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2023年11月8日发(作者:)
湖南地区装配式建筑技术成本探讨
摘要:近些年来,装配式建筑项目比例越来越高,但是在推广过程中还存在
很大的阻力,开发单位对装配式建筑的认识也还存在一定的误区,其中装配式建
筑的增量成本就是反映的一个重要问题之一,通过成本要素法分析造成目前长沙
市装配式建筑的各种装配式技术的增量成本原因,并就具体的实施技术分析具体
产生的成本,
这对下一步指导装配式建筑的设计及推广,促进装配式建筑的高质量发展
具有重要意义。
关键词:装配式、成本要素、成本增量
装配式建筑以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用和一体
化装修为基本原则,将极大地提高劳动生产力,是现代建筑业的发展方向,也是实现绿色发
展的重要抓手。
虽然装配式建筑项目比例越来越高,但是在推广过程中还存在很大
的阻力,开发单位对装配式建筑的认识也还存在一定的误区,其中装配式建筑的
增量成本就是反映的一个重要问题之一,尤其在目前房地产严格调控的环境下显
得尤为突出。为此我们通过调研分析现有技术成本,总结归纳出目前市场上各种
装配式技术的成本增量,这对指导装配式建筑的设计及推广,促进装配式建筑的
高质量发展具有非常重要的意义。
合理的选择装配式方案有利于降低建筑的全寿命周期的综合成本。本文将通
过成本要素法进行分析,成本要素法是通过装配式结构的工程案例总结出增量成
本影响要素,然后通过这些成本要素来进行增量成本估算。根据《湖南省绿色装
配式建筑评价标准》DBJ43/T 332-2018中的绿色装配式建筑评分表,装配率计算
分为主体结构Q1、围护墙和内隔墙Q2、装修和设备管线Q3、绿色建筑Q4、加分
项Q5这五个部分评价。下面我们根据目前长沙地区的市场行情来分析这五部分
对成本增量的影响(以百米住宅为例,主材价格以2020年9月为参考)。
1. 主体结构Q1
主体结构预制可分为竖向构件预制与水平构件预制。采用竖向构件、水平构
件预制时,PC综合单价相对现浇混凝土价格增加较多,同时会增加运输成本和起
吊成本,但相应可以减少部分模板、支撑、及现场钢筋混凝土工程量。此项技术
目前为装配式建筑主要成本增量因素。
预制剪力墙的费用包含预制构件材料费和施工措施费。预制构件材料费也就
是预制构件的市场价格,对项目的成本起着直接影响(预制构件的生产成本组成
详见附录三)。
下面根据《湖南省绿色装配式建筑评价标准》,以测算一栋高层住宅楼的预
制剪力墙为例,探究装配整体式剪力墙结构体系中的剪力墙的预制比例对成本的
影响,为选择合理的方案提供参考。
1.1 采用预制剪力
根据统计,百米高层住宅的剪力墙的占建筑面积的比例(含墙率)一般为
5%~6%,其中边缘构件占比为40%~45%。以33层的装配整体式剪力墙结构为例,
层高3m,含墙率取5.5%,边缘构件占比取45%,每层建筑面积500㎡进行测算。
根据以上条件,主体结构竖向构件混凝土总体积V=500㎡5.5%3m=82.5m³。
考虑到剪力墙结构底部加强部位的剪力墙宜采用现浇混凝土,即塔楼底部5层宜
采用现浇。按现浇混凝土单价取1000元/m³,预制剪力墙单价取3000元/m³,由
式可得出单方成本增量与预制剪力墙应用比例之间
的关系(此成本增量未含施工措施费),如下图所示:
图1.1单方成本增量与预制剪力墙应用比例之间的关系图
备注:本表按预制墙固定综合成本计算,实际随着预制比例增加,运输和模
具成本会有所降低,成本增速有所变缓,呈现出曲线。
1.2 采用预制叠合剪力墙
当采用叠合剪力墙时,叠合构件部分需按照总体积(含叠合构件中的现浇混
凝土)乘以0.85的折减系数。下面同样以33层的装配整体式剪力墙结构为例,
层高3m,含墙率取5.5%,边缘构件占比取45%,每层建筑面积500㎡进行测算。
按现浇混凝土单价取1000元/m³,预制叠合剪力墙(含空腔)单价取2300元/m³,
空腔处混凝土应采用高流态混凝土,取800元/m³,由此我们可以推出叠合预制
剪力墙应用比例与单方成本增量之间的关系(此成本增量未含施工措施费),如
下图所示:
图1.2 单方成本增量与预制叠合剪力墙应用比例之间的关系图
备注:本表按预制墙固定综合成本计算,实际随着预制比例增加,运输和模
具成本会有所降低,成本增速有所变缓,呈现出曲线。
由上图可知,当评价比例相同时,预制剪力墙与预制叠合剪力墙在构件成本
上的综合单方造价差异不大,但预制叠合剪力墙占剪力墙总量的比例要高一些,
这是由于计算评价比例时,叠合构件部分需按照总体积(含叠合构件中的现浇混
凝土)乘以0.85的折减系数。叠合剪力墙除底部加强区外,其余全部剪力墙采
用预制构件时,评价比例也很难达到80%。
考虑钢筋连接及塔吊吊装、底部封堵等施工措施费用增量下,竖向预制35%
比例时,预制构件预制综合每平米增量在90~120元之间。
1.3水平结构构件:梁、板、楼板、阳台、空调板
1)楼板采用叠合楼板时材料费增量如下表所示:
项目板厚(mm)
材料单价(元单方成本(元/
/m³)㎡)
现浇
楼板
1001000100
叠合60(预制)+70(现
楼板浇)
2200(PC楼板)132+80
上表中PC楼板按照长沙市场叠合板构件平均2200元/ m³计算,叠合楼板比
较普通现浇板单方增加造价约:132+75-100-35+40(10)=82~112元/㎡(其中
60mm厚PC楼板:132元/㎡;70mm厚现浇叠合层:75元/㎡;现浇楼板100mm厚:
100元/㎡;铝合金模板平均节省:35元/㎡;垂直运输塔吊选型考虑构件重量和
分布选择增加约:10~40元/㎡)水平预制构件采用比例约为80%,换算为建筑面
积,每平方增加约70~90元。
1.4高精度模板应用
装配式建筑施工时,利用高精度模板工艺较好的整体性和安装的便捷性,预
制构件能更快更精确的安装到位,同时还可以做到免抹灰或薄抹灰。目前高精度
模板有铝合金模板和大钢模板,由于钢模板对机械和人工要求高,铝合金模板的
使用较为普遍。下面通过总结多个项目的铝合金模板设计情况,得出模板建筑单
方指标约为3.3,即一平方米的建筑约需要3.3㎡的模板(项目数据详见附录
五)。
实际项目中铝合金模板一般采用租赁的方式,根据厂家提供的数据,目前铝
合金模板租赁价格为500~600元/㎡(标准层铝合金模板与混凝土接触面积)。
下面按30层高层,每层建筑面积400㎡进行测算,来对比木模板和铝合金模板
的经济性。
表1项目采用木模、铝合金模板(租赁)的造价明细表:
木模板支
撑体系
计算规则费用
材料费含模板、木方、钢管、
用)扣件)
30元/㎡
人工费按建筑面积100元/㎡
附材及损
耗费用
按建筑面积3元/㎡
合计按建筑面积133元/㎡
铝合金模
板(租赁)
计算规则费用
租费
(含附材,模板建筑单20元/㎡*3.3=66
方指标3.3㎡)元/㎡
人工费按建筑面积
25元/㎡*3.3=82.5
由上表可知,高层住宅采用木模施工与租赁铝合金模板的费用差别不是很大,
由于铝合金模板的优越性能,为装配式建筑施工提供了更多便利,因而推荐优先
采用。
1. 围护墙和内隔墙Q2
1. 非承重围护墙非砌筑
长沙采用的主要为PC外墙、PC飘窗、全砼外墙三种,但全砼构造外墙结构
受力不清,拉缝难以施工,现不予认定为非砌筑,全砼结构外墙受方案因素不一
定都可实现,PC外墙或飘窗综合单价相对现浇混凝土价格增加较多,同时会增加
运输成本和起吊成本,相应可以减少部分模板、支撑和现场钢筋混凝土工程量以
及采用免抹灰或薄抹灰。
现以龙湖映客G1#栋为例测算非承重围护墙采用PC外墙时的成本增量。下图
为该项目的标准层PC外墙平面图:
该项目标准层采用了8片PC预制外墙,标准层的建筑面积约为580㎡,预制外
墙体积为5.8m³,按PC外墙2500元/m³,现浇混凝土1000元/m³计算,则该项目
因采用PC预制外墙增加的材料成本为15元/平方米。在普通住宅项目中,除剪
力墙以外的外墙较少,所以此项增加成本也不多。
2.2 内隔墙非砌筑
内隔墙非砌筑,主要有轻质墙板和PC内隔墙两大类,其中轻质墙板又分为
蒸压加气ALC条板、混凝土轻质条板、改性石膏条板以及复合硅钙保温条板。这
几类轻质条板,根据市场调研,材料费大概均在700元/m左右,考虑税费、运
3
输、安装及接缝防裂处理,综合单价每立方均在1400~1600元之间。
目前长沙市场应用主要为ALC轻质条板和PC内隔墙,由于PC内隔墙,造价
高,且对结构刚度影响大,现已很少采用,其他轻质条板,目前应用较少,还需
要市场检验,ALC轻质条板已成主流,相对传统砌块,轻质条板具有以下优势:
自重轻,轻质抗震;保温隔热、隔音、防火性能好;环保;安装工艺简单,施工
速度快,表面平整,可以做到薄抹灰。同时也有一些劣势,如防潮性能不佳;易
开裂,接缝处需重点控制;不宜挂载重物。
下表为目前长沙项目所采用的内隔墙种类及其大致成本对比:
内隔墙采用技术PC内ALC墙板加气混凝土砌块
隔墙Ma3.5
材料费+运输安装28001400~160800
(元/m³)0
根据实际项目统计测算,每平米内隔墙含量约0.09m/m左右,各种砌体做法
32
综合单价如下:
内隔墙采用技术50%比50%比例加气混凝土砌块
例PC内隔ALC墙板Ma3.5
墙
材料费+运输安装16210872
(元/m)
2
由上述数据可知,PC内嵌墙的造价最高,轻质墙板次之,采用50%比例PC
内隔墙比传统加气混凝土砌块综合单价单方增加约90元/m, 采用50%比例ALC
2
内隔墙比传统加气混凝土砌块综合单价单方增加约36元/m。但根据调研目前安
2
装轻质墙板比砌筑普通加气块施工工期可节约1/3以上。以华润琨御府项目为例:
2~3人施工可达两天三层,普通加气块的话,两天一层,且质量不可控。 对于条
板安装后开裂这一顾虑,已考虑防防开裂措施:条板+2道玻纤网格布+8mm抗裂
砂浆,可有效降低开裂风险。
1. 装修和设备管线Q3
全装修:目前全装修在装配式建筑和传统建筑中的做法和成本基本没有差异,
主要由装修档次定位决定。
1)干式工法楼地面:主要是品牌和产品的差异,价格差异大,主要受精装档
次控制,和是否做装配式建筑差异不大,但由于住宅项目厨房卫生间公区基本是
铺地砖,导致应用比例难以达到70%,故较少采用此项。
2)集成厨房、集成卫生间:集成化程度高,安装方便,但产品较少,且较难
适应个性化需求,成本高,目前项目极少采用。
3)管线分离:增加线管长度和预埋线盒,成本有一定增加,但可减少现场开
槽和封堵成本,有利于后期装修改造。管线分离的现场施工难度有所增加,施工
单位的相关工程经验和施工思维还有待提升,后期需组织技术培训与交底工作。
综合以上,全装修成本与装配式建筑关系不大,主要由装修档次定位决定。
1. 绿色建筑
规范要求必须达到绿色建筑审查基本要求,成本不因装配式建筑增加。绿建
一星基本也不增加成本,绿建二星,三星,需增加较多设备和绿建设计,根据不
同得分方式选择不同增项,成本增加较多。一般住宅项目建议拿一星。
1. 加分项Q5
1)BIM技术应用:目前湖南省要求采用BIM审查,因此非装配式建筑成本增
项,且可减少错漏空缺导致的返工成本。
2)EPC模式:设计施工总成包为鼓励建造方式,可减少管理成本,而且能够
从设计、采购、施工全过程控制项目成本和施工质量,提高施工效率,建议采用。
6.成本增量总结
根据目前长沙市场典型装配式项目案例(百米住宅)成本分析研究可知,目
前单方成本增量在150~400元/m之间,在不采用竖向构件预制以及PC内隔墙的
2
情况下,成本增量在150~200元/m元之间。装配式技术选择、设计标准化程度
2
和现场施工管控对成本浮动有较大的影响。
各单向成本增量如下表:
评
价项采用方式备注
目
求
成本
指标要
增量
元/m
2
A采用35%≤比PC预
预制构件例≤80%制
竖
主
向构
体结相
件
构铝膜--对传统
Q1 不增加
(45
分)
水
平构
件
采用预70%≤比叠合70~90比例预
B高精85%≤比
度模板例
35%
90~120比例预
制
护墙承重≥80%外墙+ALC非5元/m分摊后成本
和内围护临雨面外墙增加不多
隔墙墙非
Q2 砌筑
(45
分)
A、围护
墙与保温、50%≤比
隔热、装饰例≤80%
外
一体化
围护
墙
体集
B、围护本增量
2
暂
——--无案例
数据
成
50%≤比大,长墙与保温、
例≤80%沙近两隔热、窗框
——--
年极少一体化
采用
成化
内
隔墙比例
体化例≤80%预埋,
现场成
本转移
到工厂
全非装配
装修式增量
——采用--
干
式工
法的比例非装配
楼≥70%式增量
装
面、
修和
地面
设备
管线集长沙暂
Q3 成厨——--无此类产品
筑筑基基本要求加,绿建非
Q4 本要装配式增量
(10求
分)
绿
色建
筑评2~6--
价标
识
一星≤
星级≤三星
政策推
设计采用--行采用,非
B
IM
技术生产采用--
加
主
体结
构荷
载增
其加,15~2
他整体0元/m
体结
构造
价增
加
2
7.未来装配式政策发展建议
结合两提两减政策原则,并着眼引导未来装配式发展方向,给出对应政策建
议以及行业发展中需注意的问题。
1)装配式建筑最大的特点在于工业化生产和安装,目前市场建筑标准化程度
不高,立面线脚复杂,重复率低,施工复杂,未能达到规模效应和减少人工原则,
建议增加户型标准化和构件标准化引导。
2)装配式建筑不仅仅包括建筑结构体系和内外围护墙体系,装配化装修和设
参考文献:
[1] 湖南省住房和城乡建设厅.《湖南省绿色装配式建筑评价标准》
DBJ 43/T332-2018 .
[2]邱敏.长沙市某装配式建筑与传统现浇建造成本比较[J]. 房地
产导刊,2021(24):235-236.
作者简介:田伟(1982-),男,汉族,湖南汉寿,本科,工程师,主要从
事建筑设计工作。
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