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龙玉峰:建筑工业化成本影响因素刍议 (纯干货数据分析)

查看: 1515| 评论: 0| 发布者: eming |来自: 建筑技艺

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简介:1、国内外工业化发展现状1.1 国内工业化现状我国正处于城市化快速推进、大规模建设的发展时期,工业化方式建设周期短、效率高,是目前工程建设的一个新兴建造模式。然而国内工业化发展面临瓶颈,成本居高不下,各类 ...

1、国内外工业化发展现状

1.1 国内工业化现状

我国正处于城市化快速推进、大规模建设的发展时期,工业化方式建设周期短、效率高,是目前工程建设的一个新兴建造模式。然而国内工业化发展面临瓶颈,成本居高不下,各类工业化体系成本增量较高,不同体系间成本差异性大。工业化体系平均成本较传统现浇体系增加200~500元/㎡,这让许多开发商在工业化领域踟蹰不前,一定程度上阻滞了工业化的推广。笔者认为工业化方式综合效益明显,但人们很难从建筑的全寿命周期来看待工业化建筑,没有形成综合成本观。市场对工业化的优越性能和品质还没有充分认识,看待工业化成本增量较为片面,没有从长远的角度来看待工业化的发展。


1.2 国外工业化发展的历程

国外发达国家的工业化发展得益于政府的政策主导,集中资金和技术进行大规模生产,使得工厂化完全代替传统的半手工、半机械的建设模式。以日本为例,在工业化发展过程中出台各项制度法规,确立工业化的建造技术体系,规范工业化产品的生产和销售。在成本方面,不同生产方式的基础成本、土地成本、改造宅基地成本、场地准备成本等均相同,工业化带来的成本不同点主要集中在建筑成本和资金成本上,其中工期缩短带来的资金效率和人工成本的降低弥补了工业化自身增加的建筑成本。而日本人力成本较高,通过工业化生产减少了工人在现场的工作时间,促使劳务升级,大大降低了劳动力成本,从而有效控制了工业化的成本。


2、工业化成本及影响因素解读

在我国,工业化成本构成与日本相似,传统建筑工程造价主要由直接费(含材料费、人工费、机械费、措施费)、间接费(主要为管理费)、利润、税金等构成。整个建造周期内工业化建筑较传统现浇建筑增加的费用包括部分材料费用、构件厂中的构件生产费用、构件运输费用以及现场施工增加的费用等。


2.1材料费用增量

工业化建筑需要增加一些材料来保证构配件正常的安装及建筑的性能,主要包括预埋件、防水胶、PE胶条等。其中预埋件包括调节件、套筒、吊环等。调节件与吊环是构件安装中的辅材,套筒的数量则受构件拆分设计的影响,不同的工业化拆分方案可能带来套筒数量的较大差异性。另外,防水胶和PE胶条则解决了建筑节点防水问题,用量受工业化结构体系选型及节点做法影响,因此材料增加的费用与工业化体系技术的合理性及经济性有关。


2.2 构件生产费用增量

工业化建筑构件需在工厂内遵循严谨的工序进行生产,详细流程如表1所示。


表1


从台模安装到钢筋绑扎,再到混凝土浇筑、养护,最后形成成品构件,整个构件生产过程与传统现浇相比,除去增加的材料外,多出了整套生产模具。模具的种类及周转次数是影响构件生产过程中成本增量的重要因素。其中模具的种类和工业化的前期拆分设计密切相关。


生产过程——清理模板


生产过程——侧模


生产过程——钢筋笼


生产过程——浇筑混凝土


设计过程中对建筑整体预制部位的把握影响到预制体系的选择,进而影响预制构件的种类,这样生产过程中的模具数量也随之受到影响。设计中不同种类的预制构件越多,构件形式越复杂,则模具的成本会越高。


然而目前我国模数体系不健全,设计初期缺乏对产品标准化的有效考虑,构件设计与生产没有足够有效的沟通,以致构件标准化程度不高,生产中模具种类增加,从而极大影响了工业化成本。模具的周转次数则取决于工厂自身生产管理和技术,如生产前对模具的清理,脱模剂的使用等诸多因素。


2.3 运输费用增量

工业化构件需要从工厂运输到项目建设地,增加的运输构件费用与运输效率有关,构件的运输效率受运输距离及构件重量和大小的影响。构件重量和大小在设计的初期便需要进行考虑,常规设计中一般将构件重量控制在5t以内,其长度控制在5m以内(根据实际工业化项目中的经验数值),以保证构件能高效的运输。此外构件厂选址与项目所在地的距离关系也尤为重要,运输效率越高,其成本增量则越低(表2)。


表2 广深区域十字型标准楼型测算的运输费用增量表(数据由万科提供)


工业化构件的运输过程


2.4 现场施工费用增量

工业化现场施工的费用增量包含机械费用及人工安装费用,其中机械费用控制体现在塔吊布局和选型的经济性上。合理的塔吊选型需结合构件的设计与重量,同时数量对吊装效率有很大影响,构件设计得过多吊装效率下降,构件设计得过重远端构件可能无法起吊,这都将影响到施工的成本。因此在构件拆分设计中应把构件的重量和数量控制在一个合理的数值上。


工业化的节点施工不同于传统现浇体系,往往也需要借助其他工具来辅助施工,新的施工操作方式使得工业化施工部分的人工成本提高。


工业化现场施工


2.5其他各项成本减量

工业化建造方式虽然产生诸多成本增长因素,但同时也有很多节约成本、保证质量的优势:1)缩短工期,工业化建造效率高,能极大缩短项目的建造周期,从而减少资金投入;2)外墙可免除抹灰,减少繁复的抹灰工程,相应减少了人工成本;3)节省爬架、脚手架费用和预制部分模板费用,减少了现场湿作业,也减少了施工的成本。诸如这些工业化的改变,不仅带来了成本上的减少,同时也促使建筑业这项传统行业技术升级,迈向低碳环保、科学现代的新时期。


2.6实际项目中的成本增量

深圳某工业化项目共两栋35层住宅楼,其中标准层33层,建筑高度98.05m,标准层层高为2.8m,建筑面积24 690.64㎡。其中一栋采用工业化结构体系,预制构件主要包括预制剪力墙、预制阳台叠合板、预制楼梯以及预制花池;另一栋采用传统现浇体系。


表3反映了该项目传统现浇体系与工业化结构体系的成本对比,工业化结构体系较传统现浇体系理论值包括以下六项成本变量。


表3 本项目主要成本变量分析表(数据来自某住宅项目)


2.6.1 铝模与木模成本差异

本项目标准层建筑面积为719.64㎡,以标准层的模板用量比较分析铝膜与木模的成本差异,如表4中铝模租赁费按市场价68元/㎡计算。工业化结构体系中相应会增加钢副框预埋安装费及外墙涂料施工费,此三部分费用均按市场价考虑。铝模施工则减少相应墙体内外墙抹灰费用。


表4  铝模与木模成本差异(数据来自某住宅项目)


表4中,铝模费用包含铝模租赁费、安装费、混凝土打磨修补费用、设计费、试拼装费、后期维护费、管理费、垂直运输费、二次搬运费、铝模安装人员住宿费、总包税金等达到技术要求所需一切费用。传统现浇结构体系包含木模使用费用以及抹灰费用。


综合以上信息得出,工业化结构体系施工较传统结构体系施工成本总量增加约48元/㎡。


2.6.2 构件成本与现浇成本差异

以本项目整楼栋为例对比,其中楼栋建筑面积为24 690.64㎡。


表5 构件成本与现浇成本差异(数据来自某住宅项目)


表5中工业化成本部分主要包含工业化预制构件本身的制作及运输费用、模具制作费用、驻厂人员费用及预制构件现场吊装费用。传统结构体系该部分成本包含砌体墙费用、内外墙抹灰费用以及内外墙挂钢丝网费用。


由测算结果可以看出,工业化结构体系施工较传统结构体系施工,增加费用为175.23元/㎡。其中,模具费用由现场施工进度、项目结构形式以及生产效率等因素共同决定。本项目主要使用:1)预制墙模具共8套,每套模具按经验值280kg/㎡,模具单价按市场价11元/t;2)预制阳台板模具共1套,每套模具按经验值400kg/㎡,模具单价按市场价15元/t;3)预制花池模具共1套,每套模具按经验值400kg/㎡,模具单价按市场价13元/t;4)预制楼梯模具共1套,每套模具按经验值400kg/㎡,模具单价按市场价15元/t。


2.6.3 爬架与脚手架成本差异


表6(数据来自某住宅项目)


项目工业化楼栋采用爬架施工,表6中主要包含爬架租赁费用及爬架技术服务费用,价格均按市场价考虑。传统现浇结构体系采用外墙综合脚手架以及脚手架上安全挡板。由测算结果可以看出,工业化结构体系施工比传统结构体系施工,减少费用为88.48元/㎡。


从整体上看,本项目工业化结构体系比传统结构体系建安成本增量约205.25元/㎡。当工业化项目规模化之后,模板、模具、爬架等方面对工业化成本的影响将减小。根据香港理工大学针对香港公屋的维修信息的搜集和分析,工业化项目每年混凝土加固等维修费用比传统住宅每年节省4.4元/㎡。按建筑寿命50年计算,共节省维修费用为220元/㎡。若从整个生命周期看待工业化成本,预制部分的后期维护成本将大大减少。


3、结语

在工业化施工的项目中,虽然在生产、运输、施工全过程中,产生了一定的成本增量,但同时也带来了建筑品质和效率的提升。工业化施工相比传统施工方式施工周期短,资金回收快;建造质量高,工厂预制能有效解决以往墙体开裂与漏水问题,保证了建成后的用户使用体验,建造方式也更为节能、低碳、环保。


工业化建造方式提高了生产效率,缩短了工期,保障了建筑质量,促进了节能环保,优化了劳动力配置。从整个生命周期看,也减少了后期维护成本及人力成本。但在实际项目中,工业化的成本影响因素较多,其最终成本并非某一环节主导控制的,而是各方面因素综合作用的结果,我们应当以综合的成本观来看待工业化成本。


在未来的工业化项目中应控制设计、生产、施工各个环节,合理设计、高效生产、优化施工,将工业化建设推向规模化,这样才能真正达到工业化成本可控。


作者:龙玉峰 邹兴兴 徐晶璐 王春才 华阳国际设计集团建筑产业化公司


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