基于精益建造的装配式建筑成本问题及对策研究

2021-11-10 14:08陈德凡
科学与生活 2021年12期
关键词:装配式建筑

陈德凡

摘要:为响应国家对装配式建筑发展的号召,本文基于目前装配式建筑遇到的瓶颈问题,以装配式建筑为研究对象,分析阻碍其发展的重要原因之一是成本问题,通过分析装配式建筑成本过高的原因,然后结合精益建造理论,提出解决成本问题的对策,为装配式建筑未来的发展提供启示。

关键词:精益建造,装配式建筑,成本问题,成本控制对策

1引言

“十四五”规划提出坚持要把发展经济着力点放在实体经济上。而建筑行业作为我国实体经济的重要组成部分,其发展的优劣对我国经济发展具有关键影响。目前我国的建筑生产多采用现浇结构,不仅浪费严重,还会造成环境污染。这与我国提倡的高质量发展、绿色发展理念背道而驰。多年来,研究人员与实践人员都在探索如何科学发展建筑行业,让其成为一项真正具有技术性的行业。虽然在2017年3月,住建部发布《“十三五”装配式建筑行动方案》,要求全面推进装配式建筑发展。但是由于装配式建筑在我国发展时间短暂,技术尚不成熟,成本高,因而其发展地并不理想。于是管理人员尝试将精益建造理念和装配式建筑结合起来,解决装配式建筑成本问题,促进装配式建筑的大规模高质量发展。

2精益建造思想与装配式建筑发展

2.1精益建造思想

精益建造理念来源于制造业中对于精益制造的应用,丹麦学者Lauris Koskela 在1993年的International Group of Lean Construction大会上首次提出了“精益建造”的概念,他主张借助精益建造从人、材、信息等方面改善建筑项目中存在的“不增加价值”的活动[1]。其实,精益建造的核心目的是使业主需求得到最大化的满足,同时要减少浪费、降低成本,实现经济效益、社会效益、环境效益最大化。

精益建造的基础理论是TFV理论,即Transformation(转换理论),Flow(流动理论),Value(价值理论)[2]。转换理论将建筑看成一个最终产品,与制造业生产产品有异曲同工之处,其生产过程是把人力资源、建筑材料、机械设备、管理方式等转换成建筑产品。流动理论把建筑产品的生产看成在时间和空间上都不断变化的过程,其流动的目的是消除浪费、降低成本、提高生产效率。价值理论认为生产建筑产品的过程是在创造价值,因此在全过程均要以客户需求为中心,提高客户满意度,从而使建筑产品的价值发挥最大化。

2.2装配式建筑

装配式建筑最初起源于20世纪50年代的欧洲国家。二战结束后,欧洲作为主战场之一,建筑严重受损,居民基本住房问题面临着极大的挑战,生产、办公等用房建设也迫在眉睫,加之二战引起的大量伤亡,劳动力也出现了严重短缺[3]。 这便引发了急需的住房需求同不充分的劳动力的矛盾,装配式建筑较短的工期迎合社会发展于是应势而生。我国的装配式建筑直到20世纪90年代才有了较大的发展,尤其是在交通运输不便、經济条件落后的偏远山村,建筑工程体量小,多为砖混结构,大型混凝土搅拌站成本高,因此住宅建筑的梁板柱构件大多采用预制形式,墙体则是砖砌方式。建筑业在国民经济中一直扮演着越来越重要的角色,但随着全球环境的恶化,世界各国越来越重视绿色发展,实现建筑行业的绿色低成本发展成为了亟待解决的问题。装配式建筑的构件都是在固定场所加工成型然后运输到施工场地进行装配,这使得施工现场的环境得到了极大改善,而固定的加工场所可以通过科学的生产方式减少浪费,降低污染。于是装配式建筑变得炙手可热。2016年中共中央国务院印发的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中,强调要“大力推广装配式建筑……加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。装配式建筑符合国家绿色发展理念同时有国家政策的支持,其发展本应该是十分迅速的,但综合目前几年的发展情况来看,装配式建筑发展并不如想象中的那么绚烂,最重要的原因就是装配式建筑发展尚不成熟,其成本较高,不能迎合建筑各参与方对经济方面的考量。

3装配式建筑的成本问题

装配式建筑与传统现浇建筑成本构成不同。装配式建筑根据其特点,其成本构成主要包括四方面:设计成本、生产成本、运输成本、装配成本[4]。目前装配式建筑成本高主要是以下原因造成:

(1)由于装配式建筑在生产和施工阶段很难进行设计变更,因此在设计阶段,对设计师之间的合作以及各设计师的水平有较高的要求,装配式建筑在设计时需要建筑设计师、结构设计师还有其他专业设计师密切合作,并在设计过程中与业主、构件生产商之间互动交流多,因此设计费用有所增加。

(2)目前市场上装配式建筑构件的供应商较少,进入该构件生产市场需要采购大量的生产机械设备,前期投入的固定成本较高。并且,由于预制构件的生产工艺尚不成熟,需要投入较大的开发成本。鉴于建筑产品具有多样性的特点,所以其生产很难标准化,难以批量化生产,产量低则成本高[5]。

(3)较传统的现浇建筑而言,装配式建筑的适用会导致运输量大幅度增加。因为所有的预制构件都需要从构件制造商运往施工场地,且建筑构件普遍具有质量大、体积大的特点,这使运输复杂性增加,难度加大,所以运输效率降低运输成本增加[6]。

(4)装配式建筑的构件运往施工现场后,对仓储保管提出了更高的要求。传统的建造方式如因仓储保管不善仅造成原材料的损失浪费,而建筑构件作为半成品,其成本相对于原材料高,构件的损坏必然导致更高的成本,并且构件的保存条件更加严格,因此其仓储保管费用随即增加。

(5)在施工阶段,由于无需现场直接绑扎钢筋,支模板,浇筑混凝土,因而所需的建筑工人相对少,但是由于装配工作精细,对搭接处要求严格,建筑楼层高,吊装作业增加,因此对施工人员的要求高,对设备仪器的精度要求也高,同时垂直运输也会引起安全成本上升。

4基于精益建造思想的降低成本对策

纵观全球其他国家装配式建筑的发展来看,装配式建筑工期较传统现浇而言短,对环境损害亦小,符合当今全球的高质量可持续发展的理念。但是由于装配式建筑在我国起步晚,各方面发展不成熟,所以其成本相对较高。因此研究如何有效得降低装配式建筑的成本,迎合大众需求至关重要。而前述提到的精益建造的思想则旨在满足客户需求的基础上,彻底消除建筑浪费,降低成本,提高质量,实现价值的最大化。这种思想恰好可以弥补装配式建筑的不足,因此运用精益建造的思想解决装配式建筑的成本问题是较好的选择。可以从以下方面入手:

(1)价值分析。在生产构件阶段,构件供应商应做好价值分析[7]。在生产之前,充分向施工方、业主了解构件的功能要求,在选取原材料过程中进行对比分析,选择价格低的组合材料生产配件。同时要求构件供应商发挥创新意识,力争运用新型环保材料提升构件的性价比,运用泰勒科学管理方式,增强标准化科学化生产能力,在满足构件性能的前提下,选用生产简单价格低廉的生产方式。

(2)准时采购。装配式建筑构件的运输难度大成本高,仓储条件严苛费用高。因此准时采购十分有必要,构件采购部门应做好施工阶段和生产阶段的规划衔接。采购延迟导致工期拖延、工人窝工进而成本上升:采购提前增加仓储成本,不仅需要较大的存储空间,而且要严格控制存储条件,还会增加因二次搬运造成的浪费及搬运成本。准时化采购可以实现零库存、零浪费,减少施工现场材料的堆积以及不必要的劳动,进而降低成本[8]。

(3)末位计划。建筑的建造是一个长期性的活动,因此面临的变化则多。凡事预则立,不预则废,这可以看出计划对于一项工作的完成有着至关重要的作用。末位计划者体系共包含四个层次的计划,即综合计划、阶段计划、前瞻计划和周计划[9]。末位计划要求计划详细可靠,同时前一阶段的结果对后一阶段的计划安排有启示作用。其目的是通过完成相应准备工作而减少计划的不确定性。尤其是在施工阶段,通过详细的计划安排可以严格把控工期,降低成本。

(4)深化与各方合作。装配式建筑相较于传统的建造方式,涉及到的产业链、供应链长且复杂。从供应链纵向来看,施工方通过加强与制造商和运输方的合作,形成良好的供应关系,能保证构件的及时供应,良好的合作关系也有利于价格谈判。从供应链横向来看,各个施工方在保持竞争关系的同时,也应加强合作,从而增加其与上游制造商之间的讨价还价能力,在市场上形成有力的竞争地位[10]。

(5)加强政府干预。上述的策略多体现在市场本身,尽管随着市场的开放,市场经济占据主导地位,但针对新鲜事物,市场需要较长时间适应接纳。并且装配式建筑在当下成本高,很难激发投资。因此政府应加强宏观调控,采取相应的政策加以激励支持。在政府的扶持下,开拓装配式建筑的优点并形成娴熟的技术,在后续的发展中让市场主动选择装配式建筑。

5启示

通过分析,可以看出装配式建筑的优势是明显的,其成本问题也是显而易见的。推动装配式建筑应用是发展趋势,解决装配式建筑的成本问题是核心。在未来的实际应用中,建筑行业应将精益建造理论与装配式建筑结合,互相取长补短,实现制造业与建筑业的完美结合。

参考文献

[1]Koskela L. Lean production in construction[J]. Iaarc, 1993.

[2]钱程. 基于BIM的工程项目精益成本控制研究[D].西安建筑科技大学,2014.

[3]Xie Naiming, Liu Sifeng, Yuan Chaoqing, et al. Grey number sequence forecasting approach forinterval analysis: A case of China’s gross domestic product prediction. The Journal of GreySystem,2014,26(1):45-58.

[4]申金山,华元璞,袁鸣.装配式建筑精益成本管理研究[J].建筑经济,2019,40(03):45-49.

[5]陈曦.装配式建筑构件生产成本控制问题与措施研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(03):112-113.

[6]許志权.装配式建筑全产业链成本管理研究[J].建筑经济,2021,42(02):81-85.

[7]张殿荣.基于价值流的精益成本管理模式研究[J].财会通讯,2019(02):104-108.

[8]刘春.基于价值链理论的精益建造适用性分析[J].建设科技,2017(17):88-90.

[9]庞斐. 基于精益建造的装配式建筑建造成本控制研究[D].哈尔滨工业大学,2020.

[10]刘丛,黄卫来,杨超,任鸣鸣.竞争环境下制造商激励共享供应商创新的决策研究[J].系统工程学报,2020,35(01):105-119.

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