建筑材料与构造论文建筑表面功能材料

　　发达国家的发展经验已经证明，装配式建筑可以带来效益，其成本也可以降低，甚至与传统建筑持平或更低

　　发达国家的发展经验已经证明，装配式建筑可以带来效益，其成本也可以降低，甚至与传统建筑持平或更低。

　　具体来说装配式建筑成本增加部分主要包括：预制构件产品生产、库存、包装和运输费、现场安装吊装费、大型机械租赁费、墙板和楼板拼缝处理及相关材料费用。成本减少部分主要包括：减少了钢筋和混凝土工程的现场砌筑费用，减少了现场施工的劳动力成本，还减少了现场支撑和模板费。但是部分装配式技术不成熟以及非标准化设计等原因造成的高采购、生产、运输成本让PC结构的价格明显高于传统现浇结构。综合目前的情况整体来看，PC装配式结构成本高于现浇结构，虽然不同地区和不同项目中PC结构建筑的成本增量较现浇结构有所不同，但一般来说标准化程度较高的项目成本增量较低，大部分的项目成本增量在150至600元/m2之间。但是随着装配式建筑扶持政策的不断出台、产业链的逐渐完善及相关技术的提高，以及发展阶段的积累使得精益管理得以实现、订单增加使得规模优势得以凸显，PC装配式建筑结构的成本正在逐渐向现浇结构的成本靠拢。

　　PS上部主体结构的造价比传统现浇混凝土高，但由于钢结构具有缩短工期、减少建筑垃圾等优势，其综合成本的差距比上部主体结构要小。综合成本来看，随着装配率的提高，钢结构的钢材用量也在增加，会直接升高成本，但人工成本随着规模优势反而降低了，最终总成本会出现先降后升的趋势，其中70%的装配率是增量成本的鞍部，可以最优地平衡材料成本上升和其他费用的减少。钢结构基材的成本很高，纵然从人工、工期(节约模板、吊塔等租赁费用)、钢材回收再利用等方面比传统现浇有所下浮，但使用装配式钢结构后，还是会产生增量成本，所以在使用装配式钢结构时，应该寻找最佳装配率，这样可以尽量满足多个目标，并体现出来钢结构的优势。

　　整体看PS结构的成本还是较PC结构的成本高，以50%装配率而言，PC结构相对于现浇式结构，成本上浮在15%-20%左右，而PS结构相比于现浇式结构，成本上浮20%-25%左右。不同装配率下PC结构和PS结构的综合成本之于传统现浇式建筑的增幅情况存在差异，低装配率下PS成本更高，高装配率下PC成本更高。原因在于综合成本主要由原材料成本和其他成本构成，在低装配率下，成本差异主要源于材料成本，钢材料价格高于砼材料，所以PS结构成本更高。相比于PC结构，PS工厂更加节省其他成本，甚至可以减少总成本，因为PS大幅减少模具成本，而且在最优产能利用率上可以取得人工等方面的规模效应，所以PS结构随着装配率的上升反而可以节约成本。但随着装配率进一步上升，节约的成本小于原材料增加的成本，总成本还是会上升。PC结构的成本也存在优化空间，比如通过寻找成本最低的产能利用率，但目前龙头企业因为追求规模效应等原因仍距离最优产能利用率有距离，行业平均水平则更差，PC结构增量成本随装配率上升而上升，未来有望使该曲线更加平缓。此外，PS结构和PC结构有各自的适用范围。PS更适合公建，PC更适合于住宅。

　　发达国家的发展经验已经证明，装配式建筑可以带来效益，其成本也可以降低，甚至与传统建筑持平或更低。要降低成本，有几点因素十分关键。(1)参与前期深化设计，提高生产标准化程度;(2)PC工厂自建混凝土搅拌站和钢筋加工设备，PS工厂确定最佳订货批量;(3)提高员工的生产效率，或将部分劳务外包;(4)采用专门的构件设备运输，优化布局以控制运输半径;(5)提高研发能力，打造建筑工业化标准。

　　风险提示：(1)相关政策推进不达预期;(2)部分PS装配式体系技术存在缺陷，较难大规模推广;(3)装配式结构难以实现柔性生产和规模优势;(4)原材料价格波动风险;(5)消费者接受程度难以预估。

　　目前在建筑行业，传统现浇结构建成的建筑仍占据主导地位，但是近年来随着各级政府支持与推动，PC装配式建筑结构发展迅猛、各项工艺技术不断完善，未来有望进一步扩大市场接受度与市场份额。PC装配式建筑的建造过程具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用的特点。海外很多发达国家的装配式建筑发展已经非常成熟，成本已经很接近甚至低于现浇结构，比如日本装配式建筑成本与非装配式建筑的非常接近。国内的装配式建筑发展还处于初级且快速发展的阶段，目前成本差异的来源主要还是土建工程方面。

　　以某建筑项目为例，全装配式PC结构综合造价成本比传统现浇式高出23.63%。PC装配式建筑采用工业化的生产方式，PC构件提前在工厂中进行预制生产，生产效率较传统的现浇结构更高，资源利用率也更高建筑表面功能材料，有可能产生规模效益。而且很多环节在工厂化生产中更容易控制质量，有助于提高产品的安全性和可靠性。在施工现场直接进行部件的安装、施工，有助于缩短工期，且大大降低人工成本，同时减少环境污染。装配式建筑结构在初期一般会进行工艺深化设计，可以大大提高施工精度，减少不必要的返工和延误，并全程采用智能化信息管理系统比如BIM技术，可以提高各方沟通效率及项目管理水平。

　　目前我国装配式建筑发展阶段仍在初级，未实现规模经济，成本优势难以完全体现。在设计环节、制作环节、运输环节、施工环节等环节都会增加成本，比如施工部分增加了预制构件设计、连接节点设计等环节建筑材料与构造论文，或因为设计不合理，导致预制构件无法实现大规模标准化生产，异性构件较多，无法实现规模经济效益。此外，模具周转次数较少，柔性程度较低，相关技术和管理人员操作不熟练也会造成成本上升，工序安排不合理或者人员之间协同不够，会导致穿插作和流水施工等环节无法高效实施，最终延长工期等。

　　在我国现阶段，装配率和预制率对PC结构成本的影响与发达国家相反，发达国家预制率越高，则总成本越低，而我国多数企业和地区的工厂，PC结构建筑的预制率越高，成本增量不降反升。究其原因，主要分为制造和管理两大方面。制造方面，预制率的提高往往带来了更多的非标准化生产的异性构件和竖向预制构件导致成本增量不断加大，而订单个性化强，柔性模具不足，规模效应还未实现;管理方面，智能管理系统不成熟，高级人才稀缺且成本高昂，库存和订单的精益生产还未实现，最佳产能利用率也未达到。

　　装配式混凝土结构建筑的成本由多方面组成：材料费、人工费、机械费、运输费等等，主要比传统现浇结构增加了工厂生产环节和运输环节，生产环节的成本主要包括材料费、人工费、模具费等，下文将对PC结构与现浇结构的成本做一个详细对比。

　　根据表2我们可以看出，在这个30层的精装房项目中，结构工期、内外装修以及水电安装三个方面，装配式建筑的施工时间都明显少于现浇结构。装配式结构最快可以8个月全部完成，而现浇结构最快也要13个月才可以完成。PC建筑减少了现场湿作业，其他部分的施工不一定必须要等主体结构完工后才进行，可以几乎和主体同时进行，相隔2至3层楼一般就可以，所以主体和其他环节可以基本同时结束，剩余的水电安装部分也可以在主体建好后快速完成。

　　通过表 3 我们可以看出，在此项目的施工现场，同体量的建筑来看，在墙柱梁、楼板、楼梯、二次结构、外脚手架这些方面的对比中，装配式建筑在每个部分中的所需的工人都要 少于传统现浇结构，综合来看，最后装配式建筑的现场施工工程一共只需要约 44 人，传统现浇结构的现场施工工程却需要约 110 人，装配式建筑施工相比传统现浇施工人数仅在 40% 左右。而且施工效率更高，可以缩短工期，装配式建筑结构的一层完成时间也基本要比传 统现浇结构快 1 至 3 天不等，缩短了施工时间。 关于缩减的施工人数和施工时间对于人工成本的节省，已有相关的项目实例提供支持。表 4 展示了某项目按照不同工种统计的人工费用节省率和贡献度。经分析, 人工费综合节省 33.32%, 考虑增加灌浆人工费 3.50 元/m2和增加构件安装人工费 23.05 元/m2, 综合人工费 节省 32.11%, 其中, 模板支撑、内墙面抹灰、填充墙砌筑为影响人工费的主要因素, 分别占 节省总额的 42.69%、21.37%和 15.33%。

　　但是，PC结构建筑相比传统现浇结构的建筑增加了工厂生产环节，工厂需要雇佣大量的专业技术工人和管理人员，目前国内装配式建筑行业有经验的管理人员和技术工人是相对缺乏的，人力资本十分昂贵，比如装配式建筑设计和工程管理人员的用人成本约增加3至5元/m2。PC结构需要增加一名管理人员，其年薪在20万至30万之间，按某10万m2的项目估算，全过程管理咨询费增加约20-40万元。现在有些行业内的龙头企业可以把工厂内人工费压缩到较低水平，比如远大住工基于PC-CPS大数据系统的柔性生产线元。但是行业内大部分企业还无法达到此水平，比如因为建筑项目的多样性和复杂性程度较高，异型构件很多，只能用固定模台来生产，无法实现全部的机械化流水线生产，所以PC构件很难实现大规模的标准化生产。此外，我国的PC构件生产工厂的自动化程度和部分发达国家相比还很低。

　　通过多项目统计分析，PC结构建筑和现浇混凝土建筑的成本占比如表5所示，其中传统建筑成本中人工费占比15-20%，装配式建筑中人工费占比10-15%。以上结果基于多个不同装配率的项目得出，根据装配率的不同，装配式建筑成本约为传统建筑成本的100%-130%，其人工费占比10-15%，则考虑各种可能性，PC结构人工成本占传统建筑总成本的10%-19.5%，略低于传统建筑人工成本占传统建筑总成本的15%-20%，如果是装配式行业龙头，则成本更低。

　　综合来看，PC结构施工阶段人工成本明显低于现浇结构，但加上设计、制造和管理，人工成本的高低取决于公司的成本控制能力和管理水平。但从行业总体看，PC的人工成本是略低于现浇的，行业龙头则更加显著。以我国PC发展阶段和行业整体管理水平来看，人工成本还有较大优化空间。

　　1.2. PC结构模板成本优势明显，模板复用率是关键原因在施工现场，装配式建筑在部分结构上的用料也相对更少，比如PC结构主要的预制构件：预制楼板、预制梁、预制墙、预制柱等，这些材料有的采用免模板技术，有的在使用模板的数量方面大大减少，大大节省了模板方面的成本。而且由于在工厂中养护、温度、湿度等环境因素比较容易控制，预制混凝土构件的强度较高，稳定性和安全性等关键性能要好于传统现浇结构。现场的施工质量提高，安全隐患减少。

　　筑傲网披露的湖北某住宅单体装配式模板工程量为39383m2，而使用传统工艺的线。在宇辉集团建造的某项目中，披露的预制率70.42%的项目，模板节省率为57.22%;预制率为80.42%的项目，模板节省率为58.85%。此外，根据许德民在《装配式混凝土建筑：如何把成本降下来》中的研究，PC结构的模具费用和传统结构模具费用的差总体在-40.28-18.53元/m2之间，多数PC结构项目的模具费用更低。根据表3，装配式建筑在模板方面的成本更是大大低于现浇结构，这是装配式建筑在成本方面很明显的一个优势。

　　分析PC结构模具费用更低的原因，一方面是很多装配式预制构建不再需要模板，如各种预制件和吊装的叠合板，即工程上，PC结构模板使用数量大大低于现浇结构。另一方面，也是PC结构成本更低的主要原因，PC结构的模板复用率更高，即考虑生产工厂，PC结构的模板成本也更低。尽管现浇式模板也可以复用，但是基本是在单一项目甚至单一施工单元复用，项目完成后丢弃或报废，且为了保证施工的工时要求，同样的模板可能会制作多套以保证复用。而在工厂生产过程中，可以在装配前乃至开工前设计制作模板，精益安排生产时间和库存，模板数量相对较少，且模板的复用率也非常高。

　　在远大住工的装配式工厂，柔性模板比例很高，可以拆卸组装反复使用，而现浇施工后，模板报废和弃置的概率较高，因为灵活性差、耗损度高且存放困难。从定价角度讲，由于存在复用性，装配式模板可以低于平均成本定价，仅需高于边际成本即可，而现浇式模板，几乎不可能低于平均成本进行定价。

　　1.3.1. 湖北某高层住宅单体以某一湖北高层住宅单体来分析PC结构和现浇结构之间在材料方面的成本，此建筑34层，层高2.9m，建筑面积22862.69㎡。主要预制构件有预制外墙、预制飘窗、预制阳台，预制空调板，预制楼梯，预制叠合板。在同一预算价格、范围、建筑做法的基础上进行分析。

　　从以上指标对比体现出：此项目装配式结构的钢筋、混凝土模板和砌体的单方指标比传统工艺低，用大部分条板墙代替砌体，减少现场砌筑及抹灰的工序，以提升整体的产品质量。但是在条板墙和预制构件两个方面，装配式建筑的工程量要大于传统现浇工艺。套用2018定额，综合取费8.5%;从以上经济指标含量对比可以看出，虽然装配式结构的钢筋、混凝土、模板的单方有所降低，但是装配式构件的综合单价非常高且施工费昂贵，本项目预制墙的施工费是401.5元/m3，叠合板的施工费389.1元/m3，预制楼梯的施工费是269.0元/m3，预制阳台的施工费是290.2元/m3;预制构件的主材价含运输费不含税价格是2902.76元/m3，含税价3476.93元/m3。

　　装配式构件是现浇结构不具有的，其生产费和施工费比较高，无论是经济单方造价还是总造价都比现浇结构建筑中对应部分混凝土工程、钢筋工程和模板工程的成本高，虽然装配式建筑在这几个部分的总造价比现浇结构低大约945万元，但是装配式构件的材料费和施工费要高出现浇结构约1181万元，总体装配式建筑要在这些部分高出约236万元。同样，装配式建筑在混凝土、钢筋和模板工程方面经济单方总体比现浇结构低约413万元，但是装配式构件方面经济单方约为516万元，总体成本比现浇结构高出约103万元。即使在混凝土工程方面的经济单方有优势，但是装配式结构中后浇混凝土工程成本很高，后浇混凝土的成本要高于现浇混凝土的成本，比如后浇混凝土梁板的成本比现浇结构的高，后浇混凝土墙柱的成本比现浇结构的高，后浇混凝土墙柱模板的成本也比现浇模板要高一些;因为装配式建筑用大部分条板墙代替砌体且经济单方有优势，装配式建筑的砌体成本较传统现浇结构低很多，但是装配式建筑的条板墙造价较高;其他部分装配式结构和现浇结构的成本基本持平;最终整栋楼综合对比每平方米单价装配式建筑高出传统338.39元，高出约30%。1.3.2. 武汉某装配式建筑工程项目下表描述的对象是武汉地区某装配率为51%的典型装配式建筑工程项目，我们可以看到在装配式建造模式与传统现浇建造模式下，项目土建分项成本各项造价指标所发生的变化。

　　在武汉的此项目中，明显看到装配式混凝土建筑的土建总成本和单平造价分别为1.19亿元和1476.47元/m2，分别高出现浇结构0.21亿元和259.78元/m2。具体来看，PC结构在专业分包工程费、现场经费、安全文明施工规费、税金等方面的总成本和单方成本均高于现浇结构。从材料费方面看，装配式土建材料成本为0.43亿元，远高于现浇式土建材料成本0.17亿元，单平造价为527.26元/m2，也是现浇式单平造价213.88元/m2的两倍以上，体现了PC结构土建材料成本更高。

　　以上的项目或许存在一定的特殊性，一是体现为材料费成本占比较低，根据相关统计，一般施工项目的材料占比占总成本的55%至65%，该项目或专业性较高且材料使用较少，专业分包工程费和劳务分包成本很高。二是地处武汉，武汉市2017年3月出台了力度非常大的装配式建筑扶持政策，尤其是《武汉市人民政府关于进一步加快发展装配式建筑的通知》中的“按照装配式方式建造的政府投资的公共建筑和独立成栋的保障性住房，其因采用装配式方式建造所增加的成本计入项目建设成本”这一条款，极大提升了部分PC结构项目的成本约束，且迅速增长的需求也提高了本地PC结构的价格。

　　即使有一定的特殊性，但如诸多项目主要材料成本综合对比情况所示，PC结构的材料成本的确高于现浇式。其主要原因是结构主体自身的增量，比如墙板和叠合板的接缝处及外墙防水缝的处理;保温一体化设计中，预制构件代替砌体工程;以及预制剪力墙构件灌浆套筒连接范围内的分布钢筋需要加密，钢筋用量增加等等。1.4. 运输费、措施费和其他费用PC结构建筑属于建筑业的制造业运营模式，所以库存、包装和物流的费用从模式上就决定了比当地采购原材料、现场加工浇筑的传统建筑模式高。有关运输的费用，PC结构单平要高出13.5-27元，还未加入物流过程中需要的库存和包装产生的费用。此外，我国装配式建筑处于发展初期阶段，预制构件性价比最高的运输半径在150千米范围内，但目前装配式工厂大多未形成最优的布局。此外，目前PC结构中异性预制构件较多且形状不规则，行业并没有做到装车方案和订单批量最优化，这直接增加了运输成本。

　　措施费用和装配式项目的预制构件的种类和数量以及总包单位的施工方案关系较大，不容易估算。40%的预制率的情况下，估算增量约为50元/m2左右。虽然脚手架等一些措施可以节省，但是吊装措施增加的机械费整体占总成本的8%左右，高于传统现浇建筑的3%-5%，措施费用整体是提升的。

　　关于其他费用，传统建筑占总成本的15%-20%，PC结构占总成本的15%，占比是降低的。具体来看，以45%的预制率建筑为例，用水用电均和垃圾处理费用均是降低的，此外，由于政策优惠，PC结构的税费也是更低的。管理费用和待摊费用影响因素较多，无法明确，但PC结构制造业的管理模式有利于降低流程中的费用，聘用专业管理人才可能会明显增加费用。整体来看，PC结构建筑的其他费用更低。1.5. 目前PC结构和现浇结构究竟谁的成本更低?具体来说装配式建筑成本增加部分主要包括：预制构件产品生产、库存、包装和运输费、现场安装吊装费、大型机械租赁费、墙板和楼板拼缝处理及相关材料费用。成本减少部分主要包括：减少了钢筋和混凝土工程的现场砌筑费用，减少了现场施工的劳动力成本，还减少了现场支撑和模板费。但是部分装配式技术不成熟以及非标准化设计等原因造成的高采购、生产、运输成本让PC结构的价格明显高于传统现浇结构。

　　综合目前的情况整体来看，PC装配式结构成本高于现浇结构，虽然不同地区和不同项目中PC结构建筑的成本增量较现浇结构有所不同，但一般来说标准化程度较高的项目成本增量较低，大部分的项目成本增量在150至600元/m2之间。但是随着装配式建筑扶持政策的不断出台、产业链的逐渐完善及相关技术的提高，以及发展阶段的积累使得精益管理得以实现、订单增加使得规模优势得以凸显，PC装配式建筑结构的成本正在逐渐向现浇结构的成本靠拢。

　　2.1. 工程建造成本的构成建筑工程造价由直接费(材料费、人工费、机械费)、间接费(措施费、企业管理费等)、利润和税金构成。其中直接费是构成建造成本的主体部分，也是工程取费的计算基础，直接费的变化对工程造价变化起决定作用。因为两种结构的间接费用相差不大，重点对比分析某试点工程建造成本中的土建工程直接费，同时全面分析两种建造模式的建造成本，以分析预制装配式钢结构建造的成本构成及与现浇混凝土结构建造模式相比较的优势。

　　预制装配式钢结构与传统现浇施工模式在直接费构成上存在一定差别，主要有：(1)预制构件的生产费、运输费、安装费。(2)脚手架及模板支撑的费用。(3)维护体系的抹灰及保温工程的费用。(4)钢结构的防腐及防火费用。

　　下面以某房建工程为例，给出两种不同建造方式下造价、人、材、机指标对比，其中总工日是工程计量的时候统计人工费的一个依据，比如修一间房子，有 5个工人，修了一个星期7天，那么总工日就是35个(5人*7天)，一天的工日就是5个(1天*5人)。

　　由以上分析可知：(1)采用预制装配式钢结构体系其人工费要比传统的现浇混凝土结构体系节省38%。由此可见，采用装配式的钢结构体系可以节约人工成本，面对日益上涨的人工成本，这一优势会愈加显著。(2)采用预制装配式钢结构体系其材料费比传统现浇混凝土结构高出85%，主要是其墙板预制构件价格比较高，同时用钢量大。(3)采用预制装配式钢结构体系其机械费为传统现浇混凝土结构的2.6倍。主要是各预制构件的吊装安装工作量比较大。(4)采用预制装配式钢结构体系的总工日比传统现浇体系节省38%，这在节约人工成本的同时，缩短了工期。工期的缩短，可以节约利息，节省现场大型机械的租赁费及现场管理费。

　　2.2. 两种建造方式造价对比——长沙某案例2.2.1. 案例情况城市为长沙市。建筑总面积为57398平方米(其中，地上43420平方米，地下13978平方米)，其中商业9200平方米、办公7660平方米、公寓26560平方米。建筑高度为商业20米地上5层、写字楼78米地上19层、公寓74米地上21层建筑表面功能材料，且均有2层地下室。对比的两种方案为传统钢筋混凝土现浇结构和装配式钢结构。2.2.2. 造价对比装配式建筑是国家大力发展项目，国家及各省市均出台了一系列的鼓励和优惠政策，故造价对比需要在常规开发成本上增加政策优惠金额的抵扣。考虑政策优惠前，钢结构单方贵1162元/平方米，造价高出了15%;考虑政策优惠后，钢结构单方贵905元/平方米，造价高出了12%，具体造价情况如表15所示。

　　2.2.3. 开发成本分项对比(1)前期费用：包含勘察、设计、报批报建、监理与咨询服务等费用，参照某已完项目的成本，结合长沙市同类楼盘与行政收费标准酌定。其中采用钢结构，免费提供结构正负零以上结构设计，节省设计费约340万元。(2)建安工程费：包含建筑工程(含基础)、精装修及设备安装、水电、消防、暖通、智能化等费用。参照同类型已竣工的某项目数据和相关成本指标。其中，地上装配式钢结构单方造价指标按5200元/平方米考虑，传统钢筋混凝土结构的建安成本一般2800~3500元/平方米。钢结构较传统钢筋混凝土结构的建安成本高的原因在于：钢结构的结构工程成本高于钢筋混凝土结构(钢结构材料施工维护成本较高，后期防腐防火成本居高不下，也是制约钢结构推广的问题，装配式钢结构需要使用较多专利，推升了成本)。(3)开发间接费：包含建设方管理费、样板间、售楼处、前期物业费等费用。(4)营销费用：装配式钢结构暂以300元/平方米估算，传统砼结构暂按总销售额4亿的4个点估算，节省了费用约400万元，单方节省100元/平方米。(5)财务费用：参照某项目的财务成本数据，结合本项目具体情况估算。装配式钢结构工期缩短，按一年考虑，可节省资金成本约1500万元以上、单方节省费用300元/平方米。同时，如果考虑增值税抵扣差异(钢结构的原材料成本占比较高，可以大量抵扣增值税;而传统钢筋混凝土结构的人工砂石等票据抵扣率较低)，钢结构还有进一步的成本优势。

　　以上案例可以看出，建安成本是造价差异的主要来源，因为以写字楼和人才公寓为主的房建工程钢结构使用率高于普通住宅，在设计上，人才公寓一般配有底商，需要较大层高和空间，钢结构梁柱使用较多;在用途上，住宅要求保温、隔音效果更好，混凝土墙体使用更多，而钢结构在保温和隔音效果上表现不佳。下面基于另一试点工程的主体结构进一步分析建安成本。2.3. 两种建造方式主体结构建安工程造价细化分析——济南某试点工程试点工程为济南某预制装配式钢结构教学楼，总建筑面积为3870平方米，主体结构为四层，两种建造方式的主体结构工程量见下表，表中工程量为每平米用量。从表中可以看出，采用预制装配式钢结构形式可以极大的降低现场湿作业的工作量。采用钢管混凝土柱既节约了混凝土用量，使砼用量下降了57%，同时相较纯钢柱节省钢材，而且又免去了柱的模板及脚手架。采用预制装配式的钢结构，其总用钢量为传统现浇混凝土框架结构的1.5倍。

　　主要对比采用两种不同的连接方式其直接成本的不同。通过查询相关的《建筑工程消耗量定额》及《工程造价信息》，得到两种不同方式造价，以及其各项成本占比。结果表明，装配式钢结构建筑建安成本为每平米984.68元，现浇式混凝土建筑建安成本为每平米624.31元，PS结构每平米高出了360.37元，高出了57.72%，远远高于总成本的产额占比。

　　通过以上两种不同的建造方式的造价组成可以看出：(1)采用预制装配式钢结构造价明显高于传统现浇混凝土框架结构，比传统现浇方式每平米贵360元。(2)楼板在预制装配式钢结构中造价占比为15.69%，在混凝土框架结构中造价占比为25.3%，装配式钢结构形式采用的叠合楼板相对于全现浇楼板经济性较好。(3)墙体在二者总造价的比重都比较大。传统的砌块墙体现场湿作业多，工作量大，并且过梁及构造柱的施工程序比较繁琐，导致其墙体造价相对其他构件较高。而预制墙体主要是墙体生产费用较高导致其造价高昂。(4)装配式钢结构的防火防腐费用较高，其造价为43.52元/m2，应得到足够重视。

　　不同体系结构的装配式建筑在成本体系和最终造价上存在差异，如机场、车站等高装配率钢结构建筑，成本体系中梁、柱等占比会更高，而钢结构住宅中，楼板和墙体占比会更高。此外，随着钢结构装配率的升高，其防腐防火在成本中所占的比重会愈加提升，楼梯、垂直运输等成本随着装配率的上升会逐渐降低。

　　2.4. 不同装配率下钢结构和传统现浇对比以上案例仅给出上部主体结构的造价，装配式钢框架比传统现浇混凝土高出了57.72%，由于钢结构具有缩短工期、减少建筑垃圾等优势，其综合成本的差距比上部主体结构要小。此外，随着装配率的提高，钢结构的钢材用量也在增加，会直接推升成本，但另一方面又进一步减少工期、节约人工，人工成本减少的幅度随着装配率的增加不及材料成本增加的幅度，所以总成本会呈现先降后升的趋势。下面给出不同装配率下装配式钢结构与传统建筑造价的增量成本和减量成本以及综合成本对比，该结果基于多个项目进行了综合比较，给出了成本的相对大致比较。可以看到，钢结构基材的成本很高，纵然从人工、工期(节约模板、吊塔等租赁费用)、钢材回收再利用等方面比传统现浇有所下浮，但使用装配式钢结构后，还是会产生增量成本，其中70%的装配率是增量成本的鞍部，可以更好地平衡材料成本上升和其他费用的减少，所以在使用装配式钢结构时，应该寻找最佳装配率，这样可以尽量满足多个目标，也体现出来钢结构的优势。

　　通过以上的分析，可看出，相比于传统现浇建筑，PC结构和PS结构成本更高，而且幅度相仿，但究竟PC结构相比于PS结构成本如何，需要进一步分析。由于PC结构和PS结构的成本没有显著性的较大的差异，所以对其进行分析，不能仅仅分析成本造价这一因素，还应该综合考虑其固定成本和后期养护成本，以及成本以外的技术成熟性、安全性和工程适用性等问题。

　　3.1. PC和PS的基本情况PS结构主要用到预制钢结构部件，PC结构主要用到预制混凝土部件。

　　钢结构的抗震性较好，多被用在高层的公共建筑或大型商场中，例如中央电视台、国家体育场、火神山医院等。钢结构被用在农村危房改造、建造抗震房中，多个省份都明确指出要在村镇率先进行钢结构的试点，试点以公共建筑为主，因为钢结构用于大空间的公共建筑比私密性较大的住宅成本低。钢结构施工周期短、节能环保，内部空间构建结构与布置轻巧灵活，结构体系的集成化程度很高，钢结构自身的延展性和可塑性也较强。

　　根据住建部的数据显示，2019年全国新开工的装配式建筑面积共4.2亿平方米，新开工的PC结构建筑占新开工装配式建筑的比例为65.4%(2.7亿平方米)，新开工的钢结构建筑占比为30.4%(1.3亿平方米)。PS结构在新建住宅中的比例仅为1%，主要都是低层住宅。PC结构较多使用在住宅中，目前PC结构仍占据装配式建筑的主流，相对于钢结构来说有隔音性佳、防火性好等优点，成本较钢结构低，但预制率一般比钢结构低一些。

　　整体来看，PS结构的成本还是较PC结构的成本高，以50%装配率进行比较，PC结构相对于现浇式结构，成本上浮在15%-20%左右，而PS结构相比于现浇式结构，成本上浮20%-25%左右。

　　住建部2016年编制的《装配式建筑工程消耗量定额》中，提高装配式钢结构高层住宅每平方米估算的参考定额是2777元，装配率在40%的混凝土高层住宅估算的参考指标是每平方米2133元，钢结构的成本比PC结构的成本高出约10-15%。但是钢结构的装配率普遍较高，一般都在50%和60%以上，随着装配率的上升，钢结构的成本增加要比装配式混凝土建筑小许多，而且自重轻可以节省地基基础的费用，建设周期短可以调资金周转率，人工成本也较低一些，大力发展钢结构建筑也可以帮助解决我国钢产量过剩的问题。远大住工是装配式建筑的龙头，其深耕行业，形成了自己的PC-CPS大数据管理系统，加之固定资产(如模板)的积累和较多订单形成的规模效应，可以实现柔性生产和最优产能利用率，将多项管理成本降低到了行业最优水平。远大住工提供了PC结构和PS结构的预制件单价对比，对于装配式高层住宅，PC结构的单平成本在1800-1900元左右，而PS结构的单平成本在2200-2300元之间，高出了20%左右。

　　不同装配率下PC结构和PS结构的综合成本之于传统现浇式建筑的增幅情况存在差异，低装配率下PS成本更高，高装配率下PC成本更高。原因在于综合成本主要由原材料成本和其他成本构成，在低装配率下，成本差异主要源于材料成本，钢材料价格高于砼材料，所以PS结构成本更高。随着装配率及预制率的上升，其他方面的成本也随之上升，相比于PC结构，PS工厂更加节省其他成本，甚至可以减少总成本，因为PS大幅减少模具成本，而且在最优产能利用率上可以取得人工等方面的规模效应，所以PS结构随着装配率的上升反而可以节约成本。但随着装配率进一步上升，节约的成本小于原材料增加的成本，总成本还是会上升。这种总成本先降后升的现象在发达国家更为明显，因为发达国家PS工厂优化做的更好。PC结构的成本也存在优化空间，比如通过寻找成本最低的产能利用率，但目前龙头企业因为追求规模效应等原因仍距离最优产能利用率有距离，行业平均水平则更差，PC结构增量成本随装配率上升而上升，未来有望使该曲线更加平缓。

　　PS结构和PC结构有各自的适用范围。住宅装配率不用那么高，因为没有较高的政策要求和打分要求，而且也无特殊的功能需求，所以PC在住宅上成本更低，即使是钢结构，第一目标也应该是寻找成本最优装配率，如70%左右，而非越高的装配率越好，因为过高的装配率对于住宅来说无实际功用。而如果是公建项目，则倾向于高装配率的PS结构，一方面成本更低，另一方面也能实现其功能需求，这可能也是最近出的政策鼓励钢结构的原因。

　　2019年之前相关部门对建筑用钢没有PC结构重视，所以缺乏相应的政策扶持，政策上更得给与PC结构更多的重视;钢结构的建安成本比PC结构高，缺乏专业性的技术工人，钢结构规模经济尚未达到等种种原因造成钢结构住宅的造价要高于混凝土建筑结构。钢结构制造行业产业链中间的钢结构制造行业处于分包的弱势地位，导致钢结构企业至今没有形成太大的规模。我国混凝土发展较早且成本方面具备优势，围护链条完善，装配式建筑存在路径依赖的问题。经过了近40年的发展，围绕现浇混凝土建筑形成了一整套建筑产业链，涵盖水泥、配套钢材、设计、工地施工、机械、现浇建筑毛坯房交付后的装修环节等，而钢结构住宅所涉及的产业链与旧体系有所差异，任何突破旧体系的改革往往都需要漫长的过程，尤其是围绕现浇混凝土住宅这种经历过黄金发展期沉淀的庞大产业链体系。

　　此外，PS结构在住宅中使用较少，开工量低于PC结构。除了建设的直接可预测成本差外，对于住宅项目配件的制模、产业工人的培训、目前技术的预期暴露风险(多数钢结构高层住宅从建成到现在时间较段)、以及其他在钢结构技术投入应用时产生的附带成本都有可能使得钢结构住宅的投入成本提升。钢结构规范体系不完善，目前与钢结构住宅相关的技术标准，涉及到产品标准、建筑设计、构件生产、施工验收标准等，这些标准彼此都是独立的，甚至是有不协调的地方，缺乏集成的标准。钢结构住宅的推广可以说基本是一个产业链重塑的过程，钢结构住宅产业链需要在各节点上需要通过政策和行业规范来完善各节点的交付质量和协作能力，要做到优于传统的现浇产业链或者说PC结构产业链还有很长的路要走。

　　由于钢结构住宅的结构型式主要是钢框架结构，而钢结构具有较大延性，这就导致了钢结构建筑往往对三板体系有较高要求。楼板、屋面板、墙板的相关板材除了满足高效保温隔热、轻质高强等要求外，最重要的是在合理范围内适应主体钢结构骨架的变形，这一点对于“三板”与钢结构件间的连接提出较高要求。此外，三板还承载着装配式钢结构建筑的安全性、美观性、功能性、耐用性等性能。三板易渗漏、易开裂，影响钢结构住宅的舒适性，三板的建造要求和成本较高。

　　钢材的耐火极限较低，在不加保护的状态下为15分钟左右(远低于防火规范的柱3小时、梁2小时的一级防火等级要求)，因此必然需要进行防火处理。钢结构的防火成本较高，增加了钢结构住宅的成本;钢结构的防火性、防腐蚀性、隔音性是三个重大弱点，大部分业主难以接受钢结构住宅，而且大多数地产开发商都没有投资钢结构住宅项目，尤其是高层住宅的钢结构项目。

　　但是PS结构在很多方面也较PC结构有一定的成本优势。比如钢结构污染治理的成本较低，PC结构的项目在施工现场产生的粉尘等污染物较多，是城市可吸附颗粒物的重要来源之一;从原料成本上来看，PC构件的主要原材料是钢筋、水泥和砂石，钢筋价格在2015年后开始回升，水泥和砂石价格在2016年后开始回升，所以预制混凝土结构的原材料成本上升，但是钢材的价格反而相对稳定。此外，由于钢结构抗震性强，在我国某些高烈度区域比如唐山地震带和汶川地震带采用钢结构方案成本可能会略微低于PC结构。

　　装配式相对于传统现浇建筑有很多方面的优势，但高成本一直是装配式建筑不能大力发展的阿克琉斯之踵，造成高成本的原因很多，包括政策方面一刀切地考核装配率、标准规范过于落后、决策设计和施工环境之间的摩擦成本、起步阶段的高成本、盲目投资造成的高成本、人才稀缺造成的高成本和结构体系不适用装配式而滥用的高成本。

　　发达国家的发展经验已经证明，装配式建筑可以带来效益，其成本也可以降低，甚至与传统建筑持平或更低。要降低成本，有几点因素十分关键：(1)参与前期深化设计，提高生产标准化程度;(2)PC工厂自建混凝土搅拌站和钢筋加工设备，PS工厂确定最佳订货批量;(3)提高员工的生产效率，或将部分劳务外包;(4)采用专门的构件设备运输，优化布局以控制运输半径;(5)提高研发能力，打造建筑工业化标准。

　　其实施工企业和设计企业一直存在着一些矛盾，国内很多设计企业对装配式预制生产了解不足且经验较少，在起初设计建筑图的时候，没有充分考虑到PC构件标准化生产的重要性，对PC构件的拆分不合理，所以导致工厂在接到设计图之后，无法大批量生产或者根本就无法生产部分PC构件，于是工厂只能再去和设计公司与业主沟通，再对建筑进行重新设计以满足工厂生产的需求，造成了高额的时间成本，延误工期，甚至会导致生产出来的构件在现场根本无法使用，造成资源浪费。

　　作为施工企业，尽可能能够参与深化设计阶段，和设计公司一起对前期的施工图设计和预制构件设计图进行优化设计。要考虑到预制件生产、装配、施工、吊装等一系列问题，尽量做到标准化、模数化、少规格、多组合，同时也要考虑到预制件的经济性和可行性，尽可能提高项目的生产标准化程度，以保证前期生产、后期吊装和施工的高效进行，提高产能利用率。设计必须协同化和精细化，才能规模化生产和采购，会大量减少质量隐患。施工企业可以考虑专门成立设计部门并聘用装配式构建深化设计师，来增强自身的设计能力，为企业节省更多的成本、提升工业化标准化生产规模。

　　说到标准化生产和深化设计，必须要提到BIM(建筑信息模型)，BIM利用数字化技术进行三维建筑模型的建立，是一个可以实时计划并更新生产、施工、装饰等环节进度的网络信息库，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点。BIM可以覆盖整个项目流程，从设计到施工再到售后运营。BIM可以大大提高设计和施工精度建筑表面功能材料，通过立体化图形对整个项目进行全方位设计，再不断通过模拟施工现场和工序，来尽可能提高PC构件的标准化程度，并可以不断改进和优化。BIM技术可以对复杂节点的施工进行模拟，增加工人对施工环境和的熟悉度，也有助于生产的标准化。BIM技术的应用具体可以参考远大住工的设计软件PC Maker I和智能制造管理系统PC-CPS，这两款系统是业界信息化管理的典范系统，大大提高了生产效率和产能利用率。

　　由于钢筋和混凝土在各地均有市场指导价，所以PC构件厂在这方面没有太大的议价能力。在场地允许的情况下，PC构件厂可以考虑自建混凝土搅拌站，使用自拌混凝土，每方可以节省一定的材料成本，而且也可以节省掉相关的运输成本。同样，PC构件厂可以自购钢筋加工设备，对钢筋进行加工，成本会低于外购的成品钢筋。

　　PS工厂无法自己生产所需的板材、型材和管材，也是在接受市场价的情况下进行购买，但往往订单量大可以获得优惠，然而过大的订单量会造成PS工厂的原材料库存，增加库存成本，通过经济订货批量以优化成本。经济订货批量可以通过经济订货批量模型EOQ及其推导公式求出，即将订货时的各项成本加总，求订货量的一阶导便可求助经济订货批量。

　　随着中国老龄化的日趋严重，中国年轻劳动力比例逐年下降，且从事建筑行业的多是60后、70后，80后较少，90后比例更少，建筑业普遍对年轻劳动力的吸引力较低，所以造成建筑业劳动力价格的逐年快速上涨，企业用人成本逐年提升，建筑企业纷纷积极寻找降低人工成本的办法。

　　装配式构件厂可以考虑通过加大人均日产量对人工费用进行摊薄，但是不同的构件厂的人均日产量相差较大，这和员工的素质、工厂的管理水平以及生产安排计划等方面息息相关，装配式构件厂可以考虑进一步提高员工的生产效率，更合理地规划生产人员安排，尽量不要闲置生产线，做到各生产线之间的流畅对接，对于组模、布筋这一类的关键工位可以招聘一些熟练工来担任，能够提高生产效率建筑材料与构造论文，解决生产过程中的瓶颈问题。

　　虽然自己培养的产业工人素质相对较高，但是待遇也更高，而且在工厂生产淡季仍然需要支付定额的基本工资，会加大工厂的成本。劳务外包也是构件厂可以降低人工成本的一个方式，公司可以设立标准的培训体系，帮助劳务外包工人快速了解生产工序和流程，并对工人技能等级考核，把工人的多方面表现都与工资挂钩，充分调动其学习动力及生产积极性，以此来改善劳务派遣人员的不熟练问题。

　　我国目前尚未形成完善的装配式建筑配套的运输体系，尚未普及运输预制构件的专用车辆，大多数使用现有平板车，但是这些平板车单车装运构件数量少而且稳定性差，并且装卸时需匹配其他吊运设备，总运输费及运输时间较高。专业的构件运输车辆具有升降功能，可以模拟叉车装卸托盘动作，实现货物的自装卸，效率和安全性都大大提升。

　　预制构件不是高价值产品，所以运费对成本的影响较大，因而存在运输半径，构件在约100km以内运输最为划算，一般不超过150km，如果构件批量足够大、能够摊薄成本建筑材料与构造论文，运输半径可以适当扩大。构件工厂一般会与物流公司进行合作运输，每日出车量越多，构件工厂作为物流公司的大客户，对后者的盈利水平就有更大的影响力，因而议价能力越强，由于远大住工的出车量较大，其运输费用率较低。筑友南京工厂属于PC构件厂，运输半径约为150公里，每车运量约10方，若距离按60-100公里计算，运输成本每立方约为120-130元。

　　PC构件和PS构件的运输都需要专门的运输设备，在运输车辆上加装相应的固件以运输不同的构件，相比于PC，PS构件需要的固件更多，因为PS构件形状更加不规则，且有些构件重量较轻。PS工厂同样需要考虑运输半径，但由于重量较轻，相对于PC工厂，运输半径可以更大，可达500-800km。由于我国大型PS工厂数量不如PC工厂，部分运输均超过了最优半径，这也是住总股份运输费用率较高的原因，下一步可以增加PS工厂布局进行优化。

　　标准装配式工厂的研发活动一般有两种模式：一种是把研发活动外包给研究院，自己单纯按图制作，这种外包可以使公司提高净利率，因为费用组成中少了很多研发费用。另一种是工厂自己进行主要的设计工作，如此可以增强议价能力并节省一些成本。目前来看，特色的设计产品和构件是差异化竞争战略的关键，可以助力长期收益。比如筑友智造研发的彩力板、海龙深圳工厂六面体结构的预制卫生间和预制厨房等。

　　难以替代的研发技术可以提高毛利率水平和市场占有率。远大住工的快速发展和其高于同业的研发投入不可分。远大研究院已完成六代装配式建筑体系的更新迭代;截止2019年年末，公司拥有696项专利和多项世界级核心技术。远大住工与知名建筑设计机构、企业、高等院校包括科研院所等签订合作协议，公司和中国建筑科学研究院合作开发的PC Maker 软件将国家标准和装配式建筑应用设计标准内置并统一，使远大住工成为建筑工业化的标准化门户和智能服务平台。远大住工已经打通了设计、制造、施工和运维的全产业链条。

　　企业应该学习龙头企业远大住工的模式，即将生产经验积累进大数据系统，则普通工人仅需简单培训就能操作系统建筑表面功能材料，节约的人力成本大力投入研发，从而形成良性循环。若建筑企业产品设计的同质化程度提高，随着更多的企业不断进入行业，产品的毛利率会普遍面临下降的压力，建议企业多关注新材料、新饰面和新构件等领域，提高研发能力，以具备在未来的存量市场竞争中未来先发制人的能力。

　　相关政策推进可能不达预期，比如PPP项目融资推进迟缓，统计全国PPP项目融资情况后发现执行阶段项目融资率并未过半，这隐含着政策推进不力的风险。此外，近期地方债等一系列问题频发，为相关政策的推进蒙上了阴影。

　　《装配式建筑是如何建成的?--主流体系参数全解析》中分析了各类装配式体系技术的优缺点，我们可以看到每一类装配式建筑都存在一定的缺点，并不适用于所以项目，所以大规模推广可能低于预期。

　　混凝土和钢材近年来整体价格稳定，但目前受疫情和其他原因影响，上游原材料价格可能增加波动，如澳大利亚与中国关系趋冷，导致铁矿石原材料进口寻找替代国，会带来一定的原材料价格波动风险。

　　消费者接受程度难以预估，因为没有非常成功的2C的企业和模式，比如对于装配式乡村别墅，本来就只是一小部分人的需求。

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