廣東裝配式建筑分會 2018-12-06 3647
引言
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)計前端降本提供方向和支持。
項目背景
1、項目基本信息
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。
項目位于6度抗震設(shè)防區(qū),設(shè)計基本地震加速度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,建筑物單體內(nèi)的措施費、臨建設(shè)施費和項目部管理費(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(不同預(yù)制率方案下無差異部分)。
計價方式采用自主研發(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、垂直運輸?shù)雀黜棿胧?/span>
與傳統(tǒng)建筑行業(yè)按照社會平均水平的地區(qū)定額算量計價不同的是,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)行成本計價,目的是讓成本盡可能真實地反映出建造實現(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/預(yù)制率
裝配率(或預(yù)制率)由深化設(shè)計方案決定。根據(jù)7套設(shè)計拆分方案,分別按照新國標(biāo)(《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T51129-2017》,簡稱“新國標(biāo)”)計算裝配率,按照老國標(biāo)(《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)(GB/T51129-2015)》,簡稱“老國標(biāo)”)計算預(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/裝配率的貢獻(xiàn)度
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)。
預(yù)制率與成本的關(guān)系
根據(jù)不同拆分方案計算生產(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。
結(jié)論
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。本項研究所依的深化拆分設(shè)計方案是建立在施工圖設(shè)計業(yè)已完成的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一系列的優(yōu)化動作,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)計在方案設(shè)計階段介入,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目的安全、質(zhì)量、成本與進(jìn)度,總結(jié)了設(shè)計統(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)計統(tǒng)籌包含兩重含義:
(1)設(shè)計自身對于各專業(yè)的統(tǒng)籌與協(xié)同——設(shè)計自身的優(yōu)化;
(2)設(shè)計對于制造、總裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)可實現(xiàn)性的統(tǒng)籌——設(shè)計統(tǒng)籌后端產(chǎn)業(yè)鏈。裝配式建筑設(shè)計方只有在更早時點以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)計有限公司將在設(shè)計優(yōu)化專題提供深入解答。
來源:中民筑友建筑設(shè)計有限公司
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