装配式建筑项目可行性分析研究

时间：2018-05-24 11:22:01 来源：新营造

装配式建筑作为现阶段我国建设领域积极推广的一种建设方式，对我国的建筑业改革具有战略意义。

根据多年的装配式建筑项目实施经验，发现很多地方政府或开发商不关注项目实施的可行性策划，强制或盲目要求项目采用装配式建筑建造方式，造成了项目的实施困难或无法达到初期的预期目标，从而对装配式建筑失去信心。本文以理论结合实例分析，科学地探讨项目顺利实施装配式建造的先决条件及需要注意的相关事项，希望能够对无装配式建筑操作经验的设计、开发、施工等相关单位技术人员提供借鉴参考价值。

1、背景资料

从2016年中共中央国务院发布《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中发【2016】6号以来，国家相关部门对于装配式建筑的文件《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号）、《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发[2017]19 号）以及《“十三五”装配式建筑行动方案》建科【2017】77号密集发布。要求发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。

到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区达到20%以上，积极推进地区达到15%以上，鼓励推进地区达到10%以上。培育50个以上装配式建筑示范城市，200个以上装配式建筑产业基地，500 个以上装配式建筑示范工程，建设30个以上装配式建筑科技创新基地，充分发挥示范引领和带动作用。力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到 30%。

从国家政策来看，对装配式建筑的目标明确，政策支持力度可以说是绝无仅有。从具体城市来看，例如政策比较完善的深圳市要求：从 2015 年起，深圳地区新出让住宅用地项目和政府投资建设的保障性住房项目全部采用产业化方式建造，鼓励存量土地（包括城市更新项目）的新建住宅项目采用产业化方式建造，对符合条件理论 · 研究THEORY·RESEARCH的项目可享受申请建筑面积奖励；办理报建、审批、预售、验收手续时开辟绿色通道；提前办理《房地产预售许可证》等优惠政策。

从以上国家、省市的相关政策可以明确看到政府对推行装配式建筑的期望和决心，从而装配式建筑的项目将会越来越多，但是如果是盲目的、不进行系统研究的快干、硬上装配式建筑，也将会为建筑行业带来安全、性能、成本等不可预测的问题。

2、装配式建筑简介

装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑，像造汽车一样造房子，将传统建筑建造过程通过工业化技术形成产业化的流水建造模式，并将工业化的生产管理方式引用到建筑领域。装配式建筑的建造过程主要体现在前期预制构件工厂化生产，建筑施工阶段预制构件的装配式施工，以及最后建筑室内装修阶段的产业化装修，以工厂流水线的形式完成整个装配式建筑的建造全周期。综合来讲：装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。装配式建筑是能够整合设计、生产、施工、管理等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。

3、装配式建筑可行性策划

由上述的装配式建筑的概念来看，标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理是装配式建筑永恒不变的特征。俗话说得好，人无远虑必有近忧，笔者认为要做好装配式建筑的首要条件是需要做好项目的前期的可行性研究及策划工作。下面笔者将从十多年的装配式建筑项目经验出发，适当结合深圳某项目局部分析为例，对装配式建筑前期需要考虑的关键内容进行逐一阐述。

3.1 配套资源

装配式建筑可实施的第一要素就是资源匹配问题。如果一个装配式建筑项目没有可落地的政策支撑、可靠的技术支撑团队、成熟的构件厂、专业的安装队伍、合适的部品产品以及配套的模具、外架专业公司，那么项目的实施只能是纸上谈兵，需要付出巨额成本和惨痛的代价。下面以深圳项目为例，分析装配式建筑所需要的配套资源。

1）深圳对于建筑产业化形成了“政府引导 + 市场化运作”的双引擎推动模式，探索形成了“五化合一”（标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理）整体解决方案，构成了可持续发展建筑工业化的“深圳模式”。2017 年初又连续出台了 1、2、3 号具体政策落地文件，这样从政策方面有效解决了装配式建筑的流程操作问题。

2）深圳建立了万科、华阳国际等多个国家级住宅产业化示范基地，孵化了招商地产、深圳建科院等市级示范基地，培育了龙悦居三期保障性住房等多个国家康居示范工程。从技术角度对装配式建筑的可靠实施提供了坚实技术基础。

3）我们知道香港的建筑工业化水平领先于国内，每年均有大量的装配式建筑建造，而广东作为紧邻香港的省份，多年来一直负责供应香港的预制构件产品，从而培育了有利华、海龙、安德等多家预制构件厂。进来随着深圳装配式建筑的兴起，又出现了鹏建、万友、高新建等多家预制构件生产企业。因此构件生产资源完全可以支撑深圳装配式建筑项目的落地实施。

4）截至 2017 年 6 月底，深圳市已落实的计划开工和已开工项目达 61 个，总建筑面积超 800 万平方米。鹏城建设、广胜达、中国建筑等很多企业已在多年前介入装配式建筑的施工行列，培育了多个专业装配式建筑安装团队，为预制构件及部品的安装提供了可靠的实操应验。同时为配合土建现浇施工同力德、奇正建筑、广胜达等多个铝模单位相继成立，与主体结构配套的建华、胜盈、正强建丰等多家开发出了轻质内墙板，中天、海大等装饰企业也快速介入了装配式建筑的研发行列。从以上分析可以看出，深圳市装配式建筑的市场产业链资源已经非常完备。对于市场资源不充分地区如采用装配式建筑应进行综合考虑资源不匹配带来的技术、成本、质量等综合问题。

3.2 项目场地及施工可行性分析

对于装配式建筑，除了对施工资源进行调查外还应对项目场地的周边环境、行车路线、场地条件等内容进行前期分析研究，下文将借鉴深圳某项目的分析为装配式建筑的实施可行性提供一定参考价值。

3.2.1 预制构件厂运输路线及运距分析

项目是否有满足预制构件运输的畅通路线，构件可以顺利运输到项目现场，运输距离是否控制在 100 公里以内的合理范围。选择厂址较远的广州南沙区广州某预制构件厂来进行前期分析，构件厂距离项目施工现场约 70 公里左右，车行时间约 1 小时 30 分左右，考虑虎门大桥极易塞车，厂家需要合理安排运输时间。运输路线尽量选择高速公路，避免狭窄拥挤的市区道路，要求批量送货前运输队对路线进行实际勘察。分析装配式建筑项目位于宝安区，施工现场四面环市政道路，不存在较大的坡度，构件可以顺利到达项目现场施工入口。需要初步先择 2 个运输路线方案，以避免出现构件运输中的突发情况，造成构件无法按时到达项目现场，影响构件安装。如果项目场地可以设置较大的构件堆场，则运输可以提前完成。

本项目初步设置的构件运输路线方案图如下：

方案路线 1：构件厂—111 省道—广澳高速—虎门高速—广深沿江高速—福州大道—松福大道—西环路—南环路—项目工地；

方案路线 2：构件厂—111 省道—广澳高速—虎门高速—广深高速—外环路—北环路—107 国道—南环路—项目工地。

3.2.2 项目标准化及结构设计分析

装配式建筑特点的关键就是标准化设计，如果一个项目标准化程度太低，则项目的成本将大幅增加、工作效率将降低、质量控制难度加大，违背了装配式建筑提高质量、提高效率、减少人工的初衷。分析项目采用标准化设计，共 6 个塔楼，2 种标准楼栋，层数均为 42 层。其中单个标准楼栋为左右镜像，

其构件的标准化程度也比较高。经统计，相同模具的构件数量均不少于70个，基本可以满足模具成本摊销需求。同时本项目采用铝模板的重复次数可以达到 40 次，也可以达到模板成本摊销标准。本项目按 7 度抗震设防，高度超出规范 110m 高度要求，除竖向抗震构件不能采用预制外，其他构件可以采用预制或预制叠合，则结构为剪力墙结构体系。综合分析本项目适合采用装配式建筑建造方式建造。在设计中需要采用 BIM 技术进行标准层构件拆分分析以及预制率、装配率的初步计算，以满足政策相关要求。本项目采用预制外墙、预制楼梯、预制阳台、叠合板等预制构件，可以满足深圳市相关政策要求，两栋塔楼标准层模型拆分如下图：

3.2.3 场地内部运输及塔吊布置分析

需要分析预制构件是否可以顺利在场地内运输到各栋塔楼的吊装范围，以及满足构件最大吊重的塔吊是否在可以在场地布置，塔吊臂长范围是否对项目周边建筑及设施有无影响等内容。

根据项目分析，施工现场内布置 4 米宽构件运输环线，确保构件车可以到达每一栋塔楼吊装范围，装配式建筑设计塔楼设置 3 台 TC7525 型号的塔吊，1#、3# 塔吊构件吊装范围 35 米，2# 塔吊构件吊装范围 40 米，可满足塔楼预制构件及卸车的吊装范围及吊重。PC 构件堆场设在运输车道旁，满足塔吊 35 米、40 米臂长吊重范围内，且做到堆放最短距离。经核实在塔吊臂长范围内暂无已建建筑物，以及限制塔吊运转的因素存在。如果出现限制塔吊运行的因素或塔吊吊重无法满足构件吊运重量则应提前调整塔吊布局或调整塔吊数量，如果确实无法解决此问题，则本项目不适合采用装配式建造方式建造。

3.2.4 装配式建筑成本初步分析

项目的建设成本因素也是能否采用装配式建筑的关键。对于装配式建筑其建设成本需从建筑全寿命周期范围来考虑综合成本，主要包含前期建造成本和后期使用维护成本。总体上工业化建筑较传统建筑建造成本稍高，但是后期使用维护成本较低。与传统建筑相比，工业化建筑采用不同的装配式结构体系、标准化程度以及建设规模等，会出现较大的成本差异，但两者成本差异构成要素基本不变。传统现浇建筑的费用一般包含直接费（含材料费、人工费、机械费、措施费）、间接费（主要为管理费）、利润、税金等，而在装配式建筑中增加了构件生产费用、构件运输费用、构件吊装费用、预埋件费用、防水措施费、模具费用、构件深化设计费等，但是相应的又存在减少人工、减少模板、节约脚手架、缩短工期、资源能源消耗减少、后期使用维护成本降低以及享受政策补贴等各方面减量成本。

对于深圳市鼓励政策的装配式建筑 3% 面积奖励和1/3 预售来分析，其政策红利明显高于土建成本的增量，比如从深圳的房价（4~8 万 / 平米）来统计，3% 的面积奖励对于开发商来说利润（约 1200~2400 元 / 平米）远大于装配式建筑的增量成本（约 200~300 元 / 平米）。这还不算提前售楼的 45 天左右的时间利润及后期维护费用减少的有利因素，因此对于深圳项目来说装配式建筑的增量成本远低于总能够获得的经济利润。

3.2.5 建设工期分析

项目建设工期也是项目开发的一个重要因素，建设周期加长将直接增加项目的建安成本，因此在项目策划阶段也应充分考虑项目的建设周期。装配式建筑项目的建设工期主要为设计周期、采购周期、构件生产周期及施工周期，与传统现浇项目相比较差别如下：

1）设计周期：与传统项目基本相同，虽然深圳市要求在初步设计阶段增加技术认定工作，但此过程可以和抗震超限审查工作同时进行，而预制构件深化设计一般在施工图完成后进行，构件深化时间不影响项目报建、地下室施工等工期；

2）采购周期：不影响后期项目建设工期，但是采购开始时间需要大幅度提前，以配合构件深化和构件制作；

3）构件生产周期：不影响后期项目建设工期，结合项目建设进度计划，综合考虑预制混凝构件的生产、运输及现场安装需求，在施工基础及地下室时进行构件生产；在施工标准层时构件到达场地，不影响主体结构施工；

4）施工周期：主体结构工期稍多于现浇结构 10 天左右，但在科学筹划及管理条件下，通过交叉施工、取消外墙砌筑、抹灰等措施可做到节约总工期约1/5~1/4 时间。从总体分析来说，装配式建筑项目由于前期控制合理、过程工作介入时间大幅提前、施工流水交叉等因素可以使项目总周期短于现浇项目约 1/5~1/4 时间。深圳龙悦居三期项目实施经验对于 28 层左右的装配式建筑项目可以比常规现浇项目节约综合工期 180 天左右。

3.2.6 其它

对于装配式建筑除以上内容需要逐一分析外，还应考虑模具、外架、施工电梯、构件安装、施工顺序等相关因素对装配式建筑设计及施工的相关影响。当然综合以上分析内容可以看出，当项目本项目周边配套资源充足、场地条件具备、标准化程度高、成本可控、工期可控，项目则基本可以判断考虑采用装配式建筑建造方式进行建造施工。

4、结束语

装配式建筑作为现阶段我国建设领域积极推广的一种建设方式，其建造方式能够做到提高质量、提高效率、减少人工、节能减排。但是我们应该理性认识这种新生事物，不能盲目追求装配比例，尤其是在社会资源、技术水平还没有达到要求的地区，不能唯预制率观念，太高的预制率将会造成结构安全问题或资源浪费问题。在项目的选择中，也不能在不做前期分析研究的情况下就盲目确定做装配式建筑，这也会造成项目的初始目的很难实现，或进行到中间不得不放弃的情况出现。本文通过分析装配式建筑在项目前期需关注内容，并结合深圳项目的实例分析来科学地阐述装配式建筑前期需要进行分析策划的关键内容。系统探讨了项目顺利实施装配式建造的先决条件及需要注意的相关事项，将对还没有装配式建筑操作经验的设计、开发、施工等相关企业技术人员提供项目前期策划的借鉴参考价值。■

注：本篇作者为赵晓龙、欧均胜、汤志杰，作者单位：深圳市华阳国际工程设计股份有限公司

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