1 引 言
装配整体式建筑是将各类通用预制构件（PrecastConcrete,简称PC构件）经专有连接技术提升为工厂化生产，现场机械化装配为主的专用建筑技术体系。装配整体式建筑具有提高工程质量、缩短施工周期、四节一环保等优点，是发展绿色建筑的重要途径。近年来，沈阳市大力发展装配整体式建筑，陆续进行了多个装配整体式建筑工程建设，如丽水新城、凤凰新城、惠民小区、惠生小区、洪汇园小区等，并于2014年4月获批成为我国首个“国家现代建筑产业化示范城市”.
《沈阳市加快推进现代建筑产业发展若干政策措施》中规定，沈阳市三环范围内，以及沈阳经济技术开发区、浑南新城、沈抚新城等有条件的区域，建筑面积在5万平方米以上的新开发房地产项目，单体工程采用装配式建筑技术建设的装配率，必须达到20%以上。目前装配整体式建筑成本高居不下，装配率是影响成本的重要因素[1],因此确定经济装配率对于装配整体式建筑的发展具有重要意义。
装配率是指在建筑单体范围内，预制构件混凝土方量占所使用的所有混凝土方量的比率。传统现浇施工方式中，经济性是指工程从规划、勘察、设计、施工到整个产品使用寿命周期内的成本，具体表现为设计成本、施工成本、使用成本三者之和[2].由于装配整体式建筑方式可以显着地缩短工期，带来较大的工期效益，进而影响工程的经济性，因此本文认为装配整体式建筑的经济性应综合考虑设计成本、施工成本、使用成本和工期效益叠加后的结果。由此，经济装配率即获得相同建筑产品时经济性最佳的装配率。由于不同装配率建筑的设计成本差别较小，因此本文仅考虑施工成本、使用成本和工期效益三个方面，探究不同装配率情况下工程的经济效益，以求得装配整体式建筑的经济装配率范围。
2 不同装配率成本对比分析
本文在对惠民小区、惠生小区等装配整体式建筑的成本进行大量数据整理和核算的基础上，得到不同预制装配率情况下的成本情况，如表1所示[3][4].
2.1 装配率为16%的建筑工程项目成本分析
采用预制楼梯和预制叠合楼板时，装配率约为16%.按照目前沈阳市预制楼梯价格在2050~2200元/m3区间，叠合楼板价格在2150~2300元/m3区间，可计算出采用这两种预制构件的装配式建筑价格要比传统现浇平均高出70元/m²左右。
使用这两种预制构件，可减少现场施工时模板的使用量，减少抹灰，同时还减少了现场的施工量，可使工期提前10%左右，可带来工期效益约17元/m².从全生命周期成本的角度考虑，由于楼板和楼梯采用预制构件，在工厂内制作完成，质量相对较好，精度较高，投入使用后可降低建筑的维护成本，节约费用折现后约合13元/m².因此，装配率为16%的住宅工程的造价将增加40元/m²左右。
2.2 装配率为25%的建筑工程项目成本分析
由于仅使用200mm厚预制外墙板时，装配率约为25%,按照该预制价格在2200~2300元/m3进行核算，造价将增加65元/m²左右。外墙保温层需要在外墙板吊装完毕后再次施工完成，因此该方式对施工工期基本没有影响，模板、支撑、脚手架的使用量也没有减少，对未来使用过程中维护成本基本无影响。工程项目成本的增加仅是由于预制PC构件的运输成本和吊装成本导致。外墙保温板以及现场施工费用合计约为80元/m²,综合考虑该方式每平米造价将增加145元/m²左右。
2.3 装配率为30%的建筑工程项目成本分析
使用预制三明治外墙板时，装配率约为30%.目前三明治外墙板的价格在2450~2500元/m3区间，采用之后将使造价增加185元/m²左右。三明治外墙板在工厂制作时一次成型，现场施工无需再做保温层和饰面层，极大地缩短工期，经核算可节约工期15%,工期效益约合25元/m².另根据保温使用25年的年限要求，普通住宅需要在使用25年后重做外墙保温系统，而采用三明治外墙板不必更换保温板，节约费用的同时又避免了建筑垃圾对环境的影响，该费用折现后约为70元/m²,其他方面的维护成本降低约合5元/m².
因此，30%装配率的综合造价增加约85元/m².
2.4 装配率为40%的建筑工程项目成本分析
采用200mm厚普通预制外墙板、叠合楼板、预制楼梯三种预制构件，装配率约为40%,该组合将使建筑造价增加75元/m²左右，同时，现场制作外墙保温成本增加约80元/m²,但节约工期10%左右，工期效益约合17元/m²,使用预制构件可节约未来维护成本13元/m²左右。因此，40%装配率的综合造价增加125元/m²左右。
2.5 装配率为45%的建筑工程项目成本分析
采用三明治外墙板、叠合楼板、预制楼梯三种预制构件，装配率约为45%,造价将增加210元/m²左右。然而该组合方式可大量减少现场作业，工期提前25%左右，工期效益约合42元/m².未来维护使用成本节约88元/m²左右，其中避免重做保温系统70元/m²,其他维护成本18元/m².经核算，45%装配率的建筑工程综合造价增加约80元/m².
2.6 装配率为65%的建筑工程项目成本分析
采用全预制方式，即三明治外墙板、叠合楼板、楼梯、内墙均使用预制构件，装配率可达到65%以上，建筑造价增加270元/m²左右。该组合方式节约工期30%左右，产生工期效益50元/m².由于全部结构构件都在工厂预制，可以大大降低主体结构精度偏差，基本消除墙体常见的渗漏、开裂、空鼓、房间尺寸偏差等质量通病，极大地降低了未来使用过程中的维护成本，约合130元/m²,其中避免重做保温系统70元/m²,其他维护成本60元/m².故65%装配率建筑的综合造价将增加90元/m²左右。
3 经济装配率区间的确定与分析
综上分析，不同装配率下的装配整体式建筑造价较传统现浇式建筑的增加情况有所不同，装配整体式建筑造价随装配率变化而变化。计算结果如图1所示，不同区间范围内的装配整体式建筑造价平米增加量的变化情况均不相同，为了便于比较，取各区间的平均水平作为比较依据，另沈阳市规定最小装配率为20%,因此从20%装配率开始考虑经济装配率区间。
3.1 装配率在20%~25%区间范围内的建筑工程项目经济性分析
在20%~25%装配率区间内，曲线呈上升趋势，斜率较大，工程造价随装配率的增加有较大幅度的提高，该区间范围内造价增加量均值约为118元/m²（20%装配率造价增加量取90元/m²）。此区间范围内仅使用200mm厚预制外墙板，成本的增加仅是由于预制PC构件的运输成本和吊装成本导致，并未带来实际的效益，经济性较差。
3.2 装配率在26%~30%区间范围内的建筑工程项目经济性分析
装配率在26%~30%区间范围内，曲线呈下降趋势，工程造价随装配率的增加有所降低，平米造价增加量约为115元/m².此范围内有两种构件组合方式，仅使用200mm厚预制外墙板或仅使用三明治外墙板，仅使用200mm厚预制外墙板造价增加量约为145元/m²,仅使用三明治外墙板平米造价增加量约为85元/m²,可以看出仅使用三明治外墙板比使用200mm厚预制外墙板更加经济合理。
3.3 装配率在31%~40%区间范围内的建筑工程项目经济性分析
装配率在31%~40%区间范围内，曲线再次上升，斜率较大，但是小于20%~25%装配率范围的斜率值，造价增加量约为105元/m².此装配率范围仅使用三明治外墙板（造价85元/m²）或使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯组合（造价125元/m²），仅使用三明治外墙板比使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯更加经济。
3.4 装配率在41%~45%区间范围内的建筑工程项目经济性分析
装配率在41%~45%区间范围内，曲线下降，并在45%装配率时造价增加量最小为80元/m²,该区间范围的造价增加量约为103元/m².此装配率范围可使用200mm厚预制外墙、叠合楼板和预制楼梯组合（造价125元/m²）或使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合（造价80元/m²），即使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯更加经济合理。
3.5 装配率在46%~65%区间范围内的建筑工程项目经济性分析
装配率在46%~65%区间时，综合造价随装配率的提高而提高，上升十分平缓，综合造价处于相对稳定状态，造价增加85元/m?.该范围内有两种预制构件的组合方式：一是使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合，工程造价提升80元/m²左右（造价增加210-工期效益42-使用成本88=80元/m²）；二是使用三明治外墙板、预制内墙、叠合楼板与预制楼梯的组合，工程造价提升90元/m²左右（造价增加270-工期效益50-使用成本130=90元/m²）。第一种组合方式综合造价略低于第二种组合，与其他情况相比，本文认为此两种组合方式均为经济的构件选择方式。
综上所述，装配率在46%~65%区间范围内工程造价增加情况趋于平稳，造价增加量最低（85元/m²），经济性最好。因此，本文认为在目前沈阳市装配整体式建筑成本情况下，46%~65%是最合理的装配率区间范围，使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯组合或三明治外墙板、预制内墙、叠合楼板与预制楼梯的组合是最佳的预制构件选择。
4 实证分析
沈阳市洪汇园公租房项目7号楼共17层，1~3层采用现浇式设计，4~17层采用装配整体式设计（建筑面积6483.2m²），依据其投标文件和图纸，将4~17层采用不同装配率情况进行成本核算，得到对比分析数据（见表2）。
如表2所示，按照此工程项目实际情况计算出的造价差值均在本文结论范围内。按造价增加量从小到大排序的装配率分别为：15.69%、46.25%、29.56%、65.87%、39.97%和25.27%,由于15.69%装配率（小于20%）不满足规定要求，因此46.25%是本案例的经济装配率，在46%~65%区间范围内，与上文分析结论一致。
5 结 语
装配整体式建筑生产模式能够改善工人作业环境、提高劳动生产率、节约工期，具有广阔的发展前景。经济装配率的确定有助于推动装配整体式建筑的发展。综合考虑项目的施工成本和使用阶段运营维护成本，沈阳市高层住宅合理装配率应在46%~65%范围内，使用三明治外墙板、叠合楼板和预制楼梯或三明治外墙板、预制内墙、叠合楼板与预制楼梯是最佳的预制构件组合方式。随着技术的进步，预制构件工厂的生产率会逐渐提高，预制构件的价格将有所降低，合理装配率也将随之提高。
参考文献
[1] 李丽红，肖祖海，付欣，等。装配整体式建筑土建工程成本分析[J].建筑经济，2014（11）。
[2] 李丽红，耿博慧，等。装配式建筑工程与现浇建筑工程成本对比与实证研究[J].建筑经济，2013（9）。
[3] 沈阳建筑大学课题组。装配整体式建筑工程综合效益分析研究报告[R].沈阳建筑大学，2015.
[4] 沈阳建筑大学课题组。装配整体式建筑工程成本分析研究报告[R].沈阳建筑大学，2013.
