预制装配式混凝土建筑应用及成本分析研究

预制装配式混凝土建筑应用及成本分析研究

当前建筑工程的施工过程正在逐渐趋向工业化预制性的发展方向，建筑工程中所使用的各种构件和部分建筑结构可以根据设计要求中的指标和参数，由工厂进行批量化的生产制造，然后成批运送到施工现场由施工人员进行拼装和搭建就完成了建筑工程的施工任务，这种装配式的建筑物工程项目目前正处于迅速发展之中，预制的混凝土建筑物的数量也越来越多。

标签：装配式；建筑；工业化；预制

我们知道现在的建筑物的主体结构一般都是由混凝土这种混合材料所构成的，因此预制性的建筑结构部件就可以在工厂中进行生产，将建筑工程中的混凝土的施工标准和参数转移到工厂车间之中，由工业化来完成大量的混凝土建筑部件，而不需要在施工现场进行混凝土的配制、浇筑来完成施工任务，施工人员只要将制造完成的混凝土构件按照设计要求进行安装即可。

1、建筑工业化的背景及意义

1.1建筑业的现状

随着我国城市化的快速推进以及人民生活水平的迅速提升，建筑行业的发展速度越来越快，发展规模越来越大，人们对于建筑物的功能服务要求和标准更高，对于建筑物的本身质量与安全性能的标准更为严格甚至苛刻，在这种发展背景之下，建筑行业的内部各个企业都开始针对以往施工建设中出现的问题进行归纳总结，制定相应的质量管理制度来确保施工质量以及安全性，但是现阶段的很多建筑工程中，质量管理制度以及监督体系建设存在诸多不足和缺陷，导致各种质量通病集中出现，给建筑行业的发展带来了极为不利的影响，并且建筑工程对于能源和资源的消耗量过大，一些新型的环保材料还没有得到广泛的认可与应用，建筑工程所产生的能耗和污染的比重持续攀升，对于建筑物周邊的生态环境造成了很严重的污染和破坏，而且建筑物的质量和各种安全性能难以得到客观公正的保障。

1.2工业化建造方式与传统方式对比

装配式建筑与采用传统建筑方式施工的对比，工地整洁，外立面脚手架及防护网，建筑垃圾大幅减少。数据对比：PC工作效率是结构5.5一天超过了传统的7天一层施工，质量满意度较高，减少人工30%以上。

1.3各省市的建筑产业化政策

2013年上海发布“关于本市进一步推进装配式建筑发展的若干意见”，鼓励采用装配整体式混凝土结构体系其中住宅单体和公共建筑单体的预制装配率应不低于30%，2016年起不低于49%，建筑外墙宜采用预制夹芯保温墙体。

浙江省的相关政策，到2015年全省PC建筑开工达到1000万平方米，保障房PC率达到30%。

北京市自由土地建设保障房和中心建设的保障房必须采用预制装配式建筑，对于产业化建造的商品房项目给予面积奖励。

济南工程招标是，有装配式建筑施工经验的投标单位同等条件下优先中标，优先返还墙改基金及散装水泥基金。河北、安徽、山东、江苏、深圳、合肥等省市均出台扶持政策。

尽管我国的建筑行业内部还存在很多不足和缺陷，但是我国的各个地区都在根据自身的发展实际情况来制定各自的建筑产业发展规划和方案，希望能够切实的转变现阶段建筑工程建设能耗大、污染严重、资源浪费等不良情况，积极拓展新的发展渠道，引入先进的新施工技术和新材料，逐步降低建筑行业对社会资源的消耗速度和数量，切实提升建筑工程的质量和安全。

2、建筑工业化的核心和技术

2.1新型建筑工业化的特征

新型建筑工业化的主要特征是生产方式的工业化，主要体现在：建筑设计标准化——以标准单元为基础；部件生产工厂化——为条件；现场施工装配化——以建造工法为核心；结构装修一体化——以建筑设计为前提；建造过程信息化——以信息技术为手段。

2.2装配式PC建筑的技术关键

按照结构类型分类，住宅建筑采用装配PCF或剪力墙结构，公共建筑采用装配式框架、框架结构。关键技术是构件拆分；构件连接技术；节点构造处理。

2.3目前常见的装配式建筑体系

（1）“外挂内浇”PCF剪力墙体系

（2）双面叠合板式剪力墙体系

（3）全装配整体式剪力墙体系

（4）装配式框架-现浇剪力墙体系

（5）全装配整体式框架体系

3、目前发展瓶颈及成本分析

3.1目前国内的发展瓶颈

a.先期成本提高的瓶颈

初期建造成本提高，根本原因是企业还没有完全掌握技术，没有专业队伍和熟练工人，没有建立现代化企业管理模式，企业做好了这些准备，成本自然会降下来。

b.行业管理体制的瓶颈

工业化生产方式与现行的管理体制机制不相适应是发展的现实，设计、生产、施工、监理等环节都发生移位，主体责任范围都将发生变化。

c.建筑企业管理运行机制的瓶颈

传统的企业运行管理模式根深蒂固，各自为战、以包代管、层层分包的管理模式严重束缚了产业化的发展，必须要打破。

d.生产活动中的利益链的瓶颈

传统的生产方式早已形成了固有的利益链，要在工程总承包（EPC）管理模式下，形成新的利益分配机制。

3.2装配式PC建筑的成本增加因素

a.钢筋及混凝土用量增加

（1）构件拆分后拼接部位连接钢筋和加强钢筋增加

（2）夹芯保温外页墙增加了钢筋及混凝土用量

（3）叠合板、叠合墙、预制梁、预制柱等尺寸大于现浇

（4）叠合楼板、叠合剪力墙的桁架筋增加用刚量

b.钢筋连接及夹芯墙板的内、外页墙之间的连接件费用较高

c.临时支撑、运输、吊装、就位等增加了施工安装费用

d.定型钢模板以及各种预埋件、吊环等增加了制作成本

e.预制构件和部品作为建筑产品，需要交纳17%的增值税

3.3装配式PC建筑的成本数据

上海建工康桥6号地块项目，预制夹芯保温外墙，预制率15%左右，每平方米成本增加500元左右。

台湾润泰的预制住宅，成本较传统现浇结构增加10%-15%左右。

北京市工业化增量成本参考值：1.建筑高度60m以下409元/m2；2.建筑高度60m以上436元/m2； 建筑高度60m以上436元/m2。

结论：

预制装配式混凝土建筑与传统建筑更加重视专业间的协作，强调建筑结构、室内装修和二次部品的同步设计，尚需关注下游环节的构件生产、运输、施工等条件、需模拟建造过程，并对可能发生的问题采取应对方案。

参考文献：

[1]王志信.预制装配式冷库的设计与安装[J].建筑技术，2013（07）.

[2]王瑞强.谈预制装配式建筑[J].山西建筑，2013（22）.

[3]张传生，张凯.工业化预制装配式住宅建设研究与应用[J].住宅产业，2012（06）.