PC技術經濟性初討鐘志18823351236全國建筑構配件標準化委員會委員中建科技深圳分公司副總經理/總工高級工程師MBA目錄第一章問題的提出第二章PC建筑技術經濟性的影響因素第三章PC制造環節的技術經濟性分析第五章結論與建議第四章PC運輸環節的技術經濟性分析第一章問題的提出——目前，PC裝配式建筑建安造價普遍高于傳統現澆方式，基本規律是預制率越高，造價差距越大?！獡本?、上海、深圳、安徽、沈陽等先行城市的數據統計顯示：普通剪力墻結構建筑，當PC預制率在15%-60%之間的時候，建安造價高出大約100-500元/㎡；普通框架結構建筑，當預制率在15%-60%之間的時候，建安造價高出大約200-1000元/㎡。這已經成為制約整個行業發展的一個重要因素，如何破解，值得深思！現象：剪力墻結構框架結構造價現澆預制現澆預制筆者的認識：發展PC裝配式建筑首先是一個技術創新活動，由技術創新推動社會關系的調整。要評價這項活動的經濟和社會效益，必須采用技術經濟學的分析方法，全面、客觀、實事求是。對問題的認識：和誰比？所處角度？靜態/動態？結構形式？高在哪里？具體內容？技術措施？成本高預期效果？分析方法：技術經濟學（Technicaleconomy）：研究技術創新和技術管理的經濟效果的學科。——由我國技術專家和經濟學專家創立——源于解放初期大規模建設的需要——基于傳統經濟學理論，以技術管理和技術創新的經濟性質、經濟特征、經濟價值和經濟效果為研究對象?！獙賾媒洕鷮W源頭在技術創新和技術管理，終點在經濟效果。NPVIRREBIT靜態投資回收期動態投資回收期風險保本點社會效益目錄第二章PC建筑技術經濟性的影響因素項目特點多維度區域政策項目目標設計方案技術方案施工條件實施該項目要達到的社會、經濟效益是什么？該項目建筑、結構形式是否適合用PC？采用哪種技術體系？哪些部位預制，預制率是多少？是否有替代方案？項目采用PC技術的施工條件？該區域是否有支持性、補貼性政策？PC項目決策該項目規模、開發周期、市場定位如何？裕景幸福家園PC建筑技術經濟性的影響因素PC建筑PC結構PC構件PrecastConcrete材料性能學單一材料建筑學結構/力學材料工藝學復合材料結構體系建筑體系對PC的認識：PC建筑技術經濟性的影響因素PC本質上是一種解決方案！橋梁工程基礎工程地面工程外墻工程主體結構地下工程PC預制梁、柱、墻、樓板、屋面、屋架、樓梯、陽臺。結構、圍護、外裝飾一體化墻板。路面磚、排水溝、電纜槽、花池、路緣石、電線桿等。地鐵、管廊、管溝。先張、后張、截斷梁，防撞墻、擋板。管樁、方樁。PC建筑技術經濟性的影響因素PC建筑技術經濟性影響因素1、規?，F澆結構規模經濟效益不明顯，但是預制裝配式建筑體現出明顯的規模經濟效益。——一般而言，住宅項目由于戶型比較復雜，一次性建設面積應該在2萬㎡以上，低于兩萬平方米，成本上升很快；在2-20萬平方米之間，成本隨著實施規模的擴大會有所降低；超過20萬平方米，規模效益就不是很明顯了。——框架結構的建筑，經濟規模主要取決于結構的復雜程度。相對而言，如果是標準柱網，超過10層即可以表現出較好的規模經濟效益?！投鄬咏ㄖ?，每一棟房子的構件型號較多，要實現規模效益取決于構件重復的程度。一般30棟以上即可表現出較好的經濟規模效益。單位成本規模PC建筑技術經濟性影響因素2、建筑方案建筑方案應該適合做裝配，有利于發揮PC的比較優勢?！到y化：傳統的設計思維是系統化的，建筑設計按照功能分區、采光、舒適度等要求，考慮圍護、給排水、強弱電、地面、天花、內外墻等系統。這些系統之間相互適應的借口就是模數協調標準，尺寸要相互匹配?！K化：但為了適應裝配化施工的需要，還需要從模塊化的角度考慮問題。最終生產、安裝是按照模塊進行，所以又要考慮各模塊之間連接構造。PC建筑技術經濟性影響因素2、建筑方案——集成化：將各系統的部品部件（圍護、防水、保溫、防火、管線）在一個功能模塊中進行適度集成，將大大提高該模塊的制造效率，降低成本，提高品質。但是集成過度又會造成生產效率降低。好的集成模塊往往具有較好的比較優勢，是現澆無法達到。——定型化：混凝土是一種可塑性極強的材料，不但自身的強度、形狀、顏色、容重等可塑，同時還可以與鋼筋、纖維等材料復合。因此，構件不在于是否復雜，而在于是否定型，形成系列化產品。重復生產，不僅可以提高模具利用率，還可以大大提升人工操作效率。PC建筑技術經濟性影響因素3、結構方案PC具有良好的結構性能和耐久性，有時還具有很好的藝術表現力。但是PC的特點決定了其適應性是有一定范圍的，不可放之四海而皆準。——結構計算方法：“抗震”彈塑性設計理論對PD結構可能是不適用的。日本采用“隔震”“減震”“避震”“消震”“減災”等結構設計理念，強調結構概念設計，而不是依賴軟件進行復雜設計。美國多低層結構的PC建筑甚至采用手動計算方法。重要原因就是：采用“剛柔相濟”的設計理論，化繁為簡，通過節點應變而不是結構體的破壞消除應力。PC建筑技術經濟性影響因素3、結構方案——結構構件優化：豎向采用高強混凝土，發揮工廠化制造的優勢。水平采用預應力，大大降低構件截面尺寸，節約材料。采用高強度鋼筋和鋼絞線，更加經濟合理。50米后張法：2.6米高，自重138噸，9孔，63根1860鋼絞線比利時：1.2米高，工字型梁，C80混凝土，自重70噸。PC建筑技術經濟性影響因素3、結構方案——節點優化：需要連接成剛性的節點，可以采用螺栓、焊接、后澆混凝土、UHPC等方法，不需要剛性連接的節點，盡量不要出筋。有抗剪要求的節點，綜合考慮采用鍵槽、毛面還是鋼筋連接，不能頭發胡子一把抓。豎向鋼筋連接漿錨約束搭接連接灌漿套筒連接軟鋼擠壓機械連接混凝土預留孔灌漿連接全灌漿套筒半灌漿套筒分體式半灌漿套筒變截面半灌漿套筒波紋管灌漿間接搭接雙皮墻半預制剪力墻PCF半預制剪力墻PC建筑技術經濟性影響因素3、結構方案——結構體現建筑之美：最美的建筑往往蘊含著結構之美，弧形、拋物線、拱、圓這些基本幾何元素在建筑中應用會很美，實際上也是受力最合理的結構。用預制的方式可以實現，用現澆方式很難實現。PC建筑技術經濟性影響因素4、業主的能力業主是否對方案有把控，是否進行了切合實際的分析，過程中是否做到“適度”管理?！欠袷呛玫腜C方案，應當將設計師的設計方案交由施工、工廠、經濟方面的專家共同論證。?！O計、施工、生產以及經濟測算方案應當同時完成。（日本前田1%的誤差?。。獙嵤┻^程應當遵循“圓桌會議”原則，充分聽取各方意見，而不是將矛盾往后推。——尊重參施單位的技術革新，以目標為導向，利益均沾。沒有合理的利潤，很難有優秀的產品。4、業主的能力預制部位結構形式剪力墻框剪框架外墻選擇性預制選擇性預制掛板內墻選擇性預制選擇性預制輕質隔墻樓梯√√√陽臺√√√樓板選擇性預制選擇性預制√不熟悉的開發企業應當聘請咨詢公司。PC建筑技術經濟性影響因素建筑里面的每一種PC構件都可以單獨測算技術經濟性，但整體測算更重要?？蚣芙Y構日本鹿島預制梁柱技術剪力墻結構約束漿錨連接技術傳統現澆技術剪力墻結構鋼筋套筒灌漿連接技術4、業主的能力PC建筑技術經濟性影響因素PC建筑技術經濟性影響因素5、承包商的能力一個PC項目是否能夠做好，與承包商的能力有很大關系。——實施方案策劃能力：對于整個項目的重點和難點識別、管理流程制定和優化、職責分工、資源獲取途徑和方式等有詳細策劃能力；——深化設計能力：深化設計的一個重要目標就是將設計師的方案細化到可以落實的程度。凡是在實施過程中不斷變更、改來改去的深化設計，都不是好的深化設計。從技術經濟性的角度深化設計主要應該做好三項工作：型號尺寸優化、碰撞檢查、材料優化。好的深化設計可以大大提升實施過程的效率，反之亦然?！に噧灮芰Γ横槍Σ煌捻椖?、不同的構件應當采取不同的生產工藝，一成不變的生產工藝是不存在的，如果存在也是低效的；樓梯-成組立?；蜷L線發、樓板—預應力長線、剪力墻-固定臺模、內隔墻-成組立模或連續擠出、梁-長線法、柱-長線法或者成組立?！a組織能力：在特定的時間、空間以及其他約束條件下，生產組織就像解方程式，一般會有最優解；目前的項目均屬于預制工程，約束條件越多，越考驗工程技術管理人員的智慧。——保障能力：資金、材料、人員、設備的保障能力不僅僅是其本身消耗量的問題，更牽涉到對系統效率的影響，保障能力不足所造成的的損失是隱形的。PC建筑技術經濟性影響因素承包商能力實施方案策劃能力PC深化設計能力生產組織執行能力施工工藝優化能力保障能力承包商實施PC項目的能力模型PC建筑技術經濟性影響因素6、實施條件是否有合適的構件廠？運輸距離？是否有經驗豐富的安裝隊伍？是否有合適的吊車選用？是否有優惠條件？——構件廠的能力對PC項目實施的影響很大，因過程的可替代性不強?！\輸距離在80公里以內是比較經濟的，但并非超過就不行，須綜合評判。——有經驗的安裝隊伍對施工的質量、成本、工期、安全乃至文明施工都有重要影響。安裝費變化可能在100-800元/m3之間——對于較大構件和較小的施工空間，吊車的選擇一開始就要重視。不同的吊裝方案對成本影響很大，吊車的臺班費呈幾何級數增長。第三章PC制造環節技術經濟性分析建設規模多維度決策區域政策工廠目標經濟測算工藝方案市場前景建設該工廠要達到的社會、經濟效益是什么？企業戰略是否需要？利潤率？投資回收期？內部收益率？保本點？采用哪種工藝方案？對應的產品類型？未來的適應性？結構或建筑發展趨勢？發展前景？主要的產品類型？該區域是否有支持性、補貼性政策？PC工廠投資合理的經濟規模是多少？分幾期建設？營銷成本工期質量前景IRR、NPV回收期風險PC制造環節技術經濟性分析PC制造環節技術經濟性分析成本項子項主要內容定量預測材料費工程材料混凝土、鋼筋、預埋件、其他材料銷售收入的35%-60%輔助材料脫模劑、緩凝劑、密封條1%以下人工費鋼筋制作鋼筋下料、加工、綁扎等400-800元/噸構件成型鋼筋入模、模具支拆、混凝土澆筑養護等400-1500元/m3構件出池修整構件起吊、修補、倒運、存放、檢驗、標識等200-500元/m3輔助作業混凝土制造、吊車作業、車間衛生、物料儲運等50-300元/m3機械費機械維護生產設備的日常保養維護、修理。30-50元/m3能源消耗生產設備的各種能源消耗

固定資產攤銷土地土地購買和整理的成本，一般按照可使用年限直線法攤銷與產量成反比房屋房屋建造費用，一般按照會計準則攤銷（20年）與產量成反比設備設備購買和安裝費用，一般按照會計準則攤銷（8-10年）與產量成反比措施費模具為了成型構件而采用的各種模具及其配件100-1000元/m3，甚至更多成品保護材料為了保護產品而增加的各種支墊、穩固、包裝材料20-100元/m3管理費管理人員工資管理人員的工資及其附加費至少5%初創企業比例更高辦公費日常辦公的各項費用財務費利息或等同利息的資金使用費因投資項目而產生的借貸利息，在投資前期對項目影響較大。不確定，投資時要謹慎決策財務杠桿銷售費

因銷售而支出的廣告費、差旅費、業務招待費等等。一般3%以內利潤

工廠通常按照成本定價法銷售產品一般5-8%稅金增值稅通過抵扣以后，一般為銷售收入的6-8%

銷售收入的17%所得稅企業盈余之后繳納的企業所得稅營業利潤的25%PC制造環節技術經濟性分析定量分析方法的應用：PC產品——有構件標準圖集——按批量組織生產和檢驗——生產不針對具體工程——連續生產，合理庫存——對產品進行檢驗例如：排水管道、管樁、預制標準市政構件、排架結構工業廠房構件、預應力空心樓板等。PC工程——沒有構件標準圖集——按項目組織生產和檢驗——生產針對具體工程，有邊界限制——不均衡生產，提前庫存——通常對過程進行檢驗例如：預制橋梁、地鐵管片、預制管廊、剪力墻結構構件、框架結構構件等。建筑產業現代化=生產力（技術）+生產關系（社會分工）。PC建筑技術經濟性的影響因素PC產品PC工程固定成本收入金額數量支出固定成本收入金額數量支出保本點保本點PC建筑技術經濟性的影響因素變動成本變動成本PC制造環節技術經濟性分析降低材料費的技術措施：

1、混凝土配合比（10-50元/m3）：采用干硬性混凝土，降低水泥用量；采用摻合料替代水泥，輔之以激發劑和高溫養護措施；采用高效早強型減水劑，降低成本，提高效率。2、采用盤條鋼筋（10-30元/m3）：連續機械化生產，減少料頭。3、混凝土廢料回收（5-10元/m3）：大量渣土的化學成分滿足混凝土的要求，可以做成各種小型構件使用。4、采用合理的模具（3-10元/m3）：構造措施合理，減少密封條等輔助材料的消耗。5、采用高品質的輔料（3-10元/m3）：脫模機、緩凝劑等，計算綜合成本而不是材料單價。PC制造環節技術經濟性分析降低人工費的技術措施：

1、優化設計圖紙，降低實施難度；2、優化生產工藝，降低實施難度；3、優化產品結構，預制工程與產品合理搭配，充分利用人工；4、不斷改進設備、工具，提高其對產品的適應性；5、采用自動化設備替代人工；6、創新產品及其生產工藝，實現全自動制造（預拌混凝土的例子）。7、合理組織車間工序：時間、空間、物流、人流順暢合理，減少二次倒運；8、合理利用外包手段，與自有工人形成優勢互補；9、做好人員崗前篩選和培訓，讓合格的人到合適的崗位上去；10、合理評估業務的可實施性，力求做到均衡生產；11、保持工人的穩定性，提高工人工作的積極性、主動性；12、嚴格質量檢驗，減少因返工、修補增加的人工；總占比10-40%優化空間30%以上PC制造環節技術經濟性分析降低機械費的技術措施：

1、合理配置設備，大小搭配、快慢搭配、高低搭配、室內外搭配，避免設備作業“忙閑不均”，設備與產品錯配；2、利用先進技術和設備，從根本上降低能耗；3、做好設備日常保養，避免小病成大病；4、重視設備維修工人的管理，避免南郭先生濫竽充數；5、優化能源結構，采用先進的分布式能源、綠色能源等技術；6、應用信息技術，打造智慧工廠，提高設備利用率，提高能效。設備配置表生產組織流程維修與保養能源結構信息化（數字化、集成化、網絡化、）PC制造環節技術經濟性分析降低固定資產攤銷的技術措施：

1、合理確定工廠規模：太小發揮不了規模經濟效益，容易錯過發展機會；太大容易造成資產浪費，投資風險大；2、做好工廠項目可行性研究：產品、工藝、設備選型很重要。3、合理確定配套設施規模：對于工廠而言，這部分投資不能直接產生經濟效益。4、合理確定工藝及設備：一切為了生產，因地制宜。5、合理規劃工廠功能區：生產及庫存的匹配性，物流、人流的合理規劃。6、合理規劃投資節奏：分期分批建設。7、均衡生產，分清固定成本和變動成本。8、項目選址考慮因素：土地成本、運輸成本、原材料成本。市場定位產品定位工藝選型設備選型廠房規劃工廠規劃投資規劃經營規劃PC制造環節技術經濟性分析降低措施費的技術措施：

1、模具的數量：根據項目工期、構件型號、數量進行配置，型號-數量-重量；2、模具的材質：周轉次數、質量保障能力、原材料的可回收性；3、模具的構造：可變部分-不可變部分；4、模具的工藝：支拆工藝、振搗工藝；5、模具的維修保養：易損件-固定件、保養措施、保養周期、配套工具；6、模具的使用規范：杜絕野蠻施工，多用小型電動工具；7、模具的重復利用：產品定型、構造、材質、維修保養?？傉急?-30%優化空間20%以上PC制造環節技術經濟性分析降低管理費、稅金的技術措施：

1、把錢花在刀刃上：必要的技術人員、技術革新投入。2、利用先進技術提高效率是降低管理成本最好的措施。3、技術管理措施：ISO標準的應用（流程-職責）工作標準-資源配置4、充分利用技術成果爭取稅收優惠政策：節能減排政策、綠色建筑政策、高新技術產品和企業政策。5、研發投入的貢獻：工藝、材料、產品、技術。價值研發營銷制造裝配產業鏈總占比3-10%優化空間10%以上第四章PC運輸環節的技術經濟性分析成本項子項主要內容影響因素車輛使用費折舊車輛每月固定折舊費固定成本，與車輛利用率成反比維修保養、保險費車輛的維修保養費用與管理水平有關人工司機工資及其附加卡車司機工資及其附加費一般按照基本工資加計件裝卸人員工資及其附加配合裝卸貨物的工人及其附加費，多數情況下由司機完成一般按照基本工資加計件輔助工具綁扎、穩固預制構件的工具，如鋼絲繩、緊線器等跟構件復雜程度有關能源車輛運輸所消耗的燃油與運距有關過路過橋費車輛通過路橋時繳納的費用遠距離運輸時影響較大管理費管理人員工資管理人員的工資及其附加費比例較小，影響較小辦公費日常辦公的各項費用

財務費滯后結算產生的財務費結算和付款周期利潤企業利潤包括上述所有的因素稅金增值稅通過抵扣以后，一般為銷售收入的6-8%國家稅收政策所得稅企業盈余之后繳納的企業所得稅國家稅收政策PC運輸環節的技術經濟性分析PC運輸環節的技術經濟性分析降低運輸費用的技術措施：1、自有車輛與第三方物流結合；2、結合施工組織設計，優化裝車方案；3、采用專業運輸車或運輸架；4、了解區域物流規律，優化供應商和運輸路線；5、優化生產、運輸、安裝方案，適當庫存；第五章結論和建議結論一：要全面認識目前“PC裝配式建筑成本高”

問題的本質結論和建議工業化增量成本提高工程質量可降低80%后期維修費用，可減少99%外墻滲漏事件。降低人工費用至少可降低25%人工費用。提升施工效率至少可節省25%的建造時間。增加環境效益節能、節水、節材、減少建筑垃圾。工業化減量成本成本構成附加效益預制構件設計費施工措施費減少腳手架費免抹灰費縮短項目建造周期1、造價對品質的影響預制與現澆兩種模式，所生產的產品品質是有區別的，不同品質的應該有不同的價值，對應是不同的成本和售價。奧迪就應該有奧迪的成本，而不是奧拓的成本，關鍵要實現價值的正向傳遞。2、應當動態的看問題靜態的看，目前預制比現澆造價是高一些，但是考慮產業成熟度、學習曲線、人工費、環保和安全成本提高等因素，動態就不高。3、不同角度看成本政府通盤考慮經濟效益、社會效益；開發商考慮短期經濟利益和未來競爭優勢；施工企業只考慮項目成本；構件廠考慮單個業務的盈利狀況，不賺錢的單子通常不接，但是如果分析清楚固定成本和變動成本，情形就會不一樣。4、模式的變化如果單獨考慮某一個環節，成本確實會增加，但是如果把幾個環節放在一起，采用EPC模式，綜合測算成本，可能就可以持平甚至降低。結論一：要全面認識目前“PC裝配式建筑成本高”

問題的本質結論和建議1、PC是一種工程解決方案，有其自身特點，目前在施的很多項目并沒有發揮其優勢；2、PC與現澆相比可以在高強材料、預應力、裝飾性、集成度等方面表現出比較優勢；3、PC建筑與現澆建筑相比具有規模效益，不同類型的建筑經濟規模有所差別；4、PC建筑要結合設備、材料、信息化等新技術來實施，才能充分體現其優勢；5、就目前普遍實施的項目而言，PC仍有15%以上的成本優化空間。結論二：要全面認識技術手段降低PC成本的潛力結論和建議結論三：要全面從技術創新和技術管理兩個層面解決問題1、目前我國PC建筑亟待結構技術創新；2、PC建筑設計時應同時兼具系統化和模塊化思維；3、BIM技