本文是一篇建筑工程管理论文,本文主要的研究成果如下:(1)通过阅读大量高质量相关文献,通过对比得到我国与国外先进装配式建筑施工工艺、成本控制的差距,并结合我国现状的分析,可以分析出我国装配式建筑在成本控制方面还存在很多问题,仍有较长道路要走。(2)通过文献研究法确定影响装配式建筑成本的初始因素并结合问卷调查法进行偏差分析并调整,共识别出来自五大方面的影响装配式建成本控制的因素合计 25个,分别来自于设计环节影响因素,外部环境影响因素,预制构件生产环节影响因素。预制构件运输环节影响因素以及预制构件安装环节影响因素。
1 绪论
1.1 选题背景
伴随社会的持续发展,建筑领域也出现了一系列的发展变化,传统的建筑施工方式已经不再适合建筑行业的发展需求。其具有的很多问题和不足纷纷呈现出来:设计、生产、施工等过程并未建立有机联系,是一个割裂的关系,导致施工过程的连续性不足。生态环境污染问题较为严重,存在明显的资源浪费情况。以往的传统式施工环节中,项目现场一般是运用湿作业方案,材料、机械设备众多,涉及到的工序十分复杂,对于各种因素实施管理难度很大,很难实现协同。此外还伴随着较为突出的噪声、粉尘、固体垃圾等各种污染,而且作业过程中,机械化水平不够,缺乏新技术的运用,表现出多种资源的低效使用情况,能源利用水平亟待提升。项目质量难以管控。以往的施工现场中,工人的素质差异很大,人员存在明显的流动问题,管理模式较为粗放,项目质量无法得到稳定保障。项目的质量在很大程度上和工作人员的技术操作相关,风险隐患大。项目隐患多样。在以往的施工环境中,工序构成较为复杂,设备、材料、人员等管理也都是处于较为混乱和失序的状态,高空作业的情况比较多,造成施工现场的安全管理难以把控。施工工期长。传统建筑施工,需要支设大量支撑和模板,接着才能进行混凝土等建筑材料的浇筑过程。同时必须达到所需的养护时间,达到规定的强度指标后才能推进下一步施工工序,施工工期长。劳动生产率居低不高,总体的集成能力明显不足[1~3],生产方式和生产观念比较落后,要投入较多的资源投入才能实现项目建设的过程。
在当今的住宅产业化发展中,逐步开始引进了较为新颖的集约型建筑模式[4],此类模式一般是指施工项目的外墙、楼梯等预制构件在预制生产厂制作结束后,通过特定运输方式运输到施工现场,再利用相应的吊装作业在现场实现直接建造过程。自从住宅产业化概念在我国建筑市场上开始流行后,就引起了诸多学者的高度关注,同时在建筑领域也进行了一系列相关的推广实践,并且结合海外先进国家的发展实践来作为参考,在未来建筑行业的发展中,产业化住宅将会是大方向。国家部门的相关规范文件,同样也提出了要大力发展产业化住宅的指导思想。“在建筑市场上应该大力推进构配件的标准化生产,努力实施装配化,持续提升其在建筑工业以及住宅产业领域的使用比例……”[5,6]。
.......................
1.2 国内外装配式建筑与住宅工业化研究综述
1.2.1 国外研究现状
国外对工业化建筑方面的研究时间较长,共历经了量、质、节能等阶段。工业化住宅区最开始是在上世纪 50-60 年代形成的,围绕着建筑工业化生产系统来开展相关工作,在此基础上有效处理欧洲战后房源不足等问题[19]。欧洲不少国家地区在二战的硝烟中受到重创,所以在上世纪四年代中期,也就是二战刚结束阶段,人们对于住宅的需求爆发式增长,这部分国家为了缓解居住紧张问题,通过工业化模式(通常为预制装配式)建造了很多住宅区,该过程并非是一日之功,需要较长的时间运作和投入才能完成,该阶段具有量变的性质。工业化住宅是在 70 年代左右才开始形成一定规模,其在该阶段中不但缓解了战后居住紧张的难题,同时还在一定程度上提高了房屋的质量[20],此外还对推动经济发展发挥了关键作用,该阶段具有质变的性质。于 90年代开始,住宅产业化开始趋于成熟,因为房源不足等方面的窘境已经得到缓解,该部分国家在住宅方面的发展力度逐渐放缓,开始致力于提高住宅的性能以及个性等方面[21],并寻求循环利用资源和节能的方式方法,使住宅对环境带来的的负荷和物耗进一步降低。
截至到当下,部分欧美国家在住宅领域中已经取得了十分理想的成果,对于该领域的研究逐步转向环保层面。法国创建了 HQE 建筑认证系统,并着重提出建筑要向环保方向发展,同时还需要将节能归纳在考虑范围内。日本针对 KSI 体系展开了一系列试验,并在 2001 年进行了大面积推广使用。此外,日本针对环保型住宅展开了深入研究,在此基础上创建了对应的评估体系 CASBEE。
通过对这部分国家在住宅领域中的发展详情进行研究,能够了解到,在最初建设时期主要强调速度,在后续发展过程中逐渐向质量方面倾斜;建设前期主要基于模数以及成品进行设计,随后,建设重心将开始转移到节能环保方面。
..........................
2 相关概念及理论基础
2.1 装配式建筑概述
2.1.1 装配式建筑的概念
装配式建筑主要代表建筑所涉及到的预制构件通过预制加工厂制造而成,之后运输至施工场地中,并通过专业的连接装置将所有预制构件( Precast Concrete,简称PC 构件)进行拼装而得,确保建筑能够呈现出理想的使用性能,从其具体的建造流程我们能够了解到,该类建筑主要是使用预制工厂所制造的预制构件通过运输至施工场地进行安装的建筑形式,其与传统施工方法不同的是,其把很多现场湿作业转移至工厂内进行操作,这样能够在较大程度上减少施工费用。并且,由于预制构件从生产到最终安装,期间要经过长时间运输,因此对于各个环节中的工作精度均制定了更为严格的要求,防止因为预制构件在运输过程中遭受破坏,从而对最终工程质量产生严重消极影响。
2.1.2 装配式建筑的特点
装配式建筑所对应的所有施工环节均具有较高的准确度,部分预制构件在工厂生产之后,通过专业设备运输到场地上进行安装。装配式建筑所呈现出来的关键特征为:大部分预制构件需要在专业的预制工厂中制造,当前我国在装配式混凝土建筑方面主要使用的预制构件涵盖:预制的梁、柱、楼梯等。因为预制构件转移到工厂中进行制造,因此在较大程度上降低了施工场地中的工作压力,加快了工作效率,节省了大量时间。现场工作量减少,满足“四节一环保”方面的需求,同时所生成的垃圾以及污染气体相比之前来讲大幅度降低,噪音污染也大大减少,有助于保护生态以及节省资源。随着预制构件的设计工作逐渐向规范化方向发展,并且管理技术愈加完善,在此基础之上,构件精准度将大大提升,生产速度愈加理想,节约了大量成本。预计在未来数字化技术的推动下,装配式混凝土建筑所对应的性价比会进一步提升。装配式混凝土建筑在正式施工过程中,对于工作人员、相关机械设备等均提出了严格的规定,从业人员必须接受相关培训,并进行体检,满足相关条件之后才能够投入到工作中。此外,涉及到特殊工种等工作人员必须具备对应的证件,而相关的机具设备均需满足安全条例。施工时间较短,且不会被环境、气候等因素所影响,施工期间不仅显著减少了劳动力,而且还腾出了较大施工工作面,从而节省了占地成本。
图 2.1 装配式建筑施工模式
...........................
2.2 装配式建筑成本的概念和特点
装配式建筑通过数十年的不断成长,已经发展到相对较大的规模,但是在成本方向的分析深度还有所不足,这也会限制多方参与其中的主动性,也限制了装配式建筑在中国的向前发展。整合统计文献分析中所涉及的各项信息,整理与确认项目成本的各个要素,目的是为之后的分析提供支持,为后续科学的成本控制提供重要的决策支持。
装配式建筑成本主要代表承包商为了实现最终盈利目的,确保产品质量符合相关规定,在人工、材料、机具设备以及管理等层面所耗费的成本。从工程的角度出发来讲,建筑产品一般具有交易在前,制造在后的特点[27],所以该类建筑所耗费的具体成本与各个环节的具体活动具备十分密切的联系。从整体出发来讲,装配式建筑成本通常会呈现出下列特征:
(1)事前计划难度大
一个健全的装配式建筑工程必须涵盖准备、实施以及保修等环节[28],从投标到验收期间所有阶段出发来讲,承包方必须提前对各个环节中可能耗费的成本进行预估。在项目推进环节中,对于已经结束部分的实际开支和计划开支展开对比分析,进而明确费用的偏差情况,分析其中可能出现偏差的节点与原因,并在第一时间内制定出有效且可行性较强的应对方案,尽可能地减少误差。
(2)过程核算难度大
围绕装配式项目开展核算所存在的重点问题,即通过动态化的方式针对已完成任务量的支出开展及时、科学的研究,从而确保可以和同等范围的规划支出开展对比,有效认知成本详细的支出信息,为之后所推进的成本控制提供非常关键的理论帮助。但因为计划的成本、费用等和已经完成的任务量,在具体的时间与范围上等或许有一定的偏差和滞后[29],这会对最终成本的统计与研究带来难度,并影响数据的指导价值以及真实性。
图 2.2 传统建筑施工模式
...........................
3 装配式建筑的成本影响因素的识别分析.........................16
3.1 装配式建筑成本影响因素选取原则............................16
3.2 影响装配式建筑成本的因素........................................16
4 装配式建筑成本影响因素评价模型.....................25
4.1 层次分析法确定权重.............................25
4.1.1 建立层次模型..................................25
4.