内容目录
装配式混凝土结构 vs 装配式钢结构
1.PC和 PS的基本情况
2.PC和 PS,谁成本高?
3.钢结构成本略高的原因及其优缺点
图5:中央电视台装配式混凝土结构 vs 装配式钢结构
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。
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。
图 6:雄安新区市民服务中心
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。
3.2.PC和PS,谁成本高?
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。表20:不同装配率住宅估算参考价(元)
装配式混凝土小高层住宅
装配式混凝土小高层住宅60% 1935.00 228.00 114.00 2277.00 装配式混凝土高层住宅20% 1896.00 223.00 112.00 2231.00 装配式混凝土高层住宅40% 2037.00 240.00 120.00 2397.00 装配式混凝土高层住宅50% 2106.00 248.00 124.00 2478.00 装配式混凝土高层住宅60% 2175.00 256.00 128.00 2559.00 装配式钢结构高层住宅-2360.00278.00 139.00 2777.00
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
钢构房屋造价土建筑小许多,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PC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。
图7:不同装配率下PC结构和PC结构增量成本变化示意图
3.3.钢结构成本略高的原因及其优缺点
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。
图8:2019年不同结构类型的装配式建筑在新开工装配式建筑占比
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