2.2 装配式与现浇成本对比分析
2.2.1 我国目前的成本增量情况
在本书第1.1.3节中介绍了我国装配式建筑在目前的高成本现状,从全国来看,呈现出规模越小成本增量越高、装配率和预制率越高则成本增量越高的特征,且全国各地的政策不一样,成本增量也相差很大。
以抗震设防7度区、国标装配率50%(其中预制率按30%,原设计现浇混凝土量按0.36m3/m2)的项目为例,以表2-4中暂定的要素价格为依据,对装配式混凝土建筑的成本增量从全环节进行了统计和估算。
表2-4 装配式与现浇成本对比分析表
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说明:
1.表中各项成本增量并不会在同一个项目中同时发生,请根据项目情况选择性参考。
2.鉴于数据的时效性和地域差异、企业差异、项目差异等原因,本表测算数据仅供在管理工作中参考,不能作为报价或结算依据。
3.表中数据是按单体建筑的地上建筑面积进行的估算。
2.2.2 中国与国外成本对比分析
装配式混凝土建筑源于60年前的瑞典保障房建设,其中一个重要原因是为了降低成本。贝聿铭在美国耶鲁大学设计的装配式学生宿舍也比原现浇方案降低了20%的成本。新加坡、日本等国家和地区搞装配式建筑也都是为了降低成本,特别是劳动力成本与环保成本。
纵观装配式混凝土建筑普及的国家或地区,成本都不比现浇建筑高,多数项目的成本要比现浇低。一般来说,有这样几个特征:一是公共项目应用装配式的比较多,例如美国的停车库等;二是当地(如日本)劳动力成本比较高,工地劳动力成本比工厂高。装配式建筑减少了劳动力成本,一部分作业转移到工厂也降低了劳动力成本。还有的国家和地区从附近国家进口预制构件。三是装配式的社会化的标准程度较高,配套体系比较成熟、完善,没有市场稀缺而导致成本高昂的现象;四是环境保护和社会秩序管理标准高,违法成本高;五是混凝土结构中预应力技术应用比较普遍,尤其是美国、欧洲和日本。
1.国外发展装配式只以效能为引导,不是指标引导
国外的装配式建筑市场处于成熟发展阶段,市场竞争充分,采用装配式建筑还是传统现浇方式,采用框架结构还是剪力墙结构,采用普通楼盖还是预应力楼盖等,都取决于技术是否适应、综合成本是否有竞争力。
我国的装配式建筑市场目前还处于发展初期,为了大力推进装配式建筑的发展,尽快形成规模效益,从而发挥装配式建筑的规模化生产优势,降低成本、提高效率,采用了量化考核体系。部分城市的量化考核体系在执行中有教条化的倾向,无论这个建筑是否适合采用装配式都要求“一刀切”地采用装配式,在这种情况下必定会出现有的建筑搞装配式后无效成本增量比较高、甚至高很多的情况。
2.国外的预制构件工厂以实用、经济为引导,不追求“高大上”
国外的预制构件工厂属于“简装”“经济适用房”,讲求实用、经济,建厂投资相对理性,更注重预制构件生产的质量控制。在日本也有“豪装”的预制构件工厂,但是只生产叠合楼板一种预制构件(图2-6)。除此以外的工厂普遍相当朴素,甚至堪称简陋、窄小,但很实用。
与国外相比,我国国内大多数预制构件工厂相当于“精装”甚至“豪装”,追求面子上好看,投资高昂但效能低下,既浪费土地又增加了预制构件摊销的固定成本,这些摊销固定成本在整个生产年限内都不能降低。我国一些企业甚至以“高大上”的名义先进性和可参观性来获取政府、投资方、采购方、合作方的青睐。预制构件工厂的建设追求大而不当的规模,有些还采用了国际最先进但国内不实用的“全自动生产线”,投资大概在5000万~1亿元,投资虽大、但适用范围小,产能效率低,折旧成本高。
▲ 图2-6 日本专业生产叠合楼板的预制构件工厂
3.国外的预制构件工厂以专业化生产为主,相对于综合性工厂成本低
专业化生产比综合性生产效率高、成本低。例如日本的预制构件工厂一般有自己的专长和工艺工法,生产供应的产品比较单一,有的专做叠合楼板(图2-6),有的主打预应力楼板(图2-7),有的只生产外挂墙板,有的以柱梁为主。各有各的优势和市场定位,专门生产标准化构件(如预应力楼板、叠合板等)的企业靠规模化生产的低成本、低价格形成竞争优势;而专门生产较复杂构件(图2-8和图2-9)的企业以高技术含量、高质量、高价格获得市场溢价,同样可以形成竞争优势。
▲ 图2-7 日本专业生产预应力楼板的预制构件工厂
▲ 图2-8 日本生产复杂异形预制构件的模具
▲ 图2-9 日本一家预制构件工厂生产的复杂异形预制构件
而我国的预制构件工厂多数是按订单生产,订单是多样化的构件,生产也是多样化的构件,或是大而全或是小而全,没有形成专业化分工和专业优势。没有形成标准化构件的价格优势,也没有形成非标构件的溢价能力。
4.柱梁结构和剪力墙结构的结构形式产生的成本差异
发达国家和地区通常采用的结构体系为柱梁结构体系,在高层和超高层建筑中普遍采用,见表2-5。
表2-5 装配式发展成熟国家和地区的结构体系
柱梁结构体系是指框架结构、框剪结构、筒体结构等以柱和梁为主要构件的结构体系,是装配式建筑诞生以来应用最多、技术最成熟的体系。柱梁结构体系的主要构件是柱、梁、板,柱和梁一般采用固定台模的生产工艺,生产效率高,成本相对较低。
我国的住宅建筑特别是高层住宅普遍采用剪力墙结构体系,这种结构体系在室内空间不考虑变动(不考虑百年宅的功能)的情况下,因其剪力墙部分兼作室内空间分隔墙,因而相对经济。但因其混凝土用量大,钢筋直径小、数量多,结构连接点多,采用装配式时成本增量相对较大。
表2-6是以高层建筑为例进行框剪结构与剪力墙结构的对比。
表2-6 以高层建筑为例进行框剪结构与剪力墙结构的对比(案例情况:90m高层住宅、7度、二类场地)
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㊀ 《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1—2014的简称,本书余同。
5.机电管线的施工方式不同产生的成本差异
日本通过SI体系将所有管线从结构体和地面垫层中分离出来(图2-10),将建筑的主体结构与内装工业化有机地统一起来。这一分离,解决了主体结构和内装部品及管线在使用年限上的不同造成的重复装修和浪费,同时实现了全干法装修施工,保证了施工精度和质量,实现了内装工业化。
▲ 图2-10 日本建筑部分管线分离到地面架空层里
同时,管线分离的设计一般都有地面架空、天棚吊顶,这种情况下叠合板底部的非结构裂纹就会被遮挡,叠合板就可以按单向板设计,从而避免了混凝土现浇带及另外的两边出筋,便于自动化生产。
管线分离与普通预埋方式的对比见表2-7。
表2-7 管线分离与普通预埋方式的对比
6.国外的劳动力成本高,采用装配式后人工成本降低明显
发达国家的劳动力数量少、成本高,劳动力成本占建安成本的40%~60%左右。由于装配式建筑节省劳动力,因此在发达国家的装配式建筑会大幅降低人工成本,抵消了装配式建筑在其他方面的成本增量。
而我国的建筑业仍是个劳动密集型产业,通过吸纳大量廉价劳动力进行粗放型运作,劳动力数量相对充足、成本不高,劳动力成本仅占建安成本的25%~30%左右,相对较低,现在的人工成本与临界点之间还有一段距离,还不足以高到与装配式持平;加之我国在装配式建筑发展的初级阶段并未减少多少用工量,无法抵消其他方面的成本增量。因而,我国企业目前还没有产生实施工厂化生产的原动力。
国内外人工费在建筑建造成本中所占比例如图2-11所示。
▲ 图2-11 国内外人工成本占比示意图