裝配整體式建筑經濟論文

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裝配整體式建筑經濟論文

1不同裝配率成本對比分析

本文在對惠民小區、惠生小區等裝配整體式建筑的成本進行大量數據整理和核算的基礎上,得到不同預制裝配率情況下的成本情況,如表1所示。

1.1裝配率為16%的建筑工程項目成本分析

采用預制樓梯和預制疊合樓板時,裝配率約為16%。按照目前沈陽市預制樓梯價格在2050~2200元/m3區間,疊合樓板價格在2150~2300元/m3區間,可計算出采用這兩種預制構件的裝配式建筑價格要比傳統現澆平均高出70元/m2左右。使用這兩種預制構件,可減少現場施工時模板的使用量,減少抹灰,同時還減少了現場的施工量,可使工期提前10%左右,可帶來工期效益約17元/m2。從全生命周期成本的角度考慮,由于樓板和樓梯采用預制構件,在工廠內制作完成,質量相對較好,精度較高,投入使用后可降低建筑的維護成本,節約費用折現后約合13元/m2。因此,裝配率為16%的住宅工程的造價將增加40元/m2左右。

1.2裝配率為25%的建筑工程項目成本分析

由于僅使用200mm厚預制外墻板時,裝配率約為25%,按照該預制價格在2200~2300元/m3進行核算,造價將增加65元/m2左右。外墻保溫層需要在外墻板吊裝完畢后再次施工完成,因此該方式對施工工期基本沒有影響,模板、支撐、腳手架的使用量也沒有減少,對未來使用過程中維護成本基本無影響。工程項目成本的增加僅是由于預制PC構件的運輸成本和吊裝成本導致。外墻保溫板以及現場施工費用合計約為80元/m2,綜合考慮該方式每平米造價將增加145元/m2左右。

1.3裝配率為30%的建筑工程項目成本分析

使用預制三明治外墻板時,裝配率約為30%。目前三明治外墻板的價格在2450~2500元/m3區間,采用之后將使造價增加185元/m2左右。三明治外墻板在工廠制作時一次成型,現場施工無需再做保溫層和飾面層,極大地縮短工期,經核算可節約工期15%,工期效益約合25元/m2。另根據保溫使用25年的年限要求,普通住宅需要在使用25年后重做外墻保溫系統,而采用三明治外墻板不必更換保溫板,節約費用的同時又避免了建筑垃圾對環境的影響,該費用折現后約為70元/m2,其他方面的維護成本降低約合5元/m2。因此,30%裝配率的綜合造價增加約85元/m2。

1.4裝配率為40%的建筑工程項目成本分析

采用200mm厚普通預制外墻板、疊合樓板、預制樓梯三種預制構件,裝配率約為40%,該組合將使建筑造價增加75元/m2左右,同時,現場制作外墻保溫成本增加約80元/m2,但節約工期10%左右,工期效益約合17元/m2,使用預制構件可節約未來維護成本13元/m2左右。因此,40%裝配率的綜合造價增加125元/m2左右。

1.5裝配率為45%的建筑工程項目成本分析

采用三明治外墻板、疊合樓板、預制樓梯三種預制構件,裝配率約為45%,造價將增加210元/m2左右。然而該組合方式可大量減少現場作業,工期提前25%左右,工期效益約合42元/m2。未來維護使用成本節約88元/m2左右,其中避免重做保溫系統70元/m2,其他維護成本18元/m2。經核算,45%裝配率的建筑工程綜合造價增加約80元/m2。

1.6裝配率為65%的建筑工程項目成本分析

采用全預制方式,即三明治外墻板、疊合樓板、樓梯、內墻均使用預制構件,裝配率可達到65%以上,建筑造價增加270元/m2左右。該組合方式節約工期30%左右,產生工期效益50元/m2。由于全部結構構件都在工廠預制,可以大大降低主體結構精度偏差,基本消除墻體常見的滲漏、開裂、空鼓、房間尺寸偏差等質量通病,極大地降低了未來使用過程中的維護成本,約合130元/m2,其中避免重做保溫系統70元/m2,其他維護成本60元/m2。故65%裝配率建筑的綜合造價將增加90元/m2左右。

2經濟裝配率區間的確定與分析

綜上分析,不同裝配率下的裝配整體式建筑造價較傳統現澆式建筑的增加情況有所不同,裝配整體式建筑造價隨裝配率變化而變化。計算結果如圖1所示,不同區間范圍內的裝配整體式建筑造價平米增加量的變化情況均不相同,為了便于比較,取各區間的平均水平作為比較依據,另沈陽市規定最小裝配率為20%,因此從20%裝配率開始考慮經濟裝配率區間。

2.1裝配率在20%~25%區間范圍內的建筑工程項目經濟性分析

在20%~25%裝配率區間內,曲線呈上升趨勢,斜率較大,工程造價隨裝配率的增加有較大幅度的提高,該區間范圍內造價增加量均值約為118元/m2(20%裝配率造價增加量取90元/m2)。此區間范圍內僅使用200mm厚預制外墻板,成本的增加僅是由于預制PC構件的運輸成本和吊裝成本導致,并未帶來實際的效益,經濟性較差。

2.2裝配率在26%~30%區間范圍內的建筑工程項目經濟性分析

裝配率在26%~30%區間范圍內,曲線呈下降趨勢,工程造價隨裝配率的增加有所降低,平米造價增加量約為115元/m2。此范圍內有兩種構件組合方式,僅使用200mm厚預制外墻板或僅使用三明治外墻板,僅使用200mm厚預制外墻板造價增加量約為145元/m2,僅使用三明治外墻板平米造價增加量約為85元/m2,可以看出僅使用三明治外墻板比使用200mm厚預制外墻板更加經濟合理。

3.3裝配率在31%~40%區間范圍內的建筑工程項目經濟性分析

裝配率在31%~40%區間范圍內,曲線再次上升,斜率較大,但是小于20%~25%裝配率范圍的斜率值,造價增加量約為105元/m2。此裝配率范圍僅使用三明治外墻板(造價85元/m2)或使用200mm厚預制外墻、疊合樓板和預制樓梯組合(造價125元/m2),僅使用三明治外墻板比使用200mm厚預制外墻、疊合樓板和預制樓梯更加經濟。

2.4裝配率在41%~45%區間范圍內的建筑工程項目經濟性分析

裝配率在41%~45%區間范圍內,曲線下降,并在45%裝配率時造價增加量最小為80元/m2,該區間范圍的造價增加量約為103元/m2。此裝配率范圍可使用200mm厚預制外墻、疊合樓板和預制樓梯組合(造價125元/m2)或使用三明治外墻板、疊合樓板和預制樓梯組合(造價80元/m2),即使用三明治外墻板、疊合樓板和預制樓梯更加經濟合理。

2.5裝配率在46%~65%區間范圍內的建筑工程項目經濟性分析

裝配率在46%~65%區間時,綜合造價隨裝配率的提高而提高,上升十分平緩,綜合造價處于相對穩定狀態,造價增加85元/m2。該范圍內有兩種預制構件的組合方式:一是使用三明治外墻板、疊合樓板和預制樓梯組合,工程造價提升80元/m2左右(造價增加210-工期效益42-使用成本88=80元/m2);二是使用三明治外墻板、預制內墻、疊合樓板與預制樓梯的組合,工程造價提升90元/m2左右(造價增加270-工期效益50-使用成本130=90元/m2)。第一種組合方式綜合造價略低于第二種組合,與其他情況相比,本文認為此兩種組合方式均為經濟的構件選擇方式。綜上所述,裝配率在46%~65%區間范圍內工程造價增加情況趨于平穩,造價增加量最低(85元/m2),經濟性最好。因此,本文認為在目前沈陽市裝配整體式建筑成本情況下,46%~65%是最合理的裝配率區間范圍,使用三明治外墻板、疊合樓板和預制樓梯組合或三明治外墻板、預制內墻、疊合樓板與預制樓梯的組合是最佳的預制構件選擇。

3實證分析

沈陽市洪匯園公租房項目7號樓共17層,1~3層采用現澆式設計,4~17層采用裝配整體式設計(建筑面積6483.2m2),依據其投標文件和圖紙,將4~17層采用不同裝配率情況進行成本核算,得到對比分析數據。按照此工程項目實際情況計算出的造價差值均在本文結論范圍內。按造價增加量從小到大排序的裝配率分別為:15.69%、46.25%、29.56%、65.87%、39.97%和25.27%,由于15.69%裝配率(小于20%)不滿足規定要求,因此46.25%是本案例的經濟裝配率,在46%~65%區間范圍內,與上文分析結論一致。

4結語

裝配整體式建筑生產模式能夠改善工人作業環境、提高勞動生產率、節約工期,具有廣闊的發展前景。經濟裝配率的確定有助于推動裝配整體式建筑的發展。綜合考慮項目的施工成本和使用階段運營維護成本,沈陽市高層住宅合理裝配率應在46%~65%范圍內,使用三明治外墻板、疊合樓板和預制樓梯或三明治外墻板、預制內墻、疊合樓板與預制樓梯是最佳的預制構件組合方式。隨著技術的進步,預制構件工廠的生產率會逐漸提高,預制構件的價格將有所降低,合理裝配率也將隨之提高。

作者:李麗紅 隋思琪 付欣 雷云霞 單位:沈陽建筑大學管理學院 沈陽市現代建筑產業管理辦公室

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