装配式-经济性比对

1、本文依据现有文献并对国内外典型装配式混凝土框架结构进行调研，尽量使用量化指标对新型子结构装配建筑进行经济性评估。说明新型装配式房屋建筑在我国具有技术经济综合优势，值得研究并推广使用。1998 年国家政策的转向，全面开放了房地产市场，使得房地产行业进入了一个高速发展的时期。在高速发展的过程中，行业问题也日益显露。为解决建设周期长、资金占有率高、运营效率低、资源消耗严重、工程质量不均等长期困绕建筑行业的问题，装配式建筑重新进入了公众的视线。目前，美国每16 个人中就有1 个居住在工业化住宅中；日本高层集合住宅中的85%使用预制混凝土技术，占全日本所有住宅总量约50%；法国预制技术从50 年代开始发

2、展，目前已形成成熟的与之匹配的技术和行业平台；香港在 07 年，已有65%的住宅项目采用了预制技术；新加坡1981 年开始推广工业化建筑，目前 79%的组屋采用了预制技术。（一） 装配式建筑优势分析：1. 工期、成本可控。由于构件的工厂化生产，可以把施工现场大量的重复性工作利用高度机械化和自动化的预制生产线进行工业化生产，再结合构件的定型化和标准化，从而使劳动效率显著提高。预制装配施工中，构件制作工时占总工时的65%，安装占20%-25%运卒&占10%- 15%由此可知，大量的工作已从现场转移到工厂，从 而显著缩短了施工工期。据欧洲国家统计，按传统建筑方法，每平方米建筑面积约需2 25

3、 工日，而预制装配式建筑施工仅用1. 0工日即可，可节约人工25%30%,降低造价约 1O%r 15%,缩短工期约5O左右。如日本一幢100户的五层住宅建设工期，采 用传统施工方法为240 天， 当采用预制装配式结构以后，只用了180 天就完工了。【 1】2. 质量有保证。由于使用工厂的现代化设施生产，在许多方面提供了较有利的条件。混凝土强度可以比现浇方法高得多，稳定性也会好得多，并且预制构件的生产与现浇建造相比能够更有效地进行质量检验。此外， 构件生产时，可以把构件摆放在最有利的方向进行浇筑，从而提高质量。美国学者Basler 曾对预制工厂的混凝土和现浇施工的混凝土强度进行数月的统计测定。测

4、定结果表明，同一时期预制混凝土的变异系数仅为7%，而现浇混凝土则达到17%。 【 2】3. 是减少了浪费。包括人力、原材料、时间、工序方面的费用节省。构配件实行标准化工厂生产， “量体裁衣”，无浪费。现场实行装配式施工，基本减少了人为因素难以避免的浪费， 大大减少湿作业的水电原材料的浪费。 无 需搭设外脚手架。以盒子建筑为例。盒子建筑是近3O年来在建筑科技的发展中出现的一种独 特的建筑形式，也是当今机械化、装配化程度最高的一种建筑形式，它比装配 式大板建筑更为先进。据统计，盒子建筑每平方米用工仅为1O人，比传统的常规建筑节约用工2/3以上。在用料上也是相当节约的。每平方米仅用碎 0.3m3,

5、比传统常规建筑可节约水泥22%节约钢材2O就右。止匕外，盒子建筑自重轻， 与传统常规建筑相比，建筑自重可减轻 55%同时减少基础材料用量。【1】以812m跨度的预应力长跨空心板为例，与无粘结预应力现浇平板相比，一 般可节约混凝土 30%-40%,节约钢材50%- 60%,免去涂包和锚具费用，减轻楼面 结构自重10%-15%,节省模板、支撑等，经济效益十分显著。【3】（二）国内外典型工程分析1.万科。万科住宅产业化调查报告显示，实现大面积工厂化作业后，钢模板等重复利 用率提高，建筑垃圾减少83%材料损耗减少60%可回收材料增加66%建筑 节能达50犯上；而由于传统的砌装隔墙改为轻钢龙骨隔墙，则扩

6、大了房屋的使 用面积（每70平方米可增加约0.6平方米的使用面积）。施工现场的作业工人明 显少了，原来需要几百人的，现在只需要 20-30人。2008年国内首例流水线式生产的万科新里程项目的两栋住宅楼在上海诞 生。该项目的外墙结构完全采用 PC（预制钢筋混凝土）结构，在工厂生产出墙板， 在现场对每面墙拼装就可以组合出标准的模块式房屋，房子的建造过程恰似在流水线上进行生产。20栋和21栋P C楼主体结构一直以每层 5天的进度顺利向上 推进，现场工人最大可减少89%,大大减少了现场安全事故发生率。【4】（万 科住宅产业化调查报告 .com/view/db811727aaea998fcc220e67

7、.html# ）万科在产业化工程中已经形成了 一套较为全面的装配化建筑技术，并从中获 益。【5】万科住宅产业化介绍0903051)新工艺与新材料新工艺：超高层预制框筒结构技术；双重壁连接工艺；预制装配整体框架连 接工艺。新材料：无污染及弱挥发材料；保温隔热材料；超强碎及超强钢筋。2)技术体系VSI体系技术。结构设计采用了：结构骨架 (S, Skeleton)与填充设施(I, Infill)分离的设计理念。其中结构骨架包括结构主体、承重墙体、公 共设备设施及公共管线，填充设施包括非承重墙体、装修体系、户内管线、户内设备设施。结构骨架按照70100年使用寿命设计，充分考虑构造耐久性，填充设施 可独

8、立于结构骨架进行改建与修缮。预制梁柱节点预制楼板预制柱预制主次梁节点3）社会效益i .四节一环保：节能建造过程中的集中生产使得建造能耗低于传统手工方式o统计项II匚业化施1:传统施E资源消耗环节能耗量资源消耗环节徒抵量每京"米混凝 上能耗（千克标施匚现场电耗9. 33施.现场电耗26, 7泵送碎油耗0. 81泉送磴油耗0. 3G1吊装枸件油耗r 生产构件电耗1.徊总能耗16.1总能耗27. 0G统计项目工业化项目传统施工减排比例每平米能耗1千 克标准煤平方米1 1. 711%1123%ii .四节一环保：节水工业化生产改变了混凝土构件的养护方式，实现养护用水的循环使用统计项目,工业化

9、项目-传统施H中+较传统项目减少每平米水耗（吨二平方米0. 314 上L 43 a金4工厂化集中生产的方式，降低了建筑主材的消耗；装配化施工的方式，降低 了建筑辅材的损耗。统计项目工业4t 项目传统旃 工较特统项目减 少每平米水耗 （吨/平方米）0.3L41. 4379%iv.四节一环保：环保现场装配施工相较传统的施工方式， 减少了建筑垃圾的产生、建筑污水的排 放、建筑噪音的干扰、有害气体及粉尘的排放。统计项目工业化 项目传统活 工较传统项目裱 少每平米产生也 圾量（立垃平 方米）0.凰0.02291%实现工业化项目应用之后，能源消耗和资源损耗均有较大幅度降低， 降低幅 度随着工业化项目所占比

10、例提升而同比降低。16工用小万加施工本村猾耗（巧立右工业化应用与否资源能源消耗对比分析4）企业效益i.生产效率及设备周转率提高生产效率，提高设备周转率，可大幅提高企业单位时间的盈利能力。 以 18层的小高层住宅为例，使用工业化的生产方式，可提高生产效率40%- 55%提高设备周转率60%ii .资金周转率工业化技术可提高资金运营效率，这是提高开发企业盈利水平的关键。以18层的小高层住宅为例，使用工业化的生产方式，上部主体平均能够缩短150天施工周期。显然能够为企业提前争取到资金的回流， 加快企业资金的运作率。5）消费者利益i .出品质量工业化技术可使建筑产品具有稳定的出品质量，提高建筑交付时消

11、费者的 满意度。能够最大程度改善结构精度，杜绝墙体开裂、门窗漏水等质量通病。 在精确度上，以混凝土柱的垂直度误差为例，按照传统施工方法制作的混凝土 构件尺寸误允许值为5-8mm而以工业化预制方式生产的混凝土柱子的误差在 2mmz内。混凝土的表面平整度偏差小于 0.1%,外墙瓷片拉拔强度提高9倍。工业化技术可提高资金运营效率，这是提高开发企业盈利水平的关键。以18层的小高层住宅为例，使用工业化的生产方式，上部主体平均能够缩短150天施工周期。显然能够为企业提前争取到资金的回流， 加快企业资金的运作率。ii .后期维护可使建筑产品在交付后的长期使用中减少维修次数及维修费用。工厂中生 产的构件，具有

12、更好的耐久性，减少了后期维护次数。分离式设备体系，又为 设备的维护和更换提供了可能性。大大提升了建筑物的使用寿命，减少了维护 成本。一次建设费修绛费建筑物生命周期成本分布iii .房屋性能的提升新的建造方式的出现，为新技术的应用提供了一个更加宽容的技术应用平 台。新的围护和隔墙体系的出现，大大提升了隔音和保温性能。iv .使用安全性严格把控的室内装修施工，让消费者居住更加安心。配合工业化住宅而出 现的VSI内装体系，使室内装修一次到位。装修材料部品工厂化加工，现场组 装、安装、拼装施工，让施工质量大幅度提升。现场作业的减少，也大幅度的 避免了二次污染。而严格把控的装修材料，注重质量和环保，大大

13、减少了因为 装修而带来的室内环境污染。为消费者带来安全和健康。2.回龙观1818-028地块3#住宅楼项目【6】万科工业化技术总结12.4日1）工程概况回龙观1818-028地块住宅项目包括六栋住宅楼和一个地下车库，均为保障性住房项目，总建筑面积为122292 nf,由北京住总万科房地产开发有限责任公 司建设，设计单位为北京市住宅建筑设计研究院有限公司。工程 2011年4月 01日开工，2011年12月31日结构封顶，2012年10月30日竣工，结构工期 计划6天一层。工业化项目包括：13-27层楼板采用预制叠合板，8层以上采用清水混凝土 饰面预制楼梯，一次成型，不进行二次装修。本工程预制叠合

14、板楼板最重为2吨，预制楼梯最重为3.7吨，选择了 JL150型塔吊，在塔吊40米臂范围内覆盖 整个吊装厂区和卸料区。2）综合经济分析i .预制构件工期、用工、经济分析叠合板：本工程2#、3龈结构完全相同，2#楼顶板为常规施工，顶板无叠合板，3# 楼为叠合板，故将2#、3龈进行对比。经济对比：通过以上经济分析对比可以看出，目前从综合经济效果上，叠合板施工与常规全现浇顶板施工相比，综合成本每层增加 6018.58元，主要原因是：1、预制构件模具费用：本工程叠合板构件生产总造价约110万元，其中叠合板模具9套，成本约27万，模具费用所占比例为20%fc右；2、叠合板运输：叠合板的运输平均每车可运 1

15、2块，运输费用摊销较大，构件模具费用及运输费用造成预制构件成本较高。3、材料：叠合板施工，现场经优化，5X 10mm方节省50%顶板模板节 省70%顶板模板材料节省29688元。用工对比:横虹(TW F胡筋工f二时一吊装工f工时）卡水电工口（工时）+ri口 十2吟%力加24*_ 3联r9口1"3盘人员投入上，叠合板施工增加吊装工、水电工共计14人，人工费每层比现浇楼板多投入12347.45元。登台板费反对比表序舞项目名将1P现浇顶板（蠹）#叠合板（3心,方畴果（现 盘一叠合板”工程量合价阮），-L程量合价（元）人+'16614.0323961, 48-13347.452H材

16、料 费，制加自 268U40347 846. 55&O'32003. 048344.80即加50100mm*,12S赧34S6& 00狈根中139001 001S76B. 00$户lOO+lOOnm264艰户14731 002*根卡14734,00C.0O的模板。2440*122Qn>240张中34800. 001包张产203001 0013920.005 口观凌会近5。，2E320. 0036.15L59Q&QQ1214.00加预制构件川口 8 - E西35 *狎550 30-39556.80其他州电L 00工111Z131. DO JL62&.

17、 U7-b!3. 94英机械勖拗吠L004471. E1L 00 4J5165L 38-4693.8T13其他机械费卡1.00 八34M 261.00 0301, E814% 6M普 接向 直合171965. 7742D7672. 35-6018.ES用时对比:顶板支点国趟扎 叠合板吊装 （小时）一水电安装“（1 对）*负有矩菰麒小叶）一混凝土浇筑（小时“台大（小时人2帙曲懒2至也*17$3壮加吊装3十4支*1川叠合板和现浇楼板施工时间上， 叠合板顶板支模、混凝土浇筑用时比现浇板 节省，但吊装、水电安装上用时较多，综合用时叠合板施工比现浇板少 0.5小时预制楼梯：项目楙1费（元）人工C

18、4; “机械设备（六）标合（元）,时间（分钟）,预制嗜墟4DD0 *50户95中414”现嗑噎梯（结构）-27g-泗a3d31皿1的项目结构修展装修材料费，装修人JL费，装修机稔搀，合现噱樱梯（装修）-15*8006O(k20 g175皿现浇楼梯施工与预制楼梯施工省费用：1750+3195-4145=715元，即预制楼 梯节省715元. 施工的成效节能减排效果显著：在工业化的实施过程中，我们对其物耗、能耗进行了统计，并与传统建造方式进行了比较，结果如下：顶板模板节省了70%，顶板龙骨节省了50%，工厂化施工减少了钢筋废料的产生，减少了养护用水和现浇混凝土泵车及罐车冲洗用水，由于工业化项目涉及较

19、多的构件吊装，施工耗电量没有显著地降低。施工效率提升：在施工过程中，就传统建造方式的2#楼与工业化建造方式的3#楼进行了工期对比，叠合板每层施工时间比传统楼板施工方式用时节省0.5 小时，效率提升不显著；预制楼梯与传统现浇楼梯施工用时相比，效率提升约87%。减少对环境影响：减少了现场混凝土浇筑，降低了垃圾的产生，减少了混凝土车辆及设备的清洗，降低废水的产生。工业化作业的实施，减少了现场操作工艺，降低了施工噪音的产生。质量提升效果明显：预制构件采用蒸养方式，保证了混凝土强度，确保了结构工程质量。预制构件安装便捷，减少了现场施工量，减少了手工作业，有又效降低了由于人员素质参差不齐造成的质量通病产生。预制构件观感好，精度高，减少了结构的修理，对装修提供了便利条件，避免了装修材料的浪费。尤其是预制楼梯整体为清水混凝土浇筑，混凝土密实，颜色均匀一致，无需再做装饰面，直接达到了品质坚固、安装便捷、外表美观。通过以上对典型装配式混凝土框架结构与相应现浇结构