从造价成本角度分析“装配式建筑”应用前景

了进一步加强低碳、绿色、环保理念，促进装配式建筑发展，住建部和地方政府多次出台政策，鼓励和强制使用装配式建筑。



为了进一步加强低碳、绿色、环保理念，促进装配式建筑发展，住建部和地方政府多次出台政策，鼓励和强制使用装配式建筑。





一、PC结构的概念





PC结构，就是构件预制现场装配的结构。PC构件是以工厂化制作而形成的成品混凝土构件。





预制混凝土构件是在工厂或现场预先制作的混凝土构件。







装配式混凝土结构是由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构。即纯PC结构。







装配整体式混凝土结构是由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构。即PC与现浇共存的结构。







PC构件种类主要有：外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱。







预制率是指装配式混凝土建筑室外地坪以上主体结构和围护结构中预制构件部分的材料用量占对应构件材料总用量的体积比。预制率是单体建筑的预制指标，如某栋房子预制率15%，是指预制构件体积150立方占总混凝土量1000立方的比率。







装配率是指装配式建筑中预制构件、建筑部品的数量（或面积）占同类构件或部品总数量（或面积）的比率。装配率是一般是指工程项目装配式建筑所占比例。如一个项目共有10栋建筑，有5栋是PC结构，即装配率为50%。







二、PC结构的历史







早在上世纪五十年代，我国从前苏联引入预制装配式混凝土建筑技术，大力发展基于PC的各类建筑，至上世纪八十年代，基本形成完整的PC技术体系。产品涉及工业与民用建筑、市政施设、大型基础设施等。







后来出现了分化，建筑领域，PC应用逐渐萎缩，退出，甚至绝迹，全面转向现浇模式。而在市政工程领域，预制技术始终占主导地位，高速公路、桥梁、港口、城市高架、地下管道、地铁盾构管片和预制综合管廊都PC化。铁路建设领域，PC的应用更是达到了极致。







究其原因，建筑产品以消费者的多样性需求为主导，多元化个性化设计理念不利于产品标准化，造型复杂参差交错的构件也很难工厂化预制。即使是PC率高的市政工程，复杂的立交桥也只能现浇，故不能一概而论。同时随着商品混凝土、大模板等技术的发展，降低了工地现浇施工的难度和成本；而当时PC建筑的一些缺陷（抗震性、防水、隔音差等）没有持续改进，PC建筑与传统现浇建筑相比造价偏高，质量降低，甚至二者兼而有之。







装配式有局限性，不是所有的建筑所有的部位所有的构件都能PC化的，如基础和地下室底部加强部位等不能使用PC。







三、近年PC结构受到重视







现在，PC建筑在国内又逐步受到重视，2005年后，以万科和中南建设为代表的开发商对PC建筑情有独钟，大胆探索建筑工业化的路径，尝试了一大批试点项目，这些项目无论从技术水平、材料选择、施工工艺、质量标准都与30年前不可同日而语。





万科与中南，最先尝试PC，却没有在后续的项目中大面积使用，偃旗息鼓，为什么？存在的都是合理的，也许PC一个或某几个优点仍然不足以成为完全取代现浇混凝土的理由，或者说PC的综合优势仍然不敌现浇混凝土。现浇混凝土的优点是整体性可塑性易操作性可造价低等，这些优点恰恰是装配式建筑的劣势。







预制混凝土装配整体式构具有建造速度快、质量易于控制、节省材料、构件外观质量好、耐久性好以及减少现场湿作业、有利环保等优点。







为了进一步加强低碳、绿色、环保理念，促进装配式建筑发展，住建部和地方政府多次出台政策，鼓励和强制使用装配式建筑。







《上海市绿色建筑发展三年行动计划（2014-2016）》[沪府办发〔2014〕32号]



“新建装配式建筑2014年不少于25%；2015年不少于50%；2016年，外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑。”







在政策期限内，对符合示范要求的装配式建筑项目，由市级财政给予60元/平方米的资金补贴（单个项目最高补贴600万元），同等条件下优先获奖。







《关于推进本市装配式建筑发展的实施意见》[沪建管联(2014)901号]，2016年，外环线以内符合条件的新建民用建筑原则上全部采用装配式建筑。预制装配率达到40%及以上的，每平方米补贴100元，单个项目最高补贴1000万元，项目预制外墙或叠合外墙的预制部分可不计入建筑面积，但不超过装配式住宅±0.00以上地面计容建筑面积的3%。







上海市《关于进一步强化绿色建筑发展推进力度提升建筑性能的若干规定》的通知[沪建管联(2015) 417号]文件（2015.6.16日发布）



时隔多年，PC建筑在国内再次受到重视。这似乎是历史的轮回，但它不是简单的重复，PC技术和建造方式已经有了根本性变化。







四、PC结构的优劣







站在历史坐标系上，七八十年代大量的PC建筑被证明是“短命”的，留下大量后遗症，许多成了危房，需要加固、改造和拆除。常州有些PC结构已经十分破旧，外墙板开裂脱落、楼梯与墙有裂缝、阳台梁板混凝土保护层剥落、栏杆断裂。







质量方面，国内PC建筑无法克服 “连接差、接缝渗漏、保温性低”等通病。







但这些不是PC本身的错，而是其他外在因素的作用，如缺乏工匠精神，粗制滥造。日本德国法国的PC技术基本上不存在这些问题，可以说，国际上PC技术已相当成熟。







PC建筑要做好，需要从商业模式、技术路线、管理手段上进行创新和完善。







PC结构有如下优势：







1、抗震性能高







PC结构计算主要按照每个构件本身的承载力进行，通过适当方式连接成整体。节点、接缝压力通过后浇混凝土或灌浆或座浆直接传递；拉力由连接筋、预埋件焊接件传递。当预制混凝土接缝界面的粘结强度高于构件本身混凝土抗拉、抗剪强度时，可视为等同于现浇混凝土。







连接部位根据变形的方向和大小可做成滑动、铰接或者固支（装配式很难做成刚接）。当出现地震等灾害的时候，PC结构主要通过节点处的应变来消除应力，不至于让应力在结构内部持续传递，防止结构连续倒塌。







2、工厂化生产







PC构件由于工厂化生产，可以采用干硬性混凝土、挤压成型、高频振捣、高温养护、离心成型等工艺，混凝土的抗压强度可以轻松做到80MPa以上。而现场现浇结构限于条件，很难做到。同时，由于工艺不同，在不增加成本的前提下很容易做成“清水混凝土”和“装饰混凝土”，以减少后续粉饰和装修的成本。PC构件由于规模式自动化流水作业生产，其成品生产成本递减。







3、PC构件产品化







一些工业厂房和一些民用建筑中的构件属于高度标准化的产品，可以按制造业生产方式批量化连续性生产，形成工业品库存进行采购和销售。订单定制一定是增加生产成本。







PC的优点也恰恰是现浇混凝土所难以具备的。







五、PC结构造价高吗？







目前行业推进PC建筑遇到最大的问题是“成本高”，这是事实，也可能是一个伪命题。







PC建筑造价构成与现浇结构肯定有差异，其工艺与传统现浇工艺有本质的区别，建造过程不同，建筑性能和品质也会不一样，二者的“成本”并没有可比性。建筑领域不断进行技术和工艺创新，最终的目标只有两个：在同等造价条件下提高建筑性能，或者在同等建筑性能条件下降低造价。如果一个新工艺能够既能降低造价又能提高建筑品质当然更好，但也不要太理想化。







开发商对“成本”敏感，出于对成本的考量，为了完成成本控制目标，以及要求新工艺 “低成本”的心态，在决策时瞻前顾后，反复测算，锱铢必较，政府的容积率奖励和补贴不足以抵消成本的增加，导致开发企业很少主动采用PC建筑。这是完全可以理解的。笔者建议在现阶段，技术没成熟，造价又高，只要达到政府强制规定的PC指标下线即可，暂不用这么积极。







放在更宏观的思考维度，成本只是需要考虑的一个因素和一个点，从全局，从整体，从长远进行思考，未来，为了绿色环保低碳和提高建筑品质，适当增加造价也是能接受的，并且随着PC技术的不断进步，成本会逐渐下降。







PC标准化，设计和生产标准化构配件，能在装配建筑上通用，建筑工业化就先完成“模数协调原则标准”。只有这样才能降低PC成本。中国PC部品非标化是装配式建筑推广的梗阻。







六、如何进行PC设计与建造的优化







推广PC结构还是通过技术改进等手段，以降成本为突破口。







优化PC建筑设计，采用适合预制的设计方案，提高PC建筑的附加值，降低成本。应满足建筑使用功能、模数、标准化要求，采用现浇与预制相结合的方式，同时不断优化设计。







采取以下设计优化措施





1、装配式结构采用高强混凝土、高强钢筋。







2、采用主体结构、装修和设备管线的装配化集成技术。设备管线应进行综合设计、减少平面交叉，采用同层排水设计。厨房和卫生间的平面尺寸满足标准化整体橱柜及整体卫浴的要求。







3、建筑的围护结构以及楼梯、阳台、隔墙、空调板、管道井等配套构件、室内装修材料采用工业化、标准化产品。门窗采用标准化部件。







4、外墙饰面、采用耐久、不易污染的材料。采用反打一次成型的外墙饰面材料。外墙保温改成内保温，喷涂发泡胶。







5、适当提高PC率，PC率高可降低成本。







建造方面的优化措施





1、改进PC构件制造工艺，降低工厂措施摊销费用；







2、改进安装施工工艺，降低机械、人工消耗；







3、室内装修减少施工现场的湿作业；







4、装配式建筑，连接是施工的难点和重点，一是预制构件之间的连接，二是预制构件与新浇筑混凝土之间的连接。解决了连接的技术难题和效率问题，那么，装配式的应用瓶颈等问题就迎刃而解。







造价管理方面的优化措施



1、完全相同房的两栋房子，装配式建筑的造价指标比现浇结构高约20%，装配式建筑的钢筋含量混凝土含量指标高于普通现浇混凝土结构约15%；但装配式建筑造价增加不完全是钢筋和混凝土含量的提高，其他方面到有抵消，如PC价格提高了，但砌体含量下降了，措施费减少了等；







2、PC甲供，选择以一般纳税人计税的厂家，进项税可抵扣成本；







3、甄别供应商，市场价一般在2200~3000元/立方，争取更优惠的价格；







4、选择承包商，PC安装费用综合单价报价，按不同的构件类型，安装费一般在400~1000元/立方，争取得到更有竞争性的价格。