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裝配式建筑是國家建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要發(fā)展方向，但是PC成本過高是導(dǎo)致裝配式砼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目建安成本居高不下的主要原因。既要符合性地滿足國家或地方建設(shè)行政主管部門對于預(yù)制率或者裝配率的要求，又要有效控制項(xiàng)目建安成本，是大多數(shù)地產(chǎn)開發(fā)商所面臨的難題。

本文以恒大地產(chǎn)公司的標(biāo)準(zhǔn)樓型產(chǎn)品為對象，由中民筑友建筑設(shè)計(jì)有限公司針對不同的預(yù)制裝配率完成了7套不同裝配方案，并綜合制造、運(yùn)輸與總裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對不同方案的建造全成本進(jìn)行對比與分析，旨在揭示不同預(yù)制率與成本的關(guān)系，并為裝配式建筑設(shè)計(jì)前端降本提供方向和支持。

 1、項(xiàng)目基本信息

本文的研究對象1#棟為恒大高層住宅標(biāo)準(zhǔn)戶型產(chǎn)品（如圖1所示），2梯4戶，3種戶型。建筑地上共32層，其中首層架空，地面總高度97.75m，地上建筑面積14604.72m2；標(biāo)準(zhǔn)層高3m，標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積453.55m2。

項(xiàng)目位于6度抗震設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g，結(jié)構(gòu)采用裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系，剪力墻抗震等級為三級。戶型布置和結(jié)構(gòu)體系對于高層住宅產(chǎn)品均具典型性。

▲ 圖1  1#棟標(biāo)準(zhǔn)層戶型圖

 2、成本分析范圍

為了反映不同拆分方案下的成本差異，選擇以±0.00以上，第15F標(biāo)準(zhǔn)層為對象，包含主體、粗裝修、外墻外保溫和外立面裝飾工程費(fèi)，建筑物單體內(nèi)的措施費(fèi)、臨建設(shè)施費(fèi)和項(xiàng)目部管理費(fèi)（不同預(yù)制率方案下存在差異的部分）；但不包含屋面、精裝修、機(jī)電、門窗和欄桿工程費(fèi)（不同預(yù)制率方案下無差異部分）。

計(jì)價(jià)方式采用自主研發(fā)企業(yè)定額，涵蓋了M（制造）和C（總裝）兩大生產(chǎn)業(yè)務(wù)版塊，除直接生產(chǎn)成本之外，還對以下間接成本進(jìn)行了成本量化。

（1）制造：PC工廠的生產(chǎn)排產(chǎn)方案、模具方案和裝車方案；

（2）總裝：工期影響，內(nèi)支撐、外防護(hù)、模板、垂直運(yùn)輸?shù)雀黜?xiàng)措施。

與傳統(tǒng)建筑行業(yè)按照社會(huì)平均水平的地區(qū)定額算量計(jì)價(jià)不同的是，企業(yè)定額按照制造業(yè)普遍采用的ABC作業(yè)成本法進(jìn)行成本計(jì)價(jià)，目的是讓成本盡可能真實(shí)地反映出建造實(shí)現(xiàn)過程的差異，并通過分析尋找降低生產(chǎn)成本的方向。

裝配率（或預(yù)制率）由深化設(shè)計(jì)方案決定。根據(jù)7套設(shè)計(jì)拆分方案，分別按照新國標(biāo)（《裝配式建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB/T51129-2017》，簡稱“新國標(biāo)”）計(jì)算裝配率，按照老國標(biāo)（《工業(yè)化建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T51129-2015）》，簡稱“老國標(biāo)”）計(jì)算預(yù)制率如表1所示。

其中，預(yù)制率是指主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，預(yù)制構(gòu)件部分的砼用量占對應(yīng)部分砼總用量的體積比。如果不考慮采用裝配式機(jī)電和裝修，與裝配率相比，預(yù)制率能夠更直觀地反映預(yù)制程度的差異。

• 方案1完全按照傳統(tǒng)現(xiàn)澆建造方式：即主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆，填充墻砌筑。

  
  

• 方案2主要考慮水平構(gòu)件預(yù)制，預(yù)制的構(gòu)件類型包含疊合樓板底板、陽臺板、空調(diào)板、樓梯和裝飾件。對應(yīng)預(yù)制率為17.2%，但裝配率僅為6%，且全部由全裝修貢獻(xiàn)得分。

  
  

• 方案3仍為水平構(gòu)件預(yù)制，但在方案2的基礎(chǔ)上增加預(yù)制疊合梁。

  
  

• 方案4在方案3水平構(gòu)件預(yù)制的基礎(chǔ)上，預(yù)制構(gòu)件增加部分單板外墻。

  
  

• 方案5在方案4的基礎(chǔ)上，預(yù)制構(gòu)件增加承重內(nèi)墻。

  
  

• 方案6在方案4的基礎(chǔ)上，增大剪力墻預(yù)制的程度，將能夠預(yù)制的承重墻體盡可能選擇預(yù)制，同時(shí)增加預(yù)制衛(wèi)生間沉箱。

  
  

• 方案7與方案6的差異是將單板外墻替換為集裝飾保溫功能于一體的三明治外墻。

盡管預(yù)制率伴隨預(yù)制構(gòu)件的增加而增加，但是按照新國標(biāo)，方案1~4，因裝配率小于50%均不能稱之為裝配式建筑。

不同類型構(gòu)件對預(yù)制率/裝配率達(dá)到貢獻(xiàn)度分布如表2、表3所示。如僅需滿足所在地區(qū)預(yù)制率15%~20%的要求，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，應(yīng)盡可能預(yù)制水平構(gòu)件，含疊合樓板底板、樓梯、陽臺板、疊合梁和空調(diào)板；如預(yù)制率需達(dá)30%~40%，還應(yīng)預(yù)制承重墻。

要達(dá)到新國標(biāo)50%的裝配率要求，主體結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件中：疊合樓板底板、疊合梁、樓梯、陽臺、空調(diào)板均需預(yù)制，豎向構(gòu)件：內(nèi)、外墻均需參與預(yù)制。剩余14%分別由非承重圍護(hù)墻非砌筑（3%）、內(nèi)隔墻非砌筑（5%）和全裝修（6%）貢獻(xiàn)。

根據(jù)不同拆分方案計(jì)算生產(chǎn)全成本，不同預(yù)制率與成本的關(guān)系如圖2所示，不同方案較之傳統(tǒng)方案（方案1）的單位建筑面積成本增量如圖3所示。紅色折線顯示的變化趨勢是：預(yù)制率升高，成本增高，但增加的幅度在不同區(qū)間內(nèi)是有差異的。

方案4至方案5的斜率最小，顯示出該區(qū)間由成本增量提升的預(yù)制率最高（獲得預(yù)制率/裝配率的顯著提升），陡然的、急劇的成本增加發(fā)生在方案6和7之間。其中，方案6的PC成本構(gòu)成如圖4所示。

決定成本的主要要素：實(shí)體體積、鋼筋和現(xiàn)場模板含量三大指標(biāo)，在不同預(yù)制率情況下的變化趨勢分別如圖4~圖6所示、其中實(shí)體體積由PC，現(xiàn)澆砼和填充墻三部分構(gòu)成。

伴隨預(yù)制率提升，PC含量增加，現(xiàn)澆砼和填充墻含量相應(yīng)降低；整體體積含量方案7較其余方案顯著增加，由三明治外墻板的保溫和砼飾面層的體積增加導(dǎo)致。鋼筋含量隨預(yù)制率提升呈逐漸上升的趨勢，方案7較之方案1的鋼筋增量達(dá)25%。

但預(yù)制率提高，同時(shí)也帶來了現(xiàn)場模板用量的明顯降低，方案7較之方案1模板用量降幅高達(dá)75%，采用鋁合金模板可大量減少現(xiàn)場抹灰工作，為裝配式建筑帶來了較多的成本降低，同時(shí)節(jié)約粗裝修工期。

因此，主要的成本增量來自于PC體積增量，由PC帶來的鋼筋含量增量，主要的成本減量來自于現(xiàn)場模板和免抹灰。

綜上所述，伴隨預(yù)制率提升，成本增高，但不同區(qū)間的成本增幅不同。擬采取裝配式建筑的開發(fā)商可以結(jié)合項(xiàng)目所在地區(qū)對于預(yù)制率或裝配率的要求，以及可以接受的成本增量，選擇相應(yīng)的構(gòu)件拆分方案。建議如下：

（1）如僅需滿足所在地區(qū)預(yù)制率15%~20%的要求，應(yīng)盡可能預(yù)制水平構(gòu)件。

（2）如預(yù)制率需達(dá)30%~40%，還應(yīng)預(yù)制承重墻。

（3）要達(dá)到50%的裝配率要求，主體結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件中均需預(yù)制；豎向構(gòu)件：內(nèi)、外墻均需參與預(yù)制；除此之外，還應(yīng)采取非承重圍護(hù)墻非砌筑、內(nèi)隔墻非砌筑和全裝修。

然而，這并非意味著開發(fā)商必須要為采用裝配式建筑付出更高的增量成本。本項(xiàng)研究所依的深化拆分設(shè)計(jì)方案是建立在施工圖設(shè)計(jì)業(yè)已完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一系列的優(yōu)化動(dòng)作，使其盡可能的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化，然而無法改變其“基因”，如果裝配式建筑設(shè)計(jì)在方案設(shè)計(jì)階段介入，通過方案調(diào)整，才能從源頭解決標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化和成本優(yōu)化的問題；

我們也在研究過程中綜合平衡了項(xiàng)目的安全、質(zhì)量、成本與進(jìn)度，總結(jié)了設(shè)計(jì)統(tǒng)籌系統(tǒng)降本路徑，如戶型產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、PC構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、模具標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)排模優(yōu)化和總裝計(jì)劃優(yōu)化等，可為業(yè)主提供不僅限于成本的EMPC全流程服務(wù)。

在EMPC（Engineering-Manufacturing-Procurement-Construction）承包模式下，設(shè)計(jì)統(tǒng)籌包含兩重含義：

（1）設(shè)計(jì)自身對于各專業(yè)的統(tǒng)籌與協(xié)同——設(shè)計(jì)自身的優(yōu)化；

（2）設(shè)計(jì)對于制造、總裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)性的統(tǒng)籌——設(shè)計(jì)統(tǒng)籌后端產(chǎn)業(yè)鏈。裝配式建筑設(shè)計(jì)方只有在更早時(shí)點(diǎn)以EMPC方式介入，系統(tǒng)降本優(yōu)勢將集中體現(xiàn)，后續(xù)中民筑友建筑設(shè)計(jì)有限公司將在設(shè)計(jì)優(yōu)化專題提供深入解答。

來源：中民筑友建筑設(shè)計(jì)有限公司

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