从PC构件成本看装配式建筑方案

为了降低土建工程中PC构件的成本，研究了预制构件种类、组合方案、工期等因素对装配式造价的影响。结果表明，采用多个预制构件且优先增大竖向构件的预制比例的组合方案可满足提高装配率和有效控制造价的要求。

首先对柱、梁、板、墙四种构件的现浇与装配式模型进行建模及内力和配筋计算，根据计算结果设计预制构件施工方案．分类情况见表１。

模型设计方案如下：楼板采用3.6ｍ×4.8ｍ的小跨度板和6.6ｍ×6.9ｍ的大跨度板，现浇板板厚为110ｍｍ和170ｍｍ。叠合板选取底板型号为DBS1-67-3624-22的板拼接，底板厚度为60ｍｍ，后浇板厚度70ｍｍ。小跨度钢筋桁架楼层板现浇部分的板厚为110ｍｍ。大跨度叠合板与板之间留有300ｍｍ的缝，底板厚80ｍｍ，现浇部分厚90ｍｍ。梁按长度分为大跨度梁与小跨度梁两类。大跨度梁200ｍｍ×550ｍｍ，长度为6.6ｍ。其中后浇梁部分170ｍｍ。小跨度梁200ｍｍ×400ｍｍ，长度4.8ｍ，后浇梁部分130ｍｍ。

图1 柱构件模型图

Fig.1 Column component model diagram

图2 墙构件模型图及平面图

Fig.2 The model and plane diagram of the wall component

柱模型采用三层框架结构，如图1所示．层高3ｍ，取二层中柱分析．现浇框架梁尺寸200ｍｍ×400ｍｍ，柱尺寸400ｍｍ×400ｍｍ。楼板现浇，板厚为110ｍｍ。混凝土剪力墙墙身总长3.8ｍ，如图2所示。层高3.0ｍ，墙厚200ｍｍ，不考虑保温层．预制墙中2300ｍｍ为预制，余下部分现浇。混凝土材料等级强度为C30，所有钢筋、箍筋均采用HRB400。以上模型结构图均依据计算后配筋得到，满足相应受力性能。

预制构件与现浇构件造价的对比分析

依据《2013建设工程工程量清单计价规范》和《装配式建筑工程消耗量定额20161019》，市场综合单价，求得成本造价表（表2）及成本增量图（图３），然后分析了预制构件的成本增量ΔＰ（元／㎡）及工日变化的现象及原因．ΔＰ为预制构件与现浇构件成本造价的差值。

图3 成本增量图

Fig.3 Cost increment

由表2及图3可知，不同建筑部位采用预制构件引发的成本增量差异很大。预制墙的成本增量值最大，为261.39元/㎡，其次是大跨度叠合板，为250.39元/㎡。成本增量最小的情况为双叶叠合墙，为74.48元/㎡。从构件类别角度分析，除了小跨桁架板的情况以外，其他种类叠合板的成本增量均增大很多。而当墙构件采用装配式形式时，预制墙与双叶叠合墙两种预制形式在成本增量上有很大不同，其中前者的成本增量为后者的近４倍。而在柱、梁构件采用装配式形式时，成本增量增长幅度较为平稳。

在衡量预制构件对装配式建筑造价影响时，并不能仅从成本增量来分析．装配式结构灵活性更高且大大节省了工期．因此需要进一步分析预制构件较现浇构件的各项经济指标比值及预制构件比例性价比，如表3和图4所示。其中，预制构件性价比是指每一预制部品部件比例百分点所对应的单位造价成本。

图4 预制构件与现浇构件各项经济比

Fig.4 Economic ratios between prefabricated and in-situ components

如图4和表3所示，双叶叠合墙的成本造价比与单方造价比均最低，分别为1.17和1.11其次是小跨度叠合梁、大跨度叠合梁与预制柱，分别为1.54、1.58和1.2。成本造价比最高的是大跨度叠合楼板，为2.17。同时，在采用双叶叠合墙构件与叠合板构件时，工日节省了近一半。从预制构件性价比分析可知，双叶叠合墙、预制柱和小跨度钢筋桁架板三种构件的性价比最好，分别为4.28、3.01和2.5。大跨度叠合板的性价比最差，仅为0.79。

造成上述现象主要是由于预制楼板虽然工期提前36％～46％，但因板体积较大，从生产工厂运到施工现场时的费用增高，同时传统塔吊等机械无法满足叠合板的组装，大型机械的个性化需求使机械费用有所增加。在组装过程中，楼板接缝的处理费用会更大，而叠合梁、预制柱在预制工厂内生产，其规格标准较为统一，现场吊装精准度提升，带来的工期效益约为12元/㎡，造价效果较明显。综合考虑成本增量、预制构件性价比、工日比等经济指标，得出以下结论：

1.相比现浇构件，叠合板造价增加最多，增长幅度接近2倍；其次为预制墙，增长幅度接近1.5倍，应当避免。

2.墙体构件中，双叶叠合墙造价增量较小，预制构件性价比优秀，使用它作为预制构件时可以在满足装配率的情况下使成本造价较低，具有很高的效益。

3.构件梁、柱在采用预制形式时，成本增量相对优秀且预制构件性价比较低，在满足结构设计的情况下可以适当选用。

本部分以某公租房项目７号楼为例，楼房共17层，1-3层为现浇式设计，4-17层为装配整体式设计（建筑面积为6483.2㎡）。依据投标文件及图纸，针对装配式施工和现浇式施工两种施工工艺分别进行4-17层的成本核算及优化，得到表4。其中每一种施工方式的造价计算均只讨论土建工程部分中现浇钢筋混凝土和PC构件安装项目。

1.与现浇构件相比，叠合板造价增加最多，增长幅度接近2倍；其次为预制墙，增长幅度接近1.5倍，应当避免．双叶叠合墙的成本造价最低，预制柱、叠合梁的经济效果相对优秀。因此在同等装配率情况下，应当尽量减少叠合板、预制柱的使用，增加双叶叠合墙的应用。

2.在采取组合式预制构件的情况下，由于双叶叠合墙造价增量较小，预制构件性价比优秀，因此尽量地多采用叠合墙与预制梁或预制柱相结合的组合方式，可以有效降低装配式建筑的成本，与现浇式相比成本造价仅增加20%左右。

3.为了增加评价分值，提高装配率的标准，可在梁、板等构件满足规范中装配式建筑评分表里最低评分标准的情况下，优先增大竖向预制柱及叠合墙构件的预制部品部件比例，使得造价较优且装配式建筑评分也较高。