题目：装配式建筑生命周期成本分析

题目：装配式建筑生命周期成本分析

肖尧

湖南财政经济学院湖南长沙410205

摘要

装配式施工是建筑业发展的一种趋势，而其推广和发展的一个关键因素就是降低其造价。在全生命周期成本（LCC）理论的基础上，对装配式建筑全生命周期成本的构成进行了分析，从前期成本、建造成本、使用成本、处置成本四个角度，分别与传统现浇式建筑成本进行了比较，最终得到了装配式建筑全全生命周期成本的增量成本和减量成本，并在此基础上，提出了降低装配式建筑全生命周期成本的建议。

【关键词】：装配式建筑；生命周期；成本分析；

1研究背景及意义

相对于常规的现浇结构，其工业化程度更高，节能环保，劳动生产率更高，施工更安全，因而受到了政府的广泛关注。但是，其高昂的造价已经成为制约其发展的一个主要因素。但由于其施工工艺、施工方法、施工质量及环保效益均与现浇结构不同，因此，目前对其施工成本进行简单的对比研究，存在着一定的局限性。本课题拟从全寿命周期造价的视角，逐个对比装配式房屋和常规现浇房屋在建造过程中的造价差别，为其节约造价提供理论基础。

2装配式建筑全生命周期成本构成

全寿命周期成本是指从产品开发，设计，制造，使用到结束整个周期所耗费的费用。当前，这一理论在建设领域得到了广泛的运用，许多学者对其进行了相关的科研与实际应用。孙鸣春从全寿命周期费用的视角，分析了绿色建筑的经济价值；侯和涛等人以装配式钢结构为例，通过对其寿命周期造价的分析，得到了与其它现浇房屋相比，该工程造价较低的结论；肖启荣从寿命费用的观点出发，对超高层建筑的结构进行了寿命费用的分析，并对其进行了结构方案的选择。

在此基础上，本文提出了一种适用于装配式建筑的全寿命周期造价模型。按照各阶段的划分，组合房屋的整个寿命周期费用主要分为：预建费、建建费、使用费和外部费用。

3装配式建筑全生命周期成本分析

相对于现浇式建筑，装配式建筑将大量的施工现场工作移至预制工厂的流水线上，并加强了预制构件的运输和预制构件的现场安装等环节。因而，两者在施工技术、工程管理、工程质量和环境效益上都有很大的区别，因而其整个寿命周期的费用也有很大的差别。将以上中的装配式建筑全生命周期成本组成作为主线，对二者全生命周期成本的差别展开了分析，具体内容如下：

3.1前期成本对比分析

拼装施工的初期费用比现浇法施工的初期费用稍高一些。建筑的前期费用包括了立项费用、勘察费用、设计费用和招投标费用等，现在，现浇式建筑的前期费用大约在230元/m²。但是，在装配式建筑的设计中，设计院因为没有与装配式建筑厂家进行足够的对接，所以在许多时候，都需要装配式建筑厂家来进行二次深化设计，这就导致了设计费的上涨幅度达到了15-30元/m²。另外，装配式建筑的设计费用在其全寿命周期费用中所占的比重仅为1%~2%，但是其对其的影响程度却超过了75%，其中装配率的大小的确定、装配方案的选择等都会对其全寿命周期费用产生直接的影响。

3.2建造成本对比分析

组装式建筑的造价分为工厂预制、构件运输、现场安装三个阶段，而现浇式建筑的造价则是由建安工程费、设备和工具购置费用、项目建设费用、预备费等组成。由于两者的划分方式不一样，所以在本文中，为了便于对比，我们将传统的建安工程费按照费用构成的划分，来对比两者之间的区别，并将组装式建筑所独有的组成进行单独的阐述。

3.3使用成本对比分析

在装配式房屋中，其运营成本主要包括在使用期间的能源消耗和在使用期间的维护。在这些能源消耗中，供暖、制冷、照明和通风的成本占了很大的比重。在节能降耗方面，最重要的途径就是改善维修结构的热性能，并增加供热、空调系统的能源利用率。在这一点上，装配式建筑相对于常规的现浇结构有很大的优越性。在装配式建筑中，预制构件一般会将承重、分隔、保温和防水等一系列功能集成并制造出来。

保温板，轻钢墙壁+聚氨酯保温板等等。在相同的设计、采暖、制冷要求下，在工厂中装配的围护型构件，其施工质量更容易得到保障，其单位面积经过维修结构传递的热能消耗较少，因而其房屋的年能源消耗也较少。在服役期间的维护成本中，有两个主要的组成部分，即计划维护成本和失效维护成本。计划性维修是指不影响建筑物正常使用的预防性定期维修，在整个寿命周期内，它所占的比例很小，因此，装配式和现浇式的区别并不大。而失效维护则会造成建筑物暂时的或预定的停用，而组装型建筑物则因为其节能技术及设备的应用，可以节省大量的时间，节省大量的成本。因易发生质量问题，现浇房屋往往会呈现出临时性维修的形式，这不但会对居民的正常生活造成很大的影响，而且随服役年限的增加，临时性维修的频率和费用也会随之增加。

3.4处置成本对比分析

处理费用中，以废弃建筑拆除、建筑构件残值及生态修复为主要内容。在建筑的拆除成本方面，传统的现浇式建筑的拆除成本在40元/㎡左右。但是，除了部分现浇之外，装配式絮凝剂建筑的其他部分都是由预制构件安装和组合而成的，它的拆除成本在20元/㎡左右，而钢结构装配式建筑的拆除成本更低，在10元/㎡左右。

结构配件的剩余价值是指在建筑物被拆除后，结构配件的可回收利用价值。传统的现浇式建筑构配件的残值主要包括了钢筋、碎砖等材料的回收价值，它大约是15元/㎡：如果不将预制墙体、屋顶等构配件等进行整体回收，那么它的残值与传统的现浇式建筑没有任何区别。如果考虑整体回收的话，还需要解决拆毁后的再利用等问题，从而使剩余价值更高；但是，在拆除了钢结构的装配式建筑后，可回收率比较高，所以它的残值也比较高，比如，轻钢框架的残值可以达到54元/㎡。环境恢复费用是指在建筑拆除后，将原现场的环境恢复成原状所发生的费用，这个费用的大小，在很大程度上决定于建筑垃圾的数量。与常规现浇房屋相比，拼装房屋整体可回收性更高，所产生的建筑废弃物更少，因此，其生态修复成本也更低。

3.5全生命周期成本综合分析

将以上的具体分析结合起来，并对其进行了归纳和总结，可以得到如下的结论：首先，装配式建筑的成本优势主要体现在：建设成本的人工费、使用成本的能耗费用和维修费用、处置置成本的拆除费用、环境恢复费用和构配件残值。另外，在成本上，组合式施工的不利因素，则是先期成本、建设成本之原材料采购、现场安装及施工、组合式构件之运输成本。对于装配式建筑来说，它的全寿命周期成本与建筑的结构形式、装配率、预制工厂的生产工艺、运输方式、施工技术会等都有密切的关系，这也是降低装配式建筑的全寿命周期成本的出发点。

4降低装配式建筑全生命周期成本的建议

通过上文分析可知，要想降低装配式建筑成本，只有全生命周期各个阶段都采取有效措施，才能控制各阶段成本。

4.1优化结构设计

建筑结构方案的确定、建筑材料的选择、装配率的确定和施工指数的确定，将对装配式建筑的整个寿命周期的造价产生直接的影响。通过对组合结构系统的选择，可以有效地减少施工过程中的直接工程费用，特别是材料费用。提高装配率是一种十分有效的提升建筑产业化程度的方式，可以促进预制构件生产的规范化和规模化，有效地减少材料损耗、能源消耗和固定资产摊销等费用，进而降低建设成本。

4.2优化预制工厂生产工艺

厂房预制构件的制造成本在装配式建筑的制造成本中占有很大的比重，因此，对厂房预制构件的制造过程进行优化是降低装配式建筑，制造成本的一个重要手段。通过对生产过程的优化，能够有效地提升预制构件的生产效率，降低模板的摊销费用，降低人工费用，减少材料的损耗，进而降低装配式施工的成本。在此基础上，通过对预制件制作过程的优化，可有效提升预制件的质量，提升其在服役过程中的寿命与服役寿命，减少其能耗与维护费用。

4.3提高预制装配式技术

首先要说的是，装配式技术是能够实现合理的装配式结构设计方案的支撑条件，它不仅可以提升装配式建筑的施工质量、建筑整体性和抗需性，还可以大幅降低现场混凝十浇筑量，减少现场温作业，降低现场安装难度，从而降低建造成本和使用期维护费用。另外，通过对结构、保温、防水、装饰进行集成的设计与施工，不但能够使施工现场的工作变得简单，而且还能够使装配式建筑的保温、防水、装饰等综合性能得到提升，从而提升建筑的节能效果，进而降低装配式建筑的成本。

4.4实现全产业链的建筑工业化经营模式

通过前面的分析，可以看出，在各个行业之间的连接点上，有一部分是产生了装配式施工费用的增量。比如，设计单位对预制工厂生产线的生产效率、生产成本、工艺流程不清楚，以及预制工厂对设计单位的设计意图不能完全理解，都会造成设计方案不能得到最优化，或者出现二次深化设计。对于预制厂的布局，缺少对其整体布局的整体规划，以及与建筑工地的间隔，造成了较高的成本。所以，如果建筑企业能够实现全产业链的产业化经营模式，就能够有效地减少各个产业连接环节的管理成本，同时还能避免在各个环节中出现的重复纳税问题，进而能够有效地降低工程造价。

5结论

从文章中的分析可以看出，在整个寿命周期内，拼装式建筑的造价并非必然高于传统的现浇结构。在这些项目中，组装式建筑的增量成本主要表现为：由于前期设计未能实现最佳化而导致的总费用的增长、施工过程中的材料费的增长、现场安装施工费用的增长、构配件运输费用的增长和各个环节的连接管理费的增长。组合房屋的减损费用体现为降低人工费用，降低使用阶段的能耗费用，降低维护费用。通过建设规模的扩大，结构设计的优化，预制装配技术的提升，以及整个产业链的整体布局，可以显著地减少装配式建筑的整个寿命周期内的造价，从而推动建筑业的可持续发展。

参考文献

[1]孙鸣春.全寿命周期成本理念下绿色建筑经济效益分析[J].城市发展研究，2015,22(9):25-28.

[2]廖惠.EPC模式下装配式建筑的成本控制研究[D].成都:西南交通大学.2018.

[3]侯和涛，王弘杨，杜广丽，等.装配式钢结构建筑全寿命周期成本分析[J].建筑钢结构进展，2020,22(3):121-128.