合理地選擇裝配方案將有助于降低建筑全壽命周期的綜合成本。本文通過一棟以裝配式剪力墻為結構的高層住宅樓的預制率與成本的測算，結合5套不同裝配方案，對不同方案的建造全成本進行對比與分析，研究不同預制率建筑方案對成本的影響，然后制定以預制剪力墻為豎向構件預制方案，探究裝配式剪力墻結構預制率對成本的影響，為選擇合理的組合方案提供參考。

一、工程概況

某高層住宅標準戶型(圖1) ，建筑總面積為28884.86㎡，地上建筑面積26659.83㎡，地下建筑面積為2225.03㎡，設計標高±0.000相當于72.100。地上31層，地下2層，建筑屋面標高93.900m，地下二層3.900m和地下一層為5.200m，一層高3.900m標準層為3.000m。

圖1 標準層平面

二、成本的計算

針對不同類型、各個型號的預制構件的成本核算問題，本文使用加權平均法求得不同構件的平均價格。

構件的成本計量包含: “直接費”( 包含: 材料費、人工及機械、措施費) 、“綜合管理費”、“利潤”和“營業稅”四大部分。數據來源于本項目的實際清單，其中:

直接費= 材料費+人工及機械+措施費

綜合管理費= 直接費×14%

利潤= ( 直接費+綜合管理費) ×6%

營業稅= ( 直接費+綜合管理費+利潤) ×13%

按照此種計算公式，一塊同型號的同種構件最終價格為:

構件價格= 直接費+綜合管理費+利潤+營業稅

根據構件設計的材料，和單塊用量的理論消耗量，以及材料的單價，進行材料費的計算。然后對其“人工及機械費”和“措施費”進行測算。并將得出的構件價格于現澆構架單價進行對比，得到相對于傳統施工的單平方米建造成本差異。計算結果見表2。

三、不同方案預制率對成本的影響

本項目將分為5個方案:

方案A 完全按照傳統現澆建造方式: 使用主體結構現澆、砌體填充墻。

方案B 主要考慮水平構件預制，預制的構件類型包含預制疊合板、樓梯、疊合梁。

方案C 在方案B水平構件預制的基礎上，預制構件增加預制非承重墻。

方案D 在方案C的基礎上，預制構件增加預制剪力墻內墻。

方案E 在方案D的基礎上，增大剪力墻預制的程度，預制構件增加預制剪力墻外墻。

根據不同拆分方案計算生產全成本，不同方案較之傳統方案(方案A) 的單位建筑面積成本增量如表3所示、折線圖如圖2所示。

圖2 各預制方案單方成本差值折線

出于經濟性考慮，假設僅需滿足所在地區預制率10%～20%的要求，應盡可能預制水平構件，含疊合板、樓梯、疊合梁; 如預制率需達20%以上，還應預制剪力墻。

折線顯示的變化趨勢是: 預制率升高，成本增高，但增加的幅度在不同區間內是有差異的。

方案A至方案B斜率最小，顯示出該區間由成本增量提升的預制率最高( 獲得預制率的顯著提升) ，說明不要求預制豎向構件的情況下，僅預制水平構件得到的性價比是最高的; 方案B至方案C的斜率相對于A至B斜率有所上升，但是由于增加了非承重墻，預制率得到較大提升; 急劇的成本增加發生在方案C和E之間，預制剪力墻的在獲得高預制率的同時，成本也快速增加。

裝配式剪力墻結構預制率對成本的影響

選用裝配式剪力墻結構進行預制構件的方案組合，將只含有預制剪力墻外墻作為豎向構件的預制方式為方案A; 只含有預制剪力墻內墻作為豎向構件的預制方式為方案B; 同時含有剪力墻外墻與內墻作為豎向構件的預制方式為方案C(表4) 。

從表4可知裝配率剪力墻結構的預制率均大于15%，預制方案中加入預制剪力墻可大大提高預制率。當只選用預制剪力墻外墻做承重構件時，預制率都能達到20%; 當只選用預制剪力墻內墻時，部分預制方案達不到20%; 當兩種剪力墻都選用時，預制率都可達28%。將表格繪制成散點圖(圖3) 。

圖3 裝配式剪力墻結構方案散點

方案ABC其差別在于預制豎向構件的不同，可以看出方案A和方案B預制率整體較低，方案A 預制率略高于方案B，這是由于預制剪力墻外墻的預制率高于預制剪力墻內墻所致，方案C 的預制率最高，但是方案整體的預制率越高，成本相對也越高; 同一個預制方案內，以方案B為例，隨著預制率的不斷增加，相對于傳統施工的預制率增加，相對于傳統施工的單方成本增量呈波浪形高低變化，也就是說成本與預制率的關系并不是呈正比，由于預制樓梯的產業化成本相對于傳統施工有所降低，所以凡是使用了預制樓梯的方案，其經濟性較好，同時又提高了建筑整體的預制率; 通過對散點圖的仔細對比，還有一個明顯的規律: 在預制方案A、B、C內，都存在一個預制率相對較高(同預制方案內排名第三) ，而單方成本相對較低( 同預制方案內單方成本倒數第五低)的點: 方案B中預制率為25.94%時、方案A中預制率為34.48%時、方案C中預制率為43.44%時。他們的構件組成中都含有3、5、6，即預制疊合板、預制樓梯、預制非承重墻，這說明當預制疊合樓板、預制樓梯和預制非承重墻一起組合應用時，其預制率的貢獻程度不僅相對較高，而且他們的成本相對控制得較好，換言之，僅考慮成本目標的時候，這三種構件同時使用性價比最高。

圖4 各方案單方成本差值與預制率的比值折線

圖4是各方案單方成本差值與預制率的比值，反映的是一個百分點預制率所產生的單方成本差值。方案A折線圖處于圖中的最下方，說明方案A每增加一個百分點預制率所付出的成本是最少的，可知在預制裝配式剪力墻結構中只預制剪力墻外墻是最經濟的方式; 方案B和方案C折線圖出現相互交替相交情況，但是方案C相較于方案B更趨于穩定，與方案B相比選用方案C可避免方案成本出現跳躍性變化，且方案A、B、C在第二點都出現在各自方案中的最大值，即構件1+4、2+4、1+2+4(預制剪力墻外墻+預制疊合梁、預制剪力墻內墻+預制疊合梁、預制剪力墻外墻+預制剪力墻內墻+預制疊合梁) 方案，此方案是最不經濟的方案。

結論

我國建筑業已經進入轉型升級的重要階段，裝配式建筑是建筑業發展的必然趨勢。本文首先通過一棟以裝配式剪力墻為結構的高層住宅樓的預制率與成本的測算，對不同方案的建造全成本進行對比與分析。

1.預制率的控制

(1) 預制率貢獻度預制剪力墻外墻＞預制剪力墻內墻＞預制疊合板＞預制非承重墻＞預制疊合梁＞預制樓梯;

(2) 處于經濟考慮可盡量預制水平構件;

(3) 增加剪力墻的預制可大幅度增大預制率。然后制定以預制剪力墻為豎向構件預制方案。

2.成本的控制

探究裝配式剪力墻結構預制率對成本的影響。

(1) 預制剪力墻外墻比內墻得到的收益更高;

(2) 在裝配式剪力墻結構中增加疊合板、樓梯、非承重墻的預制，即保證了預制率，也不會使成本大幅度提高。

來源：施工技術