装配式建筑构件生产成本控制问题与措施研究

肖万华

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）

当前我国建筑行业发展迅猛，传统的工艺技术已无法满足建筑发展的需求，所以装配式建筑应运而生。该类建筑属于新兴的结构类建筑，在实际施工时，使用专业的设备来连接起各种类型通用的预制构件，从而保证建筑功能的完整性。采用装配式建筑不但可以提高工程质量，缩短作业进度，而且还不会对周围环境产生太大影响，作业难度较小，所以值得有效推广与应用。不过因为生产其构件成本较高，所以在一定程度制约到了装配式建筑的发展，为此必须要采取有效措施来控制装配式建筑构件的生产成本。

1 试析装配式建筑构件的优势

一般来讲，在装配式建筑构件中，具有节约资源、缩短工期和减少污染三大较为突出的优势。从节约资源方面来讲，装配式混凝土建筑与传统建筑相比，这应该是一项较为突出的优势。在应用装配式建筑构件进行施工作业时，对于建筑板墙、柱子还有大梁等均可以直接在生产厂家进行制作并形成固定模板，进而将相关部位制作成预制构件。这样一来，就可以实现在施工现场对其进行装配便可完成，同时现场所需模板数量将大幅度降低，而且还可以很大程度上减少木材资源和混凝土的耗损和浪费，进而大大节约了建设施工成本。从缩短工期方面来讲，使用装配式结构进行施工作业，可以实现一次成型，进而大大节约了施工所需时间上的消耗。有关资料表明，在同一施工周期内，应用装配式结构进行施工建设可以节约一半左右的时间。而从减少污染方面来讲，应用装配构件展开施工建设，其大部分施工流程均在生产厂家内完成作业，这样一来就很好地减少了施工现场出现各种污染问题，进而对其周边环境起到较好的保护作用，同时也降低了对周边居民所造成的影响。

2 试析装配式建筑构件在生产成本控制过程中存在问题

2.1 在模具设计、生产以及使用等过程中存在问题

对于模具设计来讲，不仅需要确保各项构件在尺寸、外形等方面均达到相关要求，而且还需对预埋件做准确的定位。在这一过程中，无论哪一环节出现问题均会对后期施工作业造成极大影响。就目前来看，在预制构件生产过程中，外漏钢筋是一项较为常见的问题，一旦出现这种问题时，通常都需要对其进行返工处理，这样一来就会致使生产成本增加。另外，在边模进行设计时，通常都要在其侧面作开孔处理，但由于孔洞的出现必定会对边模自身强度及刚度造成影响，进而极易发生变形现象，这样一来就需要对边模进行更换，以确保其具有较强强度和刚度，但这将会导致生产成本增大。

2.2 在构件加工图设计过程中存在问题

在对构件加工图进行设计这一过程中，往往受到生产厂家自身设计人员职业能力、素质等方面影响，进而没能较好地将各个不同专业知识进行有效融合起来，从而极易出现专业冲突和衔接不到位等问题；再加上相关管理人员在监督管理方面存在缺失等。在这种情况下就极易致使构件发生返工、甚至报废等问题，进而致使大量材料、人工以及设备等造成极大浪费，同时在时间上面也受到了影响，并最终对预制构件生产成本造成了巨大影响。总的来讲，导致这一问题出现最为主要的就是构件加工图自身所涉及内容非常广，这对于设计人员有着极高的要求，不仅要求他们具有水、电、消防等多个建筑方面专业知识，而且在设计方面也要有丰富的经验。

2.3 构件现场制作过程中存在问题

就目前来讲，国内预制构件现场制作过程中，常常会出现生产区域生产混乱、钢筋成型系统自动化水平不高和养护系统存在一定弊端等多种问题。正是这些问题的存在而致使预制构件生产难度加大，同时还会对预制构件质量造成较大程度影响，甚至还会致使预制构件出现返厂修复等问题，这些都会对其生产成本造成巨大影响。

2.4 装配式建筑构件生产费用问题

通常情况下，都是由构件厂批量生产装配式构件，并于后期在施工场地进行安装，转变了以往的现浇工艺。在实际生产构件时所产生的成本包括了人工费用，混凝土、模具以及钢筋摊销费用，构配件的管理费用、水电机械费等内容，相较于现浇构件而言，其生产成本费用的增加存在如下几方面问题：第一，人工费用，也就是生产工人的工资。在制作预制构件时往往会使用到诸多机械设备，所以人工数量要求有所下降。不过当前我国的装配式建筑处于起步阶段，所以在制造预制构件中熟练的工作人员还是比较匮乏，而且薪资较高，从而使得人工费用普遍偏高。第二，材料用量问题。在生产预制构件时，混凝土用量和传统现浇施工用量相差不多，但是其使用钢筋的量则要大得多，这主要是由于在现浇构件的配筋基础上加设了许多连接钢筋，相较于现浇施工来说其钢筋使用量要增加超过30%。第三，装配式构件模板摊销。即便现浇构件同样使用到模板，不过装配式混凝土构件的模具要求能够结合整体构件形状来实施设计，所以在工程施工中构件类型越少、预制率越高，那么模板摊销费用就越低，反之则越高。

2.5 装配式构件仓储运输成本问题

相较于现浇构件而言装配式构件其增加了运输费用与仓储费用。第一，运输费用。有别于现浇构件的混凝土运输方式，装配式构件因为其成品构件体积较大，所以在运输环节容易发生碰撞而受损，因此要求采取更多的保护措施，所以运输成本较高。而且因为成品构件中含有钢筋，所以构件很重，由于运输车辆每次载重有限，因此导致运输次数增加。而且加上当前构配件厂的数量不多，往往需要进行异地运输，从而使得运输费用上升。第二，仓储费用。对于现浇工件而言，其通常是经过浇筑、养护后形成建筑实体，所以无需占用其他存储场所。不过预制构件的养护与存放均要在指定场地内进行，同时安排专门工作人员来负责管理，所以就会产生额外的费用。

2.6 现场吊装费用

预制率的提高会使得吊装费用增加。通常吊装费用主要包括了人工费以及大型机械设备的使用费，而该类成本通常都是租赁费或是自由设备摊销费，能够通过提高周转率以及减少租赁期限来达到降低费用分摊的目的。

3 试论装配式建筑构件生产成本控制应当遵循的基本原则

3.1 规模经济化

在对其成本进行控制过程中遵循该原则，就要求企业不断扩大自身生产规模，以实现有效降低生产成本，想要实现这一规模经济化生产，就需要政府给予一定的政策优惠和支持；同时，企业方面也需要不断加大宣传力度，进而使更多施工企业和建设企业选用装配式建筑进行施工作业。

3.2 设计模数化

在对其成本进行控制过程中遵循该原则，主要是确保预制构件通用性，进而得以对同一型号预制构件开展大批量生产作业，这样可以有效减少再次设计，进一步减少成本投入。

3.3 配合一体化

在对其成本进行控制过程中遵循该原则，这就要求生产企业内部各部门均能全力协作，切实配合，进而使生产全过程得以全面、高效地生产，不断提升生产质量和效率，进而有效降低企业生产成本。

4 试论装配式建筑构件生产成本控制的有效措施

4.1 强化构件加工设计过程的控制

1）应用现代BIM 技术以实现三维设计。应用BIM 技术进行设计，可以实现可视化，进而使构件加工设计图得以更加直观地呈现出来，进而设计人员可以对其数据信息结果进行有效地研究和分析，进而对其设计科学性进行有效评估，以不断增强设计质量和效率。2）当施工图纸完成后，还可以应用Revit 模拟技术以实现三维透视图，进而实现对预制构件内部相关构造及不同空间部位进行校验，进而及时发现构件在设计阶段潜在问题，从而得以及时有效地对这些问题进行处理，以避免在设计阶段存在问题而导致生产成本增加。3）强化建设设计人才队伍。生产企业应当不断强化自身设计人才队伍建设，不断提高设计人员整体设计水平；同时还需加强信息化技术在这一过程中的应用质量和效率，不断加强学习和模拟作业，使自身设计经验得到进一步累积。

4.2 强化模具设计、生产和使用过程的控制

1）对模具主体结构进行创新和优化。如在边模主体中应用空心矩形管材，在其侧面使用钢筋焊接，且在钢板上切实落实好开孔作业，以降低模板重量的同时很好地增强其强度。2）进一步创新虚拟模具制造技术。如积极应用计算机使之形成3D 模具信息，进而得以实现更加直观地对其强度和刚度进行探索和研究，同时更精准在对预埋件实现定位，以便及时有效地发现问题并作出相应的解决和处理。3）推广应用边模机械手。通过边模机械手的应用，不仅可以大幅度减少模具发生变形，而且在构件生产方面还大幅度提高了效率，同时有效减少模具投入，进一步控制生产成本。

4.3 强化构件现场制作过程的控制

1）科学合理地选用生产线模式。在具体制作过程中，应当充分结合实际构件生产特性，进而科学合理地对流水线、台座以及模具等进行选用。通过对生产线进行科学合理地选择，进而使构件生产得以满足相关要求和规范，尽可能减少能源消耗，同时还可以有效控制生产质量。2）排产制作构件。这就对相关作业人员提出了更高的要求，应当对其成组技术进行排产以实现优化，不断提高构件生产效率，进一步有效控制生产成本。在应用成组技术前，需应用计算机技术对其构件进行编码作业，以实现高效生产。3）科学应用计算机辅助编码系统。对构件养护系统进行不断优化和创新，应用养护及自动控制等相互结合起来，进而可以实现对其养护时间、温度以及湿度等进行有效控制，从而有效减少由于传统养护过程中对构件造成的损害，进一步提高构件生产质量和效率。4）在制作装配式构件过程中，要求工作人员能够对构件的型号、类别与生产工艺进行分析，注重对加工细节的管控，确保整体构件的制作以及管理水平。如，在对复合保温外墙板预制时，要求工作人员能够对灌浆套筒的使用要求有一个全面的了解；对实际敷设钢筋网片的位置进行科学确定；对混凝土保护层厚度进行严格把控等。

4.4 实现预制构件的标准化

预制构件质量优劣将会对整体工程质量有着较大影响。而且最终工程成本也会受到预制构件的专业性、生产工艺以及和建设现场距离的影响。而实现预制构件的标准化则能够有利于成本的减少。这主要是由于标准构件可以实现生产效率的提升，并且降低摊销费用。所以这就需要在实际设计过程中做好相关把控工作，在设计方案允许的前提下尽可能使用标准构件。在进行构件制作前，要求企业能够结合实际生产型号、尺寸、数量、体积、重量以及形状等因素来科学制定方案，并对构件图纸进行优化，从而制定出一个科学、严谨的生产方案。不仅如此，还要求能够落实生产全过程的计划成本以及质量管理，切实确保预制构件的经济效益以及产品质量。

4.5 严格控制运输阶段成本费用

在实际运输过程中，需要对最佳运输线路进行科学规划，并对沿线道路情况进行仔细查看，包括了路桥的最大荷载重量、道路上方是否存在障碍物、涵洞隧道可通过的最大尺寸等，尽可能选取运输便捷或是距离不远的装配式构件制作厂进行合作，并且要采取有效的应急方案，防止出现交通事故。此外，还需要结合构件的形状、尺寸、重量以及数量等情况来科学设计装载方案，选用适合的车辆，把需要先安装的构件放于最上层或是最外层，同时做好相应编号工作。在摆放构件时应当要做到简洁、有序，尽可能采用横装或平装等方法，把运载车辆的空间充分利用起来。而且实际生产构件时间应当要与安装时间相符，对构件进行堆放时注意其位置需要符合实际吊装的顺序，同时位于对应塔吊作业范围当中，从而达到降低二次搬运费用以及仓储费用，减小成本费用的目的。

4.6 科学制定预制吊装计划

通过上文分析得知，使用预制构件会导致仓储成本的增加。如若进度安排得当，制定一个科学、合理且与实际施工节奏相符的预制方案，在吊装首层前1-2天运输第一批预制构件到现场，并且在吊装首层的同时制作下一批次构件就能够实现仓储时间以及仓储用地减少的目的，进而达到降低仓储成本的效果。不仅如此，科学制定吊装计划还能够将吊装效率提升，进而将吊装设备的占地时间减少，降低设备使用成本以及租赁费用，有利于减小整体工程生产成本。

4.7 生产工具本身成本和重复使用次数

在混凝土建筑中，通常需要使用大量的模板，并且其通常难以重复使用，即便目前出现来胶合板、铝合金等能够重复使用的产品，不过相较于木质模板而言，其成本依旧偏高，而且市场应用并不广。所以，在构件制造成型过程中，需要有效融合传统和现代工艺，首先是深入研发与使用较高自动化程度，能够实现复杂形状组合式模具或一次成型设备；其次，在进行构件制作时切不可一味的追求一次成型，可以采取“二次成型预装配”技术，也就是分解较为复杂的构件为标准木块，成型后再进行重组，并在工厂中实现组装为适合运输以及现场安装的构件。

4.8 积极提升安装工艺水准

因为预制安装装配式建筑构件时具有一定的难度，并且要求作业人员具有较高的专业水准，所以必须要注重安装工艺水平的提高。第一，应当要实施全装修承包模式，采取分段流水作业的方式来同时完成多道工序，并且还需要不断完善与补充施工方案，将装配式建筑工期短、节约资金的优点发挥出来。第二，需要注重培训工作人员的专业能力，让施工人员能够在短时间内变为熟练的产业技术人员，确保工业化的需求得到满足，并将装配式建筑人工成本降低的优点发挥出来。如果没能在预定时间内正确的安装预制构件，则可能会由于进度拖延、返工等问题而导致装配式建筑构件生产成本增加。

5 结束语

总的来讲，现阶段对装配式建筑发展造成影响的因素，主要就是预制构件成本较高而造成的。而对于装配式建筑成本来讲，其最为主要的也是预制构件成本。因此，想要切实有效地控制好装配式建筑构件生产成本，就应当切实强化预制构件生产成本控制，不断增强在其生产过程中的成本控制认识，尽可能地避免在这在过程中造成成本增加，并最终实现成本控制，不断推进装配式建筑的快速、健康发展。