建筑工业化全生命成本管控关键环节分析

开发设计和构件生产是建筑工业化全生命周期的成本控制关键。建筑工业化全生命周期涵盖了从项目立项到最终交付运营全过程的资金耗费投入的所有阶段。以装配式建筑项目为研究主题，主要建筑材料占建筑项目成本的70%，材料的选型和投放直接影响到工程成本发生，以装配式建筑的特点分析，设计阶段和PC构件生产阶段决定材料的功能选型和实际投入，所以建筑工业化全生命周期过程中成本发生的核心环节是开发设计和构件生产。

开发设计与构件生产阶段定义划分

开发设计阶段。在整个建设项目的设计阶段，需要对未来的生产成本以及原料的成本进行预算，从某种意义上来说，设计阶段是该项目在全生命周期内降低成本的基础保障。

构件生产阶段。基于全生命在周期的核心控制阶段，在建项目的建设过程中需要对全生命周期的成本进行全方面的考虑，需要制定最为合理的生产计划以及生产工艺方案，基于方案进行构件生产，从而在最大程度上降低项目的综合经济成本。

设计阶段成本控制难点及方法

设计阶段成本控制难点。一是多单位协作难影响工期。装配式建筑项目作为一个系统工程，具有的以BIM设计为主导的、参与周期长、参与单位多而且合作关系多数不固定等特征，决定了设计与供应想、PC工厂和和现场装配紧密协同工作的特点。整体工程进度的编制取决于最初的设计方案，项目进度的执行和监管依靠设计协调来完成，设计牵头进行多专业协作式项目整体工期保证的关键。

二是一次设计不标准导致生产成本高。在实际工作中,一般都是设计人员根据设计委托选择方案，进行设计，由深化设计及预算人员进行估价或预算。设计人员装配式建筑生产工艺和现场安装方式不了解，导致设计人员在设计过程中对材料的选择和对建筑结构的设计时缺乏成本控制的概念，出现PC构件设计的不够标准化、产品化，材料选择过于倾向使用功能，忽略生产制造环节的要求，以至影响整个工程的造价，使建筑工业化全生命周期各环节成本居高不下，经济效益降低。

设计阶段成本控制方法。一是基于BIM技术的协同工作方式。BIM作为协同数据的基础，完成多专业协同工作。统一多专业BIM口径和工作方式，应用互联网云端技术提高各方沟通效率。不局限空间和时间的多端应用，实现以BIM数据为主要载体的全过程信息BIM设计。

二是加强设计的标准化、产品化。外观和平面形状的控制方法：建筑的平面形状越简单其单位造价越低。设计的前提是平面形状必须满足建筑物的功能要求，在满足此前提的基础上，设计上应注重平面形状简洁、布局科学合理，借此来降低工程总造价。

结构通用成本降低法：考虑建筑结构的影响，建筑结构指由基础、墙、梁、板、柱等构件组成的受力体系。在设计阶段，不同的建筑结构通常会引起较大的成本差异。通常PC构件的生产标准程度越高，构件在建筑物中的通用性好，项目的生产成本和装配成本越可控。

三是加强一次设计的完整性。前期一次设计完全替代深化设计，设计成果直接对接PC生产，简化深化设计环节，减少不必要的工作流程，直接完成设计阶段的主材选择和节点材料选择。根据实际调整设计方案来节省混凝土和钢筋用量，选着合适的混凝土级别和钢筋的种类，优化钢筋和混凝土方案，尽可能地降低PC构件生产中材料使用成本。

四是设计管理模式优化。工程设计阶段都推行限额设计，以此来控制设计单位，试行在原设计计费的基础上,对因设计而节约投资,按节约部分给予提成奖励,因设计变更而增加投资也按增加部分扣除一定比例的设计费，实行优质优价的计费办法,增强设计人员的经济意识,时刻考虑如何降低造价,把控制工程造价观念渗透到各项设计和施工技术措施之中。

生产阶段成本难点及控制方法

生产阶段成本控制难点。装配式建筑生产阶段主要内容为预制构件的工厂生产、成品堆场，工厂生产成本控制影响如下：一是项目差别大、结构形式复杂造成需要大量非标准化模具，提高生产成本；二是生产区生产混乱、工艺各异、控制点不同造成生产难度加大。

生产装配阶段成本控制方法。一是模具设计、生产以及试用阶段的控制措施。利用3D技术开发虚拟模具制造，提前模拟制造，降低开模后出现问题的返工率。改变模具主题结构，边模主体结构全部采用空心矩形棺材，并在表面以及侧面覆盖港版焊接，同时在开办开孔，可减轻重量的同时增加模具强度。提高模具生产的自动化工艺水平，推广边模机械手。

二是合理选择生产线。将构件厂内规划为3种生产线模式:自动化流水线、固定台座以及独立模具。例如，由于预制内墙板和叠合板等对质量的要求较高，可以采取自动化生产流线，因为它具有质量控制、降低消耗等特点;对于楼梯、阳台等特殊的构件可以采用定制独立模具的生产工艺，通过定制与楼梯、阳台相配套的模具进行生产对于预制复合保温外墙板等需要配套材料，如灌浆套筒、保温连接件的预制构件则需要采取灌浆套筒与模具连为一体的固定台座进行生产。

三是优化排产。将生产量小的构件汇聚成生产量大的组，既能节省投资，又能提高生产效率，从而达到高效与经济的目的。由此可知，准确的对构件分组是成组技术中关键的一步。但是，一项工程所需要的构件数量和种类通常较多，对其进行分组是一件非常复杂的过程。这时，就要利用计算机辅助编码系统。首先，对构件进行编码，在构件中选取一组不相似的构件编码作为聚类中心编码，然后将剩余构件与每一类构件进行相似分析，输出匹配成功的构件，最后在剩余构件重新选取聚类中心并重复上述的步骤，直至将所有构件比较完毕。