装配式建筑成本控制研究

摘要

随着人们对建筑品质、环保性及效率的要求不断提高，装配式建筑已成为建筑工业化发展的必然趋势和未来建筑行业的主流。然而，装配式建筑在应用时，其高昂的建造成本成为了推广过程中的阻碍。

本文首先采用文献分析法，结合成本控制理论，通过频次统计方式初步筛选出15个影响因素，进而运用层次分析法确定主要影响因素。然后以实际案例为基础，采用案例分析法比较装配式建筑和传统现浇式建筑的成本差异。最终，按照影响因素类别提出装配式建筑建造成本的控制措施建议。

本文对装配式建筑成本影响因素及成本控制措施的研究，为有效控制装配式建筑建造成本提供了借鉴和参考，有利于推动我国建筑产业化进程。

　关键字：装配式建筑；影响因素；成本控制；层次分析法

1.绪论

　　1.1研究背景及意义

　　1.1.1研究背景

随着城市化的加速和对环境保护与可持续发展构成的迫切需要，人们越来越重视预制装配式建筑，这种建造方法已逐渐成为建筑业发展中不可避免的趋势，但目前我国建筑业的主要安装方法主要是传统的现浇安装，这种安装方法不仅浪费资源，而且劳动成本高，安装环境恶劣，在安装过程中，会产生较多的建筑垃圾，污染环境，这与我国绿色建筑的节能和环保观念背道而驰。装配式建筑在环保、能耗方面具有优势，由于经济、技术、规模等多方面的制约，装配式建筑的发展相对缓慢，面临经验不足、技术水平低的问题。针对种种困难，有必要紧急寻求转型，推动建筑生产方式的优化升级。

1.1.2研究意义和目的

近年来，我国住宅产业化蓬勃发展，预制装配式建筑广泛推广。然而，由于装配式建筑仍处于探索阶段，对成本控制的研究相对匮乏，目前国内关于成本控制的研究主要集中在现浇建筑领域，相关理论已经较为成熟。随着全球经济一体化加速，我国建筑业也面临巨大挑战。装配式建筑的造价成本远高于传统的现浇模式，这极大地制约了其推广和发展。因此，在装配式建筑的发展过程中，如何实现技术创新和质量控制，以达到降低造价成本的目标，是一项至关重要的任务。

本文针对此背景，以装配式建筑成本为研究对象，从成本控制的角度出发，探究影响装配式建筑成本的多种因素，并提出可行的成本控制措施。此外，本文还探究了装配式建筑成本控制的关键因素，符合新时代建筑产业的发展方向，对于推进装配式建筑的进一步发展，具有重要的理论和现实意义。

（1）理论意义

文献对于装配式建筑成本控制理论的发展和进步具有重要意义。通过深入分析影响装配式建筑成本的关键因素，并提出可行的成本控制措施，我们为装配式建筑成本控制提供了新思路和方法，为该领域的研究和实践做出了积极贡献。

（2）现实意义

①有利于降低装配式建筑总成本费用

装配式建筑因其高昂成本而面临着发展的主要障碍，通过降低装配式建筑的总成本费用，可以让更多的人受益于这种先进的建筑方式，同时也能够促进技术进步和创新。因此，控制工程总成本对于推进我国装配式建筑的发展和进步起到了至关重要的作用。

②有利于促进装配式建筑的发展和推广

装配式建筑发展遇到重重阻碍，主要是由于装配式建筑的成本过高，如果能结合关键的影响因素进行研究，解决这个问题，对于推进我国装配式建筑的发展和进步起到了至关重要的作用。

③有利于节约资源和保护环境

传统建筑的基本特点是高能耗、高污染。据统计显示，建筑行业造成的环境污染在总体环境污染当中占据了1/3，消耗的能源在世界总能源消耗上达到了2/5以上，消耗的各类矿物质资源高达50亿吨以上，而通装配式建筑通过工厂集约化的生产方式能够在一定程度上节约水、电以及建筑材料，有助于环境保护和资源节约。

　1.2国内外装配式建筑研究现状

　　1.2.1国外装配式建筑的研究

装配式建筑起源于欧洲，早在17世纪，欧洲就开始发展装配式建筑了。第二次世界大战后，大量房屋被损坏，出现了严重房荒的情况。当时人们对住宅的需求迫切，然而劳动力不足且传统建造方式效率低下，难以满足房屋增长的迫切需求。因此，装配式建筑得以迎来发展的重要契机。为了满足不断增长的住房需求，欧洲、X和日本等国家开始研究和发展装配式建筑，并积累了丰富的经验。这些国家经过数十年的发展，形成了各具特色的建筑标准体系[1]。

许多国外学者对装配式建筑进行了一系列研究：

Wei Pan、Robert Sidwell研究了20个中高层住宅建筑的数据，通过对预制混凝土跨墙板、现浇钢筋混凝土框架、钢框架和木框架四种安装方法的成本性能进行审查，发现跨墙板比RC框架或钢框架便宜11%至32%，确定了用于实现成本降低和有效性的成本工程手段[4]。

Hossein Zabihi、Farah Habib、Leila Mirsaeedie通过对前人的研究全面回顾，对装配式建筑的工业化提出了一种新的定义和发展方向，即需求、社会趋势和可持续性[5]。

Begum Rawshan Ara、Satari Siti Khadijah、Pereira Joy Jacqueline比较了两种安装方式材料浪费和回收利用的情况，研究指出采用装配式建筑可以减少建造时间以及对外国劳动力的依赖，通过采用装配式建筑可以大量的减少材料浪费，且在项目工程中，可重复使用和回收的废料的比率相对较高[6]。

Jaillon L、Poon C S、Chiang Y H为了探究预制构件在建筑中的应用及其对香港废物减少的影响，进行了一系列比较试验。研究表明，相较于传统建造方式，采用装配式建筑可使平均浪费减少约52%[7]。

Li Heng，H.L.Guo，Martin Skitmore，Ting Huang等人提出了将制造业中的宜家模型应用于装配式建筑的建造过程，结果表明宜家模型可以提高预制建筑的效率和安全性，并减少成本和时间[8]。

Mohama Arif，Charles Egbu使用文献回顾的方法确定了中国的制造实力和住房需求，运用案例研究的方法，结合具体的案例，研究了英国如何解决类似的问题，然后利用案例研究结果确定中国的未来发展方向，分析了装配式建筑发展的优势和所面临的困难，并提出装配式建筑能有效解决住宅紧张的问题，满足中国不断增长的住房需求[11]。

　1.2.2国内装配式建筑的研究

国内学者在装配式建筑成本管理方面进行了广泛的研究，其主要工作包括但不限于：

李静基于绿色节能的角度对装配式建筑全寿命周期成本的增量进行了深入的分析，并通过案例加以说明[17]。

刘春梅结合工程实例从设计、生产、安装三个阶段进行分析，提出降低装配式建筑成本的方法、路径和措施[19]。

李丽红在总结了国内学者研究结论的基础上，将装配式建筑工程与现浇式建筑工程进行成本对比，分析发现装配式建筑的成本主要发生在生产和设计阶段，并提出控制成本的关键在于控制设计阶段的成本[20]。

马丽丽从梳理了装配式建筑的建造过程，从价值链角度仔细研究了装配式建筑在决策、设计、部件生产、安装等各阶段的成本构成，并提出成本控制对策[21]。

蒋义军以上海宝业中心大厦为案例，通过对人工费、材料费、机械使用费、其他费用等安装成本构成的分项对比分析发现，产业化住宅预制构配件的生产、运输和安装费用是导致安装成本最主要的因素[23]。

赵福顺通过三个应用装配式建筑的住宅实例与现浇式住宅对比，得出装配式建筑的单位成本比传统现浇方式的成本要高42%，通过利用国内外先进的管理方法，提出了一些降低造价、解决质量等问题的方法，例如精益生产管理、Six Sigma管理管理以及精细化管理等[24]。

白冬梅分析了装配式建筑在设计、构件生产运输、招投标、安装阶段造价管理的重点，并提出一些措施：在设计阶段采用标准化设计，减少构件的种类，以控制工程成本；生产运输阶段应合理布局预制构件生产厂家的生产区域，形成产业集群；招投标阶段可以采用设计加安装企业组成联合体进行投标，推行EPC总承包模式；安装阶段做好相应作业人员的培训工作，提高劳动效率，降低安装成本[25]。

邱国林，彭丹丹通过分析装配式建筑工程的成本构成并提出需要重视设备物资管理以及建立完善健全的设备物资管理制度等有效控制措施[26]。

　1.3研究内容及方法

　　1.3.1研究内容

本文第一章首交代了装配式建筑的研究以及装配式建筑推广面临成本高而难以推广的问题，在此基础上提出解决的问题，即研究装配式建筑的成本控制。

第二章，查阅了大量文献，给出了装配式建筑的定义和成本定义。接着梳理了装配式建筑的建造流程，并比较了其与传统现浇流程的差异，确定了成本的构成部分。最后明确指出了装配式建筑成本控制的内容：即控制装配式建筑中预制构件在设计、生产、运输和安装四个阶段所产生的成本。

第三章，将装配式建筑与传统建筑模式各阶段进行对比，找出影响两者不同的因素，在此基础上通过对近五年文献中对某因素研究数量筛选出影响装配式建筑成本的15个主要因素。

第四章，根据专家填写的调查问卷，结合层次分析法，分析出各因素整体权重，找出影响装配式建筑成本的关键因素。

第五章，结合工程案例来分析实际工程中影响成本的关键因素，并且在此基础上给出自己的成本控制措施建议。

第六章，回顾自己在装配式建筑成本的研究得出的结论，并在此基础上展望新的成果。

　1.3.2研究方法

（1）文献综述法

通过查阅国内外关于装配式建筑的文献、期刊和学术报告，分析对比并整合这些文献，可以了解目前装配式建筑相关的概念、研究现状、成本组成以及影响因素，并为论文的研究打下基础。其次，运用文献分析法初步建立了装配式建筑建造成本影响因素体系。

（2）专家调查法

发放调查问卷给工程行业的从业人员以及专家，运用专家打分法得到各个不同方案的装配式建筑成本的功能指标得分，为后续计算各指标占比作准备。

（3）层次分析法

在确定影响装配式建筑成本的15个因素基础上，通过层次分析法结合MATLAB软件进行权重分析。

（4）实地调查法

搜集两个实际工程案例的成本数据，并对其进行系统分析。结合相关理论知识，对成本差异的产生原因进行深入剖析。

　2.装配式建筑相关理论综述

　　2.1装配式建筑概述

　　2.1.1装配式建筑的概念

装配式建筑是指在预制厂预先将各种需要的各种部品（部件），如柱、梁、墙、叠合板、空调板、阳台、集成卫生间等，运送至安装现场后，将预制部件拼装、吊装，组成一种新型的房屋结构。

　2.1.2预制率和装配率

（1）预制率

预制率指工业化建筑室外地坪以上的主体结构和围护结构中，预制构件部分的混凝土用量占对应部分混凝土总用量的体积比[27]。预制率的计算公式表示为公式2-1：

（2）装配率

装配率是指单体建筑室外地坪以上的主体结构，围护墙和内隔墙、装修和设备管线等采用预制构件的综合比例[28]。其计算公式为如公式2-2所示：

　2.2装配式建筑优劣势分析

　　2.2.1装配式建筑的优势

（1）有效控制质量及缩短工期。

工厂生产的装配式构件质量更高，自动化生产可以有效控制材料使用和减少损耗，避免成本浪费。此外，装配式构件可直接从工厂运至项目现场进行安装。与传统现浇做法相比，这种方法减少了砌筑和抹灰等工序工序，缩短工期，降低管理成本，同时保证了安装的精度、效率和质量。

（2）生产过程更加安全、环保。

在装配式建筑的安装过程中，机械化程度较高并且砌筑、抹灰等作业强度降低了，因此可以缩减相应的安装班组和管理人员队伍规模。这种方法既节约了人工成本，又确保了现场生产的安全。由于装配式建筑构件是在厂内统一生产的，因此在安装现场建筑垃圾得以减少，比传统施工方式更加环保。

（3）保温性能好，模板可重复使用次数高。

外墙预制构件因其自带良好的保温性能，优于传统内外保温方式。此外，叠合板可以简单加工后用作楼板底模，外挂板可作为剪力墙模板。这种周转使用方法实现了资源高效循环利用，有效减少了相关模板材料费用和其他措施费用的产生。

　2.2.2装配式建筑的劣势

（1）点位预留易存在偏差。

预制构件生产制作过程需要依据装配式深化图纸，准确预留孔洞的尺寸及位置，避免后续的重复开槽、开洞等问题，并对结构造成影响。相较于传统做法，安装难度更高、容错率更低。

（2）构件尺寸与现场尺寸易偏差。

装配式构件在工厂根据详细的装配式深化图纸进行生产，构件的尺寸已经在出厂时确定。在现场安装时，即使出现轻微的寸差偏差，也会导致预制构件无法安装或接缝过大，进而增加后续工程成本。

（3）预埋难度大。

如果现场安装需要对预制构件进行电表箱等预埋操作，则需重新开洞。与传统砌筑相比，此方法时间和投入成本更多，并可能会对结构安全产生影响。

2.3装配式建筑成本的概念和特点

装配式建筑成本包括人力、材料、安装机械台班及其培训、管理、规费和税费等各个方面的支出。装配式建筑成本与各生产经营阶段紧密相关，因产品通常在交易后才生产，每个环节的成本变化都可能影响总成本。总的来说，装配式建筑成本有以下特点：

（1）事前计划性

在工程项目的各个阶段中，需要不断跟踪和分析每项工程的实际费用情况和预算费用情况。及时发现异常和偏差，遵循成本控制原则，制定相应的调整方案并执行，确保实际总成本控制在合理范围内。

（2）核算难度大

装配式建筑项目成本核算的关键在于准确、及时、科学地统计分析已完成工作量的实际成本，以便与计划成本进行比较，以便更好地控制成本，并为后续的管理提供有效的参考依据。由于成本发生或费用支出与实际工程任务量存在时间和范围上的差异，这将大大增加成本核算的复杂性，影响实际成本的统计分析，并且会对结果数据的准确性和可靠性造成不可忽视的影响。

（3）信息的不对称性

装配式建筑项目通常采用总承包模式，相比传统建筑的总分包模式更为优越。然而，在预制构件生产、运输和现场安装过程中，信息沟通容易出现误差。此外，预制构件的设计要求较高，这可能给总承包方的成本计划带来困难。

（4）成本的独一性

装配式建筑成本与其他行业有所不同，计算难度也较大。每个工程项目和建造流程都是独一无二的，需要各部门之间进行沟通、协调和配合。因此，装配式建筑的成本需要根据实际成本支出进行计算。

　　2.4装配式建筑的建造流程

装配式建筑建造过程经历四个阶段，分别是设计阶段、生产阶段、运输阶段和安装阶段。

（1）设计阶段

现浇式建筑设计流程包括方案设计、总体设计和施工图设计等环节。而相比之下，装配式建筑在现浇式设计流程的基础上，在预制构件施工图与预制构件深化设计过程中增加了一系列工作。这是由于装配式建筑设计、生产、安装一体化的特点导致的，前期设计阶段，必须有专业的设计单位或者预制构件厂家提前介入，以达到整体性设计的要求。

现浇式设计流程与装配式建筑设计流程见图2-1和图2-2。

（2）生产阶段

装配式建筑的预制构件生产阶段是保证其质量和安全的关键环节。同时，预制构件的生产成本也是导致装配式建筑总造价居高不下的重要原因之一。装配式建筑预制构件生产流程可以分别为制作模具、绑扎钢筋、浇筑混凝土、构件养护、构件脱模、仓储或者运输共6个环节。预制构件的生产成本主要有人工费、材料费、模具摊销费等，并且预制构件生产厂的建造成本、设备成本、维护成本、管理成本等也会分摊到各预制构件生产成本中，进而转化为装配式建筑建造成本。

预制构件的生产流程见图2-3。

　　图2-3预制构件的生产流程

（3）运输阶段

为避免预制构件途中发生损坏造成损失，因此确定合适的运输方案尤为重要。首先在设计阶段就要对预制构件进行合理设计，避免预制构件体积过大或高度过高造成运输困难。在运输前，要做好充分的准备工作，选择合适的装载方案以及合适的运输路线，并且提前选好停车点以及卸载顺序，提高卸载效率。

（4）安装阶段

在整个建造过程中，构件的现场安装是关键的一步。装配式建筑的安装阶段需要根据构件的型号、尺寸和数量等要素来合理安排现场塔吊等垂直运输机械，并按照构件的安装顺序做好施工组织设计，以尽可能减少二次搬运。同时，还需要重视各构件之间的连接节点处理，确保其紧密可靠，从而提高建筑的稳定，因此安装阶段对装配式建筑的质量控制十分关键。

　2.5装配式建筑成本控制概述

　　2.5.1装配式建筑成本控制的概念

装配式建筑成本控制是指在装配式建筑项目的全过程中，通过对项目各阶段的成本进行有效控制，确保项目的整体成本在可控范围内，并尽可能地降低项目成本。该过程包括对设计、采购、生产、运输、安装等环节中的成本进行精准计算，并及时采取相应措施，以确保装配式建筑产品以最小化成本实现最高质量。同时，还需要充分利用信息技术手段，对装配式建筑项目进行精细化管理和监控，以提升效率和降低成本。

　2.5.2装配式建筑的成本构成

装配式建筑成本是指全过程所产生的费用，一般来说，装配式建筑的成本包括预制构件的设计、生产、运输、安装以及后期维护等多个相关环节所产生的费用。总体而言，可将其分为三大类费用：设计费用、生产运输费用以及安装费用。装配式建筑的成本构成见图2-4。

图2-4装配式建筑的成本构成

　　2.5.3装配式建筑成本控制内容

装配式建筑成本控制在各个阶段的内容如下：

（1）设计阶段：在设计阶段，需要确定安装方式和所需的材料、零部件类型等，合理利用现有资源，减少浪费。同时，要提前评估安装成本，避免后期返工或者改造带来的额外费用。

（2）生产阶段：在生产阶段，要采用先进的生产设备和技术，减少废品率和人力资源浪费。同时也可以通过原材料的规格化、标准化等方式来控制成本。

（3）运输阶段：在运输阶段，要选择合适的运输方式和路线，以降低物流成本。这可以通过优化装载效率、采用节能环保的运输方式等手段实现。

（4）安装阶段：在安装阶段，要提高安装效率，减少安装现场人力资源消耗。这可以通过采用标准化构件、规范化安装流程等方式实现。

总之，在整个过程中都要综合考虑成本、质量和效率三个方面，并根据实际情况进行精细化管理和优化控制。

　3.装配式建筑成本影响因素分析

　　3.1装配式建筑与传统建筑比较分析

装配式建筑与传统建筑有很大区别，不仅在设计、生产、运输和安装方面，而且具有可持续发展和绿色发展的要求。实现了从设计到施工再到验收等各个环节的协同创新，推动了建筑行业的快速发展。

　3.1.1设计阶段的比较

装配式建筑和传统现浇建筑在设计上都需要考虑诸多因素，但设计的深度和要求对工程项目成本产生很大影响。相较于传统建筑，装配式建筑的规范和标准尚不完善，因此在进行装配式建筑设计时需要更深入、更高要求的设计，并决定了其造价相对较高。相比之下，在传统建筑模式下，建筑设计贯穿整个工程，可以根据需要进行修改。即使在图纸中发现错误，也容易及时纠正。因为这种设计方式相对简单，容错率也比较高，所以设计成本也较低。

　3.1.2生产阶段的比较

专业构件厂会根据设计图纸及相关规范生产装配式建筑构件，以确保尺寸要求得到满足，安装流程机械化程度高，需求技术娴熟的工作人员，但受到环境影响较小。相比之下，传统建筑工序需要在现场完成，受到环境气候的影响较大，它在质量、工期和成本方面都不容易控制。

3.1.3运输阶段的比较

装配式建筑构件运输车辆需专车专用，有保证构件在车状况的措施，技术要求高，因工程进度要求构件运输路线规划需完善，应避免拥堵路段和低等级路段。传统建筑无预制构件运输，只需进行材料运输，其中混凝土运输一般在夜间进行，运送过程中需持续搅拌，资源消耗大，其他材料运输车辆无额外要求。

　3.1.4安装阶段的比较

装配式建筑的机械化程度高，安装过程需要熟练工人。但由于受气候影响小，相对于传统建筑安装，能更好地控制质量、工期和成本。预制构件在专业构件厂批量生产加工后，现场组装，打破了传统建筑逐层建造模式的限制。相较于传统建筑，预制构件由于受到前后工艺和安装逻辑等因素限制较少，可以大规模地进行批量生产，并且在现场进行快速、高效的组装，降低了人力物力成本。此外，装配式建筑安装现场使用少量模板，需大型机械设备和起重吊装设备，对设备要求更严格。而传统建筑使用模板和脚手架量大，拆卸过程繁琐，质量和经济效益不佳，导致措施费、人工费和材料费高。

　3.2初步识取别装配式建筑成本的影响因素

本章节采用文献研究法进行影响因素的初步筛选，在查找“装配式建筑成本”“装配式建筑成本控制”等相关信息时，可以主要利用安徽工业大学图书馆的CNKI（中国知网）数据库进行检索。通过输入关键词并进行搜索，可以快速获取与装配式建筑成本和成本控制相关的文献和资料。检索出的文献中进行筛选，找出近五年来发表的、引用和下载率较高以及期刊质量较好的文献。本节在大量的相关文献中选取了25篇文献，从这些文献中找出装配式建筑成本的影响因素。本文将其分为了四个方面：设计成本因素、生产成本因素、运输成本因素、安装成本因素，影响因素将分类型从中进行选取，将分析结果进行归纳总结。

　3.3确定各个阶段装配式建筑成本的影响因素

将各参考文献中重叠度较高的影响因素进行汇总，剔除出现频率较低或研究价值较小的因素，归纳总结出文献中的主要影响因素，把主要的影响因素分为三大类：设计成本因素、生产运输成本因素、安装成本因素。将文献中出现频率较高的影响因素统计进行分析，将在不同文献中出现次数超过七次的影响因素进行归纳总结，初步得到以下15个影响因素，并将其分类。如表4-2。

　3.4本章小结

本章节首先将装配式建筑与传统建筑模式在各个阶段进行比较分析，并且将根据文献研究法汇总了装配式建筑安装阶段的影响因素，根据以上分析初步得出较为重要的成本影响因素。

　4.装配式建筑成本控制方案评价模型

　　4.1层次分析法概念

层次分析法是运用于多准则决策分析的一种方法。其基本思想是将一个复杂的问题按照层次划分为若干个具有层级关系的子问题，通过构造一组成对比较矩阵，确定各层次因素之间的重要性权重，最终得出综合决策方案。

在层次分析法中，每个层次的因素都可以被看作是一种“准则”，上下两层之间的因素需要进行成对比较，以判断它们之间的相对重要性。这些比较结果反映在一个数值矩阵中，再通过一定计算方法，得到各层因素的权重向量和最终的综合决策结果。

　4.2装配式建筑成本评价原则

在评价指标体系的建立中，需要全面反映与装配式建筑成本相关的有效信息，并遵循层次性、科学性、合理性原则，以确保进行有效的装配式建筑成本评价。不过在一定基础上还应遵循以下原则：

（1）全面性

选取的评价指标应准确反映装配式建筑成本中所包含的主要方面，包括构件设计成本、生产成本、运输成本和安装成本，以及它们之间的相互关系。

（2）针对性

装配式建筑成本评价指标体系应主要针对构件的设计成本、生产成本、运输成本和安装成本，避免将与以上过程无关的设计成本等因素考虑在内，并结合实际进行适当取舍。

（3）动态性

评价指标体系应随着社会的发展和技术进步而不断调整和完善，以适应时代变化和行业发展。

（4）可操作性

评价指标体系必须具备可操作性，否则就只是纸上谈兵。为了保证评价结果的可信度，应该避免由于人为因素影响造成的误差。在选取的可操作性评价标准的基础上，确保每个指标都有一定的可度量性和可比较性。

在进行装配式建筑成本评价指标的选取时，需要遵循原则并确保所选指标有研究意义。同时，评价过程中要避免单方面评价，并进行全方位的整体评价，以确保评价结果更加准确和可靠。

　4.3装配式建筑成本评价指标

本文旨在探讨装配式建筑项目的成本如何受到设计、生产运输和安装三个环节的影响，并结合层次分析法，深入剖析出其中的主要因素和次要因素，从而更好地理解装配式建筑项目的成本特征，从而更有效地控制其投资回报率，以此更准确地评估装配式建筑的成本情况。

为保证装配式建筑成本分析评价结果准确，需在选评指标时考虑全面性、针对性、动态性和可操作性。应根据层次分析法原理将其分为三个层次：目标层、准则层和方案层，合理选择成本影响指标。

在目标层，我们需要确定评价装配式建筑成本的总体目标；在准则层，则是根据设计阶段、生产运输阶段及安装阶段所涉及到的因素，建立具有等级关系的判断矩阵，并进行权重计算；在方案层，涉及到预制构件设计、生产运输和安装的多个具体评价指标。将各项成本影响指标通过计算得出权重值，并最终得出总体的成本情况。其中，预制构件设计方面的评价指标包括预制构件标准化程度、建筑形式与规模、预制率与装配率、预制构件拆分合理性以及预制构件重复率；生产运输方面的影响因素包括预制构件生产规模、运输效率、运输方案、预制构件的生产技术与生产能力以及运输距离；安装方面的评价指标则包括安装质量、现场管理水平与经验、安装现场的机械化程度、管理人员与安装人员水平与经验以及安装技术。装配式建筑成本评价指标见表4-1。

　4.4层次分析法确定权重

　　4.4.1建立层次模型

根据上文所述，将装配式建筑成本评价体系分为三个层次：目标层、准则层和指标层。其中，目标层为装配式建筑成本A；准则层包括B1，B2，B3三项；指标层包括C1、C2、……、C15等多个具体指标。如图4-1所示。

图4-1装配式建筑成本分析AHP模型

　　4.4.2构造比较判断矩阵

针对各项指标，我们通过对20名具备相关从业经验的项目管理人员、安装人员和专家进行问卷调查，进行两两对比，按照表4-2标度进行打分，综合判断得判断矩阵。通过对判断矩阵进行计算、加权和归一化处理，就可以得到最终的综合评价结果，帮助决策者做出最佳的选择。

　4.4.3权重指标结果

在本研究中，我们使用MATLAB软件对判断矩阵进行了计算，得出了相应的最大特征值和特征向量。同时，为了保证计算结果的可信度，我们还进行了一致性检验，确保所得结果符合实际情况和逻辑关系。表4-7列出了相应的计算结果。

在本研究中，我们经过计算和分析，确认了各矩阵的一致性，并对其最大特征根对应的特征向量进行了归一化处理。然后，基于这些结果，我们对各指标的权重进行了计算和统计，最终得出了装配式建筑成本评价指标的综合权重，见下表4-8。

为了更加直观地展现装配式建筑成本评价指标的权重情况，我们利用条形图的方式对各指标权重进行了呈现，如图4-2所示。

图4-2装配式建筑成本综合评价指标的整体权重

　　4.5本章小结

本章在第三章的基础上，构建了装配式建筑成本评价指标体系，并利用层次分析法确定了各个指标权重。同时，我们还找出了对装配式建筑成本影响较大的关键因素和指标。本章的研究成果为下一步优化装配式建筑成本提供了科学依据和参考标准。在下一章的研究中，我们将进一步探讨如何从装配式建筑项目成本入手，对装配式建筑成本进行优化，以提高项目整体效益。

　5.工程案例分析

　　5.1工程概况

德达·蘭园项目五、六期工程位于山东省德州市经济技术开发区的崇德三大道以东、崇德四大道以西、三八路以南，于2022年进行开发建设。总建筑面积约14.1万㎡，其中六期为23#、32#楼为25层高层住宅，27#、28#楼为33层高层住宅，总建筑面积:98927.12㎡。23#和28#楼为装配式建筑，27#和32#楼为现浇混凝土建筑。为了更有效的分析现浇式建筑与装配式建筑建造成本之间的差异，本文两种建筑模式的研究对象均选自德达·蘭园项目。选取同一住宅项目不同楼栋进行对比分析，可以保证设计团队、安装团队、管理团队、运输距离、政策因素等一致性，剔除外界因素对分析成果的影响。拟对比楼栋信息见表5-1：

　5.2装配式建筑和现浇混凝土建筑造价对比分析

　　5.2.1装配式建筑与现浇混凝土建筑单项工程成本对比

为便于比较装配式建筑与现浇混凝土建筑的成本差异，本节对两种建造方式分为五个分项工程进行对比。对两个工程的招投标文件和图纸进行核算，得出了装配式建筑和现浇混凝土建筑的成本，其成本造价指标对比信息见表5-2。

从表5-2可以看出，23#楼装配式建筑和32#楼现浇混凝土建筑土建工程对总成本的占比最高，分别为88.11%和81.60%，且是两种建筑方式之间成本差异最大的部分。在土建工程方面，23#楼装配式建筑的成本比32#楼现浇混凝土建筑增加了635.91元/m2。

在其余四个部分中，装饰工程、电气工程、给排水工程、节能工程方面，23#楼装配式建筑相对于32#楼现浇混凝土建筑有一定的节约。这主要是因为装配式建筑可以在构件内预埋好电气件、水暖用件、窗户，在生产工厂将墙体装饰材料制作完成，这样可以减少后期的工作量和成本。同时，由于装配式建筑的保温隔热性能非常好，可以降低室内空调与采暖的能耗，且由于装配式建筑注重节能，构件生产过程可以严格按照规范要求执行，从而安排生产出符合性能要求的产品。因此，在节能工程方面，23#楼装配式建筑相对于32#楼现浇混凝土建筑有一定的成本优势。

总的来说，装配式建筑在土建工程方面的成本较高，但在装饰工程、电气工程、给排水工程和节能工程方面有一定的成本优势。

　5.2.2装配式建筑与现浇混凝土建筑土建工程各项成本指标对比

对于基础部分而言，土石方工程和桩基础工程作业内容基本相似，因此不是本文讨论的重点。23#楼装配式建筑和32#楼现浇混凝土建筑土建工程各项指标数据对比见表5-3。

从以上土建成本数据对比来看，装配式建筑的土建成本增量主要体现在预制构件综合费用。

　5.3预制构件费用分析

预制构件成本是影响土建成本的最重要因素之一，其中外墙板作为一种典型的预制构件，具有很高的代表性。下面我们以外墙板为例进行详细剖析。见表5-4。

由于税金属于固定不可变费用，管理费和利润占比较少，这里不做讨论。

(1)材料费

将预制构件和现浇构件两者进行理论值上的对比，暂不考虑损耗、调差以及计算规则，具体对比见表5-5。

(2)人工费

预制构件生产过程中产生的人工不仅有传统现浇人工组成主要包括钢筋加工和绑扎、混凝土浇筑和振捣、模板搭设与拆除，还有窗框及保护层安装、构件上车、蒸养等多道工序，同时还辅以其他的工种。

(3)其他费

其他费用中包括了蒸养费、构件的包装和运输费用以及门窗保护费用。工厂预制构件的养护采用全自动化机械设备养，但对于传统自然养护而言，工程的养护多了设备成本以及养护中资源消耗成本，因此养护过程成本要高出许多。构件的包装和运输费用主要包括了运输过程中的二次搬运费用、车辆折旧、工人工资以及相应的成品保护费用。门窗保护费主要是在构件生产中门窗安装后的保护工作所产生的费用。

(4)模具摊销费

模具的摊销费用与模具的周转次数有很大的关系，模具周转次数越多，摊销到构件单位成本越少，反之越多。

　5.4不同装配率下造价对比

根据住建部发布的《装配式建筑工程消耗量定额》(TY0101012016)，将装配式建筑与现浇建筑经济指标进行对比分析。分析不同装配率下，装配式建筑的造价、人工用量、工期、建筑垃圾、污水以及能耗的变化。如表5-6所示。

由表5-6分析可得，随着装配率的增加，装配式建筑的造价也随之上涨，但人工用量下降、工期会提前、建筑垃圾和污水减少以及能耗降低。

　5.5不同生产规模对造价的影响

不同生产规模下的工程造价是存在差异的。两者之间的主要差异来自主体结构，其中减少的增量成本主要来源于装配段，装配段中预制构件的制作是增量成本减少原因的主力军。分析可以得出生产规模的大小影响装配式建筑的增量成本。生产规模越大，预制构件的生产费用越低。造成这一现象的原因是预制构件生产达到一定的规模化程度，机械机具使用费、固定资产摊销费、模具摊销费等减少，提高工人生产效率和操作熟练度，降低材料损耗率，因此生产规模扩大到一定程度后，装配式建筑的成本会降低。

　5.6装配式建筑成本控制对策建议

基于装配式建筑成本控制方案评价模型与工程案例分析，可以得到预制构件设计成本、生产成本、运输成本以及安装成本这四个方面的主要影响因素，并且依据上述分别提出控制对策。根据上文的分析可得，可以从提高构件重复率、提高预制构件标准化程度以及合理的预制率和装配率这三个方面提出设计阶段成本的控制对策。从扩大生产规模以及提高预制构件生产技术和生产能力这两个方面提出生产阶段成本的控制对策。而合理的运输方案及管理、合适的运输距离可以有效控制运输成本，接下来将从这两方面提出成本控制对策。对于安装阶段成本影响因素的研究中发现安装技术水平、现场管理水平与经验、工作人员技术水平对此阶段成本影响较大，因此将从这三个方面提出成本的控制对策和建议。除此之外还有其他方面成本的影响，将从国家政策支持、相应标准法规的完善和BIM技术的运用提出成本控制对策。

　5.6.1预制构件设计方面成本控制对策

（1）提高构件重复率

提高构件的重复率和预制构件标准化的生产规模，降低预制构件的摊销成本，减少生产过程中的材料浪费，提高预制构件的质量，降低预制构件的生产成本。

（2）提高预制构件标准化程度

目前我国预制构件标准化程度不高，其设计参数和标准并未统一。在设计时并未充分考虑预制构件的规格与种类，因此各建设项目中所用预制构件的种类跨度较大，增加了预制构件的生产成本，并提高了安装安装的难度。与此同时也有一些企业实施自己内部相关标准，致使建筑市场中预制构件的种类和型号繁多，不能有效规范市场秩序。提高预制构件标准化程度有以下三种优点：一是减少模具种类，降低模具摊销成本。由于模具的数量随着预制构件种类的增加而增加，提高预制构件标准化程度可以减少模具种类，提高模具周转率，从而降低模具的摊成本。二是提高生产效率。由于预制构件种类统一，生产同预制构件的数量较多，进而影响生产工人的操作熟练度，提高生产效率，并减少因操作不当而产生的材料浪费。三是根据实际使用情况，可对预制构件进行优化。预制构件标准化生产，可以提高预制构件的精确度，减少因预制构件产生的建筑质量问题。可根据现场使用的实际情况，发现预制构件存在的缺陷并进行改正，优化预制构件的质量和结构类型，使其更符合实际需求。

（3）制定合理的装配方案

预制率、装配率是评价装配式建筑的重要指标，也是XX扶持政策的重要依据。现阶段不同地区评分标准不同，名称也不统一，这对装配式建筑的评价产生了较大的影响，应统一各地区的名称与评价体系。预制率越高表明预制构件的数量越多，安装成本随之增加。由于我国目前的装配式建筑安装技术不够成熟，安装成本较高。当生产的构件数量增加到一定的规模程度，将会产生规模效益降低预制构件的生产成本。在同一装配率和预制率的情况下，存在多种不同的装配方案，而不同的预制构件组合方案会导致增量成本存在差异。另外，采用不同的预制率和装配率也会使得项目的造价成本有所不同，并相应地产生不同的增量成本。因此，在项目实施过程中，需要根据项目本身特点制定合理的预制率和装配方案，以达到成本控制最优化的目的。

　5.6.2生产方面成本控制对策

（1）扩大预制构件生产规模

目目前，预制构件生产的信息化程度相对较低。为了提高生产效率和质量，需要采用先进的生产信息管理手段，以便了解构件生产全过程的信息、安排合适的预制构件生产计划、实时掌握生产资源信息，并密切关注质量数据采集。同时，各预制构件厂还需要提升各生产线的自动化和机械化水平，以增加预制构件的生产规模、提高生产效率，并减少现场工作人员的数量。

（2）提高预制构件生产技术和生产能力

目前国内装配式建筑正处于发展阶段，想要提高预制构件生产技术和水平，我们可以对生产线进行改进和优化、引入一些先进的生产设备和技术，并加强对技术人员的培训，以提高其专业水平和技术能力。

　　5.6.3运输方面成本控制对策

（1）制定合理的运输方案

预制构件的运输费用包含了预制构件的运输费、二次搬运费、构件运输保护费以及到场后的堆放保管费用。其中预制构件的运输费中包含了固定费用和可变费用，固定费用包含运输车辆的购置费用和折旧费，可变费用包含人工费用、运输过程中产生的燃料费、车辆维修保管费以及一些不可抗力因素所产生的费用。因此要制定合理的运输方案，进而降低构件运输阶段产生的成本。运输方案的制定需要考虑运输车辆的选择、合理的运输路线、构件摆放及装卸。首先要选择合适的路线，在运输构建前要实地考察，选取路程短且路况较好的路线，计量规避有急转弯的路段。其次对于运输车辆的选择，首先要确定运输构件的尺寸大小和重量，根据构件的基本信息选定合适的运输车辆。但目前我国预制构件运输车辆的选择非常有限，通常只能选用半挂车进行构件的运输，它的装载量较小且没有配备装卸装置，还需要额外的专业人员以及装卸机械设备。在装配式发展较好的国家有预制构件运输专用的车辆，我国也应顺应发展，引进更适合预制构件运输的专用车辆，可提高运输时的安全性和稳定性，综合效应提高。最后在构件的摆放和装卸过程中，要先检验预制构件的强度，设定堆放层数以及堆放方式，防止运输过程中构件被磕碰损坏。对于较大的预制构件，应根据其安装方位确定其装车方向，便于卸车安装。

（2）合适的运输距离

由于构件体积和重量较大以及易损坏的特性，因此在对预制构件的运输过程中，要选择运输路线短且相对平稳安全的路段，这需要对运输路线进行调查选择。预制构件厂大多建立在相对偏僻的郊区，要合理运用周围的资源，优先选择距离安装现场相对较近的工厂，以减少燃料费以及运输过程中的损耗。根据调研，在一般情况下预制构件的运输距离以50km为分界限，50km内的运输价格不变，大于50km的运输价格会随着距离的增加而产生增加费用。因此要从相对较近的预制构件厂商中进行比选，选择出最优的生产商。根据实地考察选取了多家预制构件厂的位置以及运输半径为50km时的覆盖范围，可根据施工现场的位置选择运输距离较近的生产厂家。

　5.6.4安装方面成本控制对策

（1）安装技术水平

提高装配式建筑安装时的技术水平对其成本的控制有较高的作用，因此要研究探索出更先进符合我国情况的技术。在安装过程中出现的技术问题主要集中在线路被堵塞、衔接部分不精确、混凝土浇筑的不均匀以及吊装安装强度较大等。其安装优势体现在可以进行同步安装，例如在进行基础建造的同时构件在工厂内生产，基础建造完毕后再运至现场安装，各工序依次进行，缩短工期，减少人力消耗，降低成本。进行拼接时，首先要将构件表面清理干净，保证接口处没有灰尘等工业残渣，在对构件摆放位置进行测量，防止接口位置出现偏差，以解决衔接口不精确的问题，根据图纸准确标出构件拼接处的标高位置进行拼接，减少因位置偏差出现的无法衔接及混凝土注浆流失等问题。在进行混凝土浇筑过程中，要及时振捣，防止出现浇筑的不均匀、产生气泡等问题的出现。根据现场情况实时的对安装方案进行优化，选择合适的机械设备和吊装工具，在实施墙体的吊装过程中，要注意标高和角度是要重点注意对象。在吊装作业前应有验算的步骤，保证吊装的方式、顺序以及吊点的准确性，吊装过程中应注意吊装夹角度数、吊装时长与平稳度。

（2）提高现场管理水平

在装配式建筑的安装过程中，对工作人员的要求、技术化程度以及机械化程度要求都比较高，且安装与工程质量密不可分，若要提高工程的质量，重要的是建立健全现场管理机制，以提高安装现场中对各部分的管理水平。首先要建立智慧型的工地，及时有效的获取现场的工作情况，保证工作的稳步进行。推进新技术的开发创新，引用BIM技术，对安装过程进行模拟演示，确保每一流程的准确进行。保证建设工程的工程进度和质量，有效预防因工期延误或质量不足情况下产生的不必要成本。其次要建立完善的管理机制，合理运用各部门的工作人员，要实行科学的分工，各部门间要做好配合及时进行沟通，建立责任分担机制。最后要提高管理人员的工作素质和管理意识，培养出有具有专业能力的管理团队。

（3）培养专业工作人员，提高生产团队的专业度

此前我国大多是现浇建筑，对工作人员要求不高，综合考虑装配式建筑的生产特点，我国现阶段缺少相关专业人才和产业工人。根据当前国情，建筑各方单位根据自身需求去培养专业人员，可以招收有经验的装配式建筑人才或学习相关专业的学者，并对原有的工作人员进行技术培训，鼓励各方考取相关证书。进一步培养优秀先进的装配式技术人员，加大对装配式建筑的研究，逐步攻克并改进预制构件生产及安装等先进工艺，近早的实现生产自动化、工业化以及规模化，减少工业损耗，提高工程质量，并降低预制构件生产及安装成本。要对产业工人加大培训力度，加强安装人员的装配式知识、实际动手能力以及创新应变能力，提高安装人员的素质及工作责任心，营造良好的工作氛围。要对在固定的时期对安装人员进行考核，对于表现优秀的工人要颁布相应的工作证书或发放奖金进行激励。要提高工人的操作熟练度，提高工作效率以及生产效率，减少因失误产生的损耗，降低装配式建筑的增量成本。

　5.6.6其他方面成本控制对策

（1）政策支持

针对目前国内装配式建筑发展不够成熟，市场认可度不高以及成本较高的问题，XX可以采取以下几个方面的优惠政策：

①土地出让条件规定：XX可以在土地出让条件中规定鼓励采用装配式建筑的要求，例如规定采用预制构件、建设周期等，从而鼓励开发商和建筑企业使用装配式建筑。

②财政政策：XX可以出台财政补贴政策，降低装配式建筑生产和施工过程中的成本，例如给予税收优惠或补贴，提供基础设施建设支持等。

③税费政策：XX可以针对装配式建筑行业实行税收优惠政策，例如减免增值税、企业所得税等，从而降低企业生产成本，促进装配式建筑的发展。

④金融政策：XX可以出台相关金融政策，例如加大对装配式建筑的信贷支持、提供贷款担保和保险等，帮助企业解决融资难题。

⑤建设行业支持政策：XX可以加大对建设行业的扶持力度，例如加强装配式建筑技术培训和普及、提高行业标准化水平等，从而促进装配式建筑市场认可度的提升。

通过制定上述优惠政策，可以推动装配式建筑的发展，降低企业生产成本，提高装配式建筑的市场认可度和安全可靠性，从而逐步实现装配式建筑行业的成熟发展。

（2）相应标准法规的完善

为了解决我国装配式建筑标准规范不完善的问题，可以采取以下措施：

①深入调研：XX相关部门可以组织专家对装配式建筑设计、构件生产和现场安装等阶段进行深入调研，掌握各个环节存在的问题，并针对性地提出相应的标准规范。

②借鉴国外经验：可以借鉴国外已经形成的标准规范，尤其是像欧盟、X和日本等发达国家在装配式建筑领域经验丰富的国家，结合我国市场环境，逐步形成适合中国国情的标准规范体系。

③制定统一标准：可以通过国家标准化机构的统一协调，制定统一的标准规范，包括设计、构件制作、现场安装以及验收等方面的标准规范。这样可以避免因为标准不统一而导致的相互脱节问题。

④加强质量监督：为了确保标准规范的实施效果，应该加强对装配式建筑全过程的质量监管，从设计到施工，每个环节都应该有专人负责监督和检查，以确保装配式建筑的质量和安全。

⑤推广宣传：XX可以通过多种渠道向公众推广装配式建筑标准规范，提高消费者的认可度和接受程度。同时，也可以鼓励企业加快推广装配式建筑的标准规范，使得更多的人了解和认可装配式建筑。

通过以上措施的实施，可以逐步建立完善的装配式建筑标准规范体系，弥补现有标准规范不完善的问题，进一步促进我国装配式建筑行业的健康、规范和可持续发展。

（3）BIM技术的运用

BIM技术在国外已经得到广泛应用，其对于装配式建筑的全生命周期管理起到了重要作用。

在设计阶段采用BIM技术可以实现装配式建筑的可视化设计，并且在构件深化设计中，可以快速生成构件设计图，并进行多维数据建模，优化构件结构。通过BIM技术可以对相关构件重点连接部分进行重点深化设计，从而保证构件安全可靠性。同时，BIM技术还可以提供各类材料的参数数据信息，可以为整个项目的选型决策提供依据。

在生产阶段运用BIM技术对整个订单、生产计划和库存等信息进行实时管理，制定合理的生产布局，使得生产资源利用效率达到最大化。通过向构件添加二维码或其他识别标记，可以帮助追踪每一件构件的生产进度和位置，实现订单生产的精细化管理。

在现场施工阶段BIM技术可以进行土建、水电、暖通等的综合管线碰撞检查，减小工作难度。同时可以模拟安装，通过模拟来对应的安装工艺进行合理优化，从而减小作业难度，提高安装效率和工程质量。此外，BIM技术还可以协助施工管理人员进行现场的进度计划和资源调配，并实现对施工风险的有效识别和控制。

在运营维护阶段BIM技术可以对相关设备进行信息查询以及定位识别，有利于后期的保养维修，同时还能进行灾害应急管理，制定安全疏散方案及路线，使损失达到最小化。

综上所述，BIM技术可以在装配式建筑的全生命周期中发挥重要作用，从而提高建筑的品质和安全性，降低施工成本，促进装配式建筑的可持续发展。

　　5.7本章小结

本章节主要通过工程实例对比装配式建筑和现浇混凝土建筑的成本，发现土建工程部分的构件成本是成本增量的最主要因素。接着对预制构件成本影响因素进行了分析。最终根据现阶段装配式建筑的发展情况和分析结论，提出了装配式建筑成本控制的建议。

结论与展望

装配式建筑因其绿色环保等优势成为国内建筑业的趋势，相关部门也发布了很多推进其发展的各种优惠政策。虽然国外装配式建筑在技术和管理方面领先于国内，国内装配式建筑的发展目前还存在一系列问题。由于技术和结构形式等方面的限制，我国装配式建筑的造价高于现浇混凝土建筑的造价，这也是要解决的首要问题。为了找出装配式建筑成本居高不下的原因并提出改进措施，本文利用层次分析法制作装配式建筑成本控制方案评价模型并且以装配式住宅实例与传统现浇式住宅实例进行各分部分项工程费用对比。通过研究，本文得出了以下结论：

（1）装配式建筑成本居高不下的原因主要在于预制构件各个环节中的设计和生产。为了降低装配式住宅的造价，必须解决每个环节中存在的问题。本文就各个阶段成本控制提出了建议。

（2）通过对工程案例对比分析，可以找到两种建筑模式成本存在差异关键在于预制构件成本和运输以及安装过程塔吊等设备费用。并且就设计、运输和安装阶段提出建议。除了以上针对成本增量的措施，本文还提出了其他建议措施。如：BIM技术的运用。

现阶段国内装配式建筑仍然处于推广的初级阶段，但我们相信，随着装配式建筑的不断推广应用，配合BIM建筑信息模型的使用，其规模经济效应将逐渐增大，不远的未来，装配式建筑建造成本居高不下的问题肯定会有所改观，甚至优于现浇式建筑结构。本文分析了装配式建筑的设计、生产运输、和安装下各个影响因素与建造成本的关系，然而装配式建筑发展不能仅看建造成本，装配式建筑会产生工期效益、生态效益等社会效益是现浇式建筑无可超越的，装配式建筑的普及和发展是社会环境下的必然趋势。

　致谢

行文终有收笔时，执笔至此，思绪万千，感谢家人，感谢老师，感谢好友，感谢所有相遇。致谢，是论文的终点，亦是另一个阶段的起点。至此，我与大学的故事来到了全剧终。愿大家永怀年少的蓬勃朝气，鲜衣怒马，引吭高歌。山高路远，我们更高处再见！

“追风赶月莫停留，平芜尽处是春山。”愿我们前路漫漫亦灿灿!

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