制率下的各方案施工工期如圖1所示。

表3?不同建造模式對(duì)應(yīng)工期估算

圖1?不同預(yù)制率下的各方案施工工期

由圖1可知，預(yù)制裝配式建造模式的施工工期更短。相應(yīng)地，建設(shè)投資周期也會(huì)縮短，降低利息，工程造價(jià)隨之降低。

2.2?人工費(fèi)對(duì)比

傳統(tǒng)現(xiàn)澆式和預(yù)制裝配式的6種施工方案的人工費(fèi)差異詳見(jiàn)表4、如圖2所示。其中造價(jià)增幅是裝配式與現(xiàn)澆式的差額所占現(xiàn)澆式項(xiàng)目費(fèi)用比例計(jì)算得出，后文同理。從圖表中可知，人工費(fèi)隨著預(yù)制率的升高而增大。相比于傳統(tǒng)現(xiàn)澆式，預(yù)制率越高，裝配式建造模式下的人工費(fèi)造價(jià)增幅越大，人工費(fèi)所占建安工程費(fèi)用的比例越小。當(dāng)預(yù)制率超過(guò)約16?%時(shí)，人工費(fèi)增幅的下降速率增大。原因是預(yù)制裝配式建造模式使機(jī)械化設(shè)備作業(yè)代替了人工現(xiàn)澆作業(yè)，減少了勞務(wù)人員數(shù)量，改善了人工作業(yè)環(huán)境，提高了工作效率。另外，工期的縮短也使人工費(fèi)隨之降低。

表4?不同預(yù)制率下人工費(fèi)統(tǒng)計(jì)

圖2?預(yù)制率與人工費(fèi)增幅關(guān)系

2.3?材料費(fèi)對(duì)比

不同預(yù)制率下，材料費(fèi)見(jiàn)表5、如圖3所示。由圖3可見(jiàn)，預(yù)制率增大，材料費(fèi)增幅增大，造價(jià)增幅的增長(zhǎng)速率較穩(wěn)定。

當(dāng)預(yù)制率超過(guò)60?%時(shí)，材料費(fèi)增幅超過(guò)1，材料費(fèi)所占建安工程費(fèi)的比例也隨之增加。當(dāng)預(yù)制率較高，預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量隨之增加。能看出預(yù)制率在38?%~46?%時(shí)，造價(jià)增幅提升最快。傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中外墻板多為砌筑工程，相對(duì)造價(jià)較低。但預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)制作時(shí)，模板及工具攤銷(xiāo)成本有所降低。

表5?不同預(yù)制率下材料費(fèi)統(tǒng)計(jì)

圖3?預(yù)制率與材料費(fèi)增幅關(guān)系

2.4?機(jī)械費(fèi)對(duì)比

不同方案的機(jī)械費(fèi)對(duì)比見(jiàn)表6、如圖4所示。

表6?不同預(yù)制率下機(jī)械費(fèi)統(tǒng)計(jì)

圖4?預(yù)制率與機(jī)械費(fèi)增幅關(guān)系

由表6可知，機(jī)械費(fèi)在建安工程費(fèi)中占比較小。總體來(lái)看，機(jī)械費(fèi)隨預(yù)制率的增高而減少，所占建安工程費(fèi)的比例也隨之穩(wěn)定下降，但機(jī)械費(fèi)增幅變化趨勢(shì)的規(guī)律不明顯，當(dāng)預(yù)制率處于0?%~16?%以及20?%~40?%的時(shí)候，隨預(yù)制率增高，機(jī)械費(fèi)增幅的下降速率較低，變化曲線(xiàn)平緩。當(dāng)預(yù)制率超過(guò)45?%時(shí)，下降速率較大。由于預(yù)制率增高工期會(huì)隨之縮短，機(jī)械費(fèi)與工期呈正相關(guān)關(guān)系，也會(huì)隨之減少。另外，預(yù)制構(gòu)件的使用減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量。

2.5?施工總成本

不同預(yù)制率下項(xiàng)目工程造價(jià)見(jiàn)表7。

前述分別將預(yù)制率與建安工程費(fèi)中某一構(gòu)成要素（人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)）作為兩個(gè)變量，進(jìn)行定量分析。一方面，工期的縮短，意味著投資周期的縮短，貸款利息相應(yīng)減少。另一方面，工期提前建筑承包商可以獲得獎(jiǎng)勵(lì)。預(yù)制率的不同，工期差別較大。故除了對(duì)建安工程費(fèi)進(jìn)行分析外，考慮工期效益，進(jìn)一步進(jìn)行施工成本的定量分析。

根據(jù)一般的建設(shè)工程施工合同中的對(duì)工期提前滯后的獎(jiǎng)罰約定，以及項(xiàng)目建設(shè)時(shí)期中國(guó)建設(shè)銀行對(duì)外公布的企業(yè)抵押貸款年利率，進(jìn)行估算。

結(jié)合工期效益與貸款利息，通過(guò)Origin軟件進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，得到兩條2階多項(xiàng)式擬合曲線(xiàn)，如圖5所示。

圖5?預(yù)制率與施工成本的關(guān)系

兩條曲線(xiàn)分別為不同預(yù)制率下，不考慮工期效益時(shí)的造價(jià)增幅和考慮造價(jià)時(shí)的造價(jià)增幅。曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)均大于0.99，曲線(xiàn)擬合程度較高。

由圖5可知，隨著預(yù)制率的增大，施工總成本增幅也在平緩增加，但均小于不考慮工期效益的成本增幅。在預(yù)制率小于20?%時(shí)，二者增加速率均較小。當(dāng)預(yù)制率超過(guò)45?%時(shí)，二者差值與預(yù)制率呈正相關(guān)關(guān)系。預(yù)制率越高，工期效益越明顯。

3?相應(yīng)的成本控制措施

3.1?成本差異性原因分析

不同預(yù)制率下人材機(jī)費(fèi)用占比如圖6所示。

圖6?不同預(yù)制率下人材機(jī)費(fèi)用占比

由前述內(nèi)容及圖6可以看出，總造價(jià)增幅隨預(yù)制率的增加而增加。材料費(fèi)在建安工程費(fèi)中的占比更高，受預(yù)制率影響更明顯。人工費(fèi)和機(jī)械費(fèi)的占比較小且不敏感。由分析可知，預(yù)制構(gòu)件的使用是影響工程成本的關(guān)鍵因素。當(dāng)預(yù)制率達(dá)到60?%時(shí)，材料費(fèi)用在建安工程費(fèi)用中占比高達(dá)70?%。從宏觀角度分析，市場(chǎng)中有成熟的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力的設(shè)計(jì)單位、施工單位不多。生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的建筑廠商能力有限，尚未形成有利于行業(yè)技術(shù)發(fā)展的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)格局。

3.2?成本控制措施

基于前文具體工程案例分析，提出以下成本控制措施。

（1）在設(shè)計(jì)階段確定合理的預(yù)制率。在設(shè)計(jì)階段，預(yù)制率與建安成本呈正相關(guān)關(guān)系。預(yù)制率越高，一方面降低了人工管理的費(fèi)用，另一方面直接導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸、吊裝和安裝等費(fèi)用的增加。目前在我國(guó)裝配技術(shù)仍未完全成熟的背景下，設(shè)計(jì)預(yù)制率高低和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度是影響建造成本的重要因素。提高預(yù)制率，裝配式住宅產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)得以更好地發(fā)揮，但預(yù)制率并不是越高越好。

（2）在生產(chǎn)和運(yùn)輸階段科學(xué)生產(chǎn)和管理。現(xiàn)階段，我國(guó)尚未形成預(yù)制混凝土構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)類(lèi)型一般分為流水生產(chǎn)線(xiàn)和固定模臺(tái)生產(chǎn)線(xiàn)，相較而言后者經(jīng)濟(jì)效益更好。一方面降低了生產(chǎn)設(shè)備的投資成本，另一方面可以更好地保障構(gòu)件質(zhì)量和性能。根據(jù)設(shè)計(jì)方案中所運(yùn)輸構(gòu)件的尺寸、形狀等差異，制訂高效安全的運(yùn)輸方案，控制生產(chǎn)運(yùn)輸成本。

（3）施工階段加強(qiáng)組織管理。加強(qiáng)施工組織管理是控制施工安裝階段成本的有效措施。依據(jù)前文分析，人工費(fèi)受預(yù)制率變化的影響不敏感，可以適當(dāng)增加投入，實(shí)行精細(xì)化管理，定期組織人員培訓(xùn)，提高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)充分利用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備，提高安裝成功率，降低工程造價(jià)。

4?結(jié)束語(yǔ)

裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的高成本現(xiàn)狀是制約其發(fā)展的重要影響因素，本研究以南通市某項(xiàng)目中一幢裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的單體建筑為背景，分析了不同預(yù)制率下，工期及建安工程費(fèi)中的人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)的變化規(guī)律，分析工程造價(jià)高的具體原因后，結(jié)合工期效益，對(duì)總體建造成本與預(yù)制率的關(guān)系，進(jìn)行了定量分析。

進(jìn)而分析了裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)工程造價(jià)高的直接原因，提出了不同建造流程中進(jìn)行成本控制的相應(yīng)措施，對(duì)實(shí)際應(yīng)用中把握裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)方面具有參考意義。

摘自《建筑技術(shù)》2023年4月，劉 琳， 劉家彬