张 蕾
(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)
0 引言
建造装配式建筑，是把梁、板、柱、墙等部分或所有构件在工厂内预制完成，运输到施工现场时只需将各个构件拼合在一起，像用一块块乐高积木搭建模型一样将各个构件组装成为一栋建筑。当然，构件的组装并不仅仅是把各个构件简单的“搭”在一起，预制构件进入施工现场后，为保障装配式建筑的安全性，还必须进行各部件的搭接和一体化浇筑。在欧美及日本等国家及地区像这样产业化、工业化的建筑已经被广泛采用。
1 装配式建筑的优势
1)有利于安全管理、文明施工。
装配式建筑现场只需留小部分工人就可以，现在把大量工地作业移到工厂，安全事故发生率从而可以大大减少。
2)有利于供给关系的调节。
行业普及以后，可以减缓市场供给不足的现状，提高楼盘上市速度，从而可以降低建造成本，有效地控制房价。
3)有利于节约资源，环境保护。
装配式建筑施工现场现浇作业极少，施工过程不扰民，健康环保，工地现场无扬尘等“灰朦朦”现象。同时，钢模板等现场材料重复利用率提高，材料损耗少、节能1/2以上。
2 装配式构件的工厂化生产(简称PC构件)
以装配式混凝土构件的结构为例，该体系的楼板、墙壁都在工厂批量生产，再运到工地直接拼装而成，PC构件作为主体结构预制的基础，在欧美及日本等国际及地区，如美国、日本、德国、英国等国家，使用非常广泛，逐渐成为发达国家现代建筑的主要方式。而在我国装配建筑工业化率仅为1%，约为发达国家平均水平的1/70，建筑业仍未形成标准化体系，PC生产线有极大的发展空间，在此介绍以下两种生产方式：
1)PC构件的可移动化生产线或游牧式生产线。
PC生产线的运距一般控制在200 km以内的辐射范围，可以减少运输成本，如果超出200 km以后，PC构件自重高、体积大，专用构件运输车的物流运输成本增加。
如果采用固定式PC生产线，首先需要进行厂房建设和生产线的安装调试。从整个厂房结构的建设，到设备基础大体积混凝土的浇筑、养护，再进行设备的安装、调试，试生产。一条PC生产线的安装时间基本上要达到100 d左右。而当一个项目实施完以后，整个厂房及PC生产线因为成本问题就需要随新项目进行搬迁。
因此，从成本考虑，PC生产线发展方向将是移动化生产线，设备不再固定在混凝土的基础上。而是运用类似火车的轨道，将PC生产线底部建设成可拆装的轨道式，生产线中的各系统构件，如行走系统、支撑系统全部建立在轨道基础之上。如同蒙古包游牧方式，方便从一个地方迁移到另一个地方，同时因为减少了混凝土的浇筑、养护、硬化过程，缩短了PC生产线的建设周期，预计半个月时间即可完成生产线的迁移，比现在的方式缩短80%的时间。
2)PC构件更需适应多元化生产。
随着建筑业科学技术的发展，建筑工业化水平的提高，各种建筑模式和体系百花争鸣，诸如清华大学建筑设计研究院有限公司的凹槽版体系SW体系，哈尔滨鸿盛建筑科技有限公司的ICF体系，石家庄晶达建筑体系公司的晶达CL建筑体系，还有框剪结构PC构件体系等，一条PC生产线只能生产某一个特定体系的产品，每个体系现在不兼容，自成体系。装配式建筑如果想生产不同产品适应不同建筑的需求，就必须投资多个不同系统的生产线，这样，无形中会大大增加了投资成本。PC建筑更需研发可利用同一生产线生产多样PC构件，适用于不同建筑体系。
3 装配式建筑成本管理
衡量装配式建筑的两项重要指标为：预制率和装配率。
预制率=装配式构件总体积÷总的混凝土体积。
装配率=实施装配面积÷地上总计容面积。
目前国内装配式建筑的发展并不均衡，上海市的装配式建筑发展在国内名列前茅，各地装配式建筑也在逐步提高装配率和预制率。经不完全统计，装配式建筑预制率每增加10%，成本增量在70元左右，以上海为例，上海新建建筑的预制率要求不小于40%，预制率越高，成本增长越高，也是上海房价居高不下的原因之一。
因此，装配式建筑的经济性始终无法等同于或者优于普通的现浇结构，这是目前影响开发商大力发展装配式建筑的重要原因之一。
3.1 预制率对整体成本的影响
1)预制水平构件的费用增量相对较少的原因在于，预制构件的生产加工较为简单，且模板的重复利用率较高，受力构件基本上通过钢筋的搭接来实现，其钢筋的搭接比竖向受力构件简单的多。一般情况下，叠合楼板的成本增加在40元/m2～50元/m2，预制楼梯的成本增量20元/m2～30元/m2，其他水平预制构件(阳台板、空调板、女儿墙)的成本增量可以控制在20元/m2以内，整体水平预制构件的成本增量可以控制在100元/m2以内。
2)竖向预制构件的成本增加比水平预制构件的增加较多，大部分来源于竖向钢筋连接的成本、预制外墙与现浇构件连接处的成本增加(如果竖向预制构件的成本增量为300元/m2，钢筋连接成本占到10%～20%左右，预制与现浇处的节点构造成本增量占10%～20%左右)。
3.2 预制构件含钢量、含混凝土梁的成本增量
3.2.1桁架板
根据国标图集15G 366—1桁架钢筋混凝土叠合板中的要求，目前桁架叠合板普遍采用60 mm预制层，配合使用70 mm，80 mm，90 mm现浇层。从设计角度而言，楼板基本上为构造配筋，在小跨度的楼板中现浇楼板均可以采用100 mm，110 mm，120 mm，预制楼板的最小厚度为60(预制)mm+70(现浇)mm=130 mm，也就意味着楼板厚度越大，配筋越多。此外，桁架中桁架钢筋增加也是桁架板含钢量增加的一项。
由于预制板厚的增加及桁架筋的设置，导致含钢量和含混凝土量提高10%～20%左右。
3.2.2预制外墙
1)预制外墙成本增加的原因。
根据GB/T 51231—2016装配式混凝土建筑设计标准中5.7.2条：对同一层内既有现浇墙肢也有预制墙肢的装配整体式剪力墙结构，现浇墙肢水平地震作用弯矩、剪力宜乘以不小于1.1的增大系数。
此条偏安全考虑，如果考虑现浇墙肢地震作用的放大效应，一般钢筋的增加约为0 kg/m2～0.5 kg/m2。
2)房屋临界高度对含钢量的影响。
对于最为常见的装配式整体剪力墙结构其临界高度比现浇结构降低10 m，比如：7度区现浇钢筋混凝土剪力墙结构高度76 m时，抗震等级为三级，而7度区装配式剪力墙结构的抗震等级为二级。
据测算：当抗震等级每升高一级时，其含钢量增加1 kg/m2～2 kg/m2，含混凝土量增加0 kg/m2～0.02 m3/m2。
3)预制结构与现浇结构处的现浇边缘构件含钢量增加(装配式建筑现浇边缘构件通常箍筋采用大箍套小箍，而现浇结构边缘构件采用大箍+拉筋形式，大箍套小箍的含钢量高)，以及钢筋套筒灌浆连接部位水平分布钢筋加密构造，其含钢量增加1 kg/m2～2.0 kg/m2。
3.3 其他费用的增加
预制构件的设计费(含二次拆分)、专家咨询费及监理费用，一般增加30元/m2～40元/m2。
预制构件的吊装费用：主要包括垂直运输费、安装人工费等，按预制率50%来算，预制构件的吊装费用约为300元/m2。
运输费用：以预制率40%为例，预制构件2 500元/m3～3 500元/m3时，运输成本约为100元/m3～150元/m3(60 km运距)。
3.4 装配式建筑费用的节约
3.4.1因地适宜，按各地区的要求，落实预制率要求
目前可以肯定的是：现浇结构比装配式建筑成本要低，预制率越高其成本增量越高，各地区可以根据地方要求，达标预制率的下限。
预制构件的选择应以水平预制构件为先，预制率不够时采用竖向构件。外墙装饰面层的选择宜可优先选用清水混凝土墙。
3.4.2多组合少规格，户型标准化
预制构件遵循“少规格、多组合”的原则进行设计，装配式住宅户型实行标准化、系列化设计，可提高PC构件生产模具的重复利用率，降低预制构件生产成本。比如：济南万科中心外墙板采用预制外墙挂板，本项目外墙挂板共1 810块，其中最大4.4 t，标准板重量3.2 t。1 810块预制挂板一共4块标准板，其“多组合、少规格”的挂板形式，降低了模具的摊销、提高了装配式建筑的生产效率，同时节约了预制构件的成本约20%以上。
万科集团测算，如将构件模板周转次数由60次～70次提高到100次，则模具的费用能降低80元/m3～100元/m3。
3.4.3重视竖向构件受力钢筋的连接形式
目前常用的三种连接形式：套筒灌浆连接、螺旋箍筋约束浆锚搭接连接、金属波纹管浆锚搭接连接技术。套筒灌浆连接比其他两种形式的连接成本要高，后两种连接方式有其特定的使用范围，在保证安全的前提下优先使用后两种连接方式，可以大大的减少成本。
其次，竖向钢筋宜采用高强钢筋、尽量采用大直径以降低连接成本。
3.4.4预制构件的运输半径
以运费占销售额8%的估算，合理的运输半径为120 km左右，运输路线应考虑车辆限高、限重要求，合理规划运输路线。
3.4.5其他
设计时，应尽量采用大跨度叠合板，减少主次梁的设置，有条件时可采用预应力技术，这都可以降低预制构件的连接成本。
构件的拆分时，应充分的考虑模板的重复利用率及构件的重量对塔吊的设置要求，减少模具的浪费及塔吊选型上的成本增量。
4 结语
如今随着国家及行业陆续出台方针政策和相关发展目标，装配式建筑响应国家大力发展装配式建筑，推动新型建筑工业化快速发展的号召下，受到社会各界的高度关注。在国家政策引导下，全国各地20多个省、市陆续出台扶持相关建筑产业发展政策，推进产业化基地和试点示范工程建设。
