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Research on Cost Control of Prefabricated Building Based on AHP-SD
顾海超 GU Hai-chao
（深兰科技（上海）有限公司，上海 200431）
（DeepBlue Technology （Shanghai） Co.，Ltd.，Shanghai 200431，China）
摘要：在近几年来，我国装配式建筑得到了很大的发展，装配式建筑的发展，可以提高施工水平、提升建筑物的品质、加快建造速度，并且有着节约材料，保护环境的优点。但是由于现阶段我国的预制建筑发展才刚起步，快而不省、管理混乱等发展中的问题凸显出来，本文通过利用层次分析法分析影响因素并提出具体降本措施，以达到加速推广装配式建筑发展的目的。
Abstract: In recent years, prefabricated buildings in China have been greatly developed. The development of prefabricated buildings can improve the construction level, improve the quality of buildings, accelerate the construction speed, and have the advantages of saving materials and protecting the environment. However, due to the development of prefabricated buildings in China has just started at this stage, the development problems such as fast and unconscious and chaotic management have become prominent. This paper analyzes the influencing factors by using analytic hierarchy process and puts forward specific cost reduction measures to accelerate the development of prefabricated buildings.
关键词：装配式建筑；成本控制；层次分析法
Key words: prefabricated building；cost control；analytic hierarchy process
中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2021）01-0008-04
1 装配式建筑概述
1.1 装配式建筑概念
装配式建筑是指由厂房生产的预制构件运输至项目现场，通过吊装等专业的机械设备拼接而成，并能满足施工阶段和使用阶段的承载力、刚性、稳固性等要求，建造形成具有使用功能的房屋。它采用现代化工艺和优异的原材料组成建筑物，其具备着优越的节能、抗震等性能[1]。
1.2 装配式建筑特征
1.2.1 设计标准化
装配式建筑的建造理念更符合社会可持续化发展的要求。装配式建筑对设计的标准化和管理的信息化程度要求很高，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的成本会呈现稳定可控范围的局面。标准化设计是指“对于通用装配式部品构件，根据构件的共性制定统一的标准和模式，开展适用范围比较广泛的设计”。在装配式建筑的规划设计中，构件的标准化设计可以减少构件的规格，减少很多重复劳动，设计速度的提升和降低现场施工的难度等方面都有着直接的影响。装配式建筑设计的要点主要可以从三个方面来讲，分别是预制构件的拆分、连接节点的处理和BIM全产业链应用。
1.2.2 生产工厂化
目前，国内建筑业仍是一个劳动密集型、建造方式相对粗放的传统产业，而工厂化生产是实现建筑业从“粗放型”向“精致型”跃进。装配式建筑构件都是按图加工，钢模成型，蒸汽养护，材料更容易控制，多道工序检验，质量更有保证。
1.2.3 施工装配化
装配式建筑是建筑工业化的主要形式、产物和载体，是由建筑部品、建筑构件、结构构件以及机电设备等部分以牢固的连接方式装配而成的现代化房屋。装配式混凝土结构是目前我国装配式建筑最主要的结构形式。
1.2.4 管理信息化
装配式建筑具有集成性和系统性，需要其各个专业配合度高。装配式建筑工程管理信息化可以加快项目与设计、生产、施工等主体之间的信息交流速度，实现信息共享和数据的及时更新，提高装配式建筑项目的风险控制能力，从而保障建造过程的推进[2]。
2 层次分析法概述
2.1 层次分析法基本概念
层次分析法，简称AHP，它是一种层次权重决策分析的方法，在上个世纪70年代由美国运筹学家萨蒂所提出。是指将与研究对象有关的元素分解成多个层级，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。AHP适合于具有多层指标的目标系统，但是难以完全定量化的问题。
2.2 基本原理
AHP可以把研究的问题清晰化、定量化。AHP是将需要研究的问题放在系统中分析，根据其实际的问题，对其按层级分解为多个因素，根据它们之间的关系并构造出多个多层级的判断矩阵，形成一个系统化的多层级模型，通过计算使得各因素之间被量化，得到的值是各因素对研究问题的量化[3]。
2.3 层次分析法在装配式建筑成本控制中的适用性
根据本章装配式建筑成本控制影响因素分析可知，在装配式建筑成本控制的影响因素中，可将这些因素在准则层分为4个，分别是设计阶段、构件生产阶段、运输安装阶段和外界影响；而在指标层则可以分为13个指标，它们之间符合层次分析法的建模要求，都是装配式建筑项目成本控制中所需要考虑的因素。通过建立层次分析法模型，根据调研的方式可以量化这些因素之间的关系，可以根据模型的结果为研究对象提供可行的建议。因此，在装配式建筑项目成本控制中使用层次分析法是可行的。
3 基于层次分析法的装配式建筑成本影响因素分析
3.1 因素分析
对装配式建筑成本控制的影响因素有很多，本文通过文献分析归纳法，可以得到影响装配式建筑成本的主要因素有集成化设计水平、构件生产技术、构件摊销成本、采购成本、构件生产规模、产业工人成本、专业人才成本、运输成本、现场管理水平、施工安装水平、技术标准、相关政策支持、相关产业链。将13个因素分别用字母A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M表示，如表1所示。将文献分析得到的主要因素分为设计阶段、生产阶段、运输施工安装阶段、外界影响成本，得出影响装配式建筑成本的主要因素表格及模型关系[4]。在装配式建筑成本影响因素分析中，设计阶段包括专业人才成本、集成化设计水平等；生产阶段主要包括构件生产技术、构件摊销成本、采购成本、构件生产规模、产业工人成本等；施工安装阶段主要包括运输成本、现场管理水平和施工安装水平，现场管理包含质量管理、平面布置管理、设计采购施工管理等；外界影响主要包括技术标准、相关政策支持、相关产业链等。
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3.2 问卷设计
本文的数据采集主要通过线上电子问卷和线下纸质问卷的形式进行，问卷内容的设计与上一章对装配式建筑成本控制影响因素分析的内容相符。根据分析的结果，共设计出13道题，与表1中每个因素互相对应，每道题的分值按1-5分记取，对应该因素影响的大小程度，影响程度分为很小、一般、较大、很大和非常大[5]。并在问卷上面增设基本信息填写，来判断问卷的有效性。
3.3 样本的选择
在问卷发放时，遵循了实事求是的原则，并在样本选择时，对各装配式建筑参与单位进行一定的比例控制，保证调研人员的全面性，同时保证问卷的真实性和有效性。在调研结果统计时，筛选出一些无效的问卷，如无相关装配式建筑从业经验和问卷上所有数据统计均为同一个选项等。本问卷发放时间为2020年6月，总共为时3个月的时间。在导师、同事、长辈等人的帮助下，问卷主要以线上电子问卷、线下纸质问卷的形式发放给预制构件厂、设计单位、业主单位、运输单位、吊装安装单位等。在调查期间，采用纸质版和线上电子问卷形式，共发放211份，其中无效问卷21份，有效问卷190份，其中纸质版问卷46份，线上电子问卷144份，问卷有效回收率为90.05%。
3.4 调研数据统计
根据调研的基本信息统计，样本参与人员职业及工龄分布统计图绘制如图1、图2。
本次问卷调研的对象都是行业内的从业人员，与装配式建筑相关单位的员工以及高校的专家，包括装配式建筑建设单位、设计单位、施工安装单位、运输单位、构件生产单位、高校专家以及政府部门，根据问卷调研收集的结果，利用EXCEL进行统计分析，结果如图3所示。
4 装配式建筑成本控制建议
现阶段国内装配式建筑发展才刚起步，产业链整体情况不够成熟，设计水平、技术体系等均不够先进；并且我国人口红利消失是一个逐步的过程，现阶段我国人力成本虽有增长，但并不是导致建筑行业成本增高的唯一决定性因素；同时，装配式建筑在绿色建筑上的优势很难直接用成本来衡量；综上所述，现阶段开发商对装配式建筑的意愿不高，虽然政府通过补贴等政策来刺激开发商的投资，不过这并不利于装配式建筑的长远发展[6]。政府对装配式建筑的推广应该逐步推进，不能一蹴而就，更应从设计、技术、人才等方面重点推进，精细化管理，从而提升装配式建筑在我国的竞争力。
4.1 政府的政策到位及适当扶持
目前，国家正大力提倡建筑产业化及绿色建筑理念，相关法律法规也应该进一步完善到位，规范建筑市场秩序，制定相关专业规章制度；组织相关小组对装配式建筑项目进行直线管理协调，协调预制构件厂和相关项目建设方、施工承包方之间的关系；对新型建筑产业化及绿色建筑的相关企业、项目等在审批上给予相应的流程减免、在政策上大力支持、在财政方面进行税款减免、建立专项资金进行项目扶持；有关政府部门要大力推广建筑产业化和绿色建筑，在全社会引起响应，深入到建筑企业进行宣传，让其了解国家最新政策和扶持导向，涉及到更多的社会企业；政府应合理规划预制构件厂位置，使其与混凝土厂、水泥厂、砂石料场的距离合理，合理设置运距可以在运距上节约成本。
4.2 制定相关专业标准化
相关部门应对装配式项目中的每一个程序进行严格管控制定标准，囊括了项目的规划、设计、生产、运输、安装、销售和服务等的过程，在设计上对建筑产品、构件部件的技术文件、所用材料、工艺设备、性能、尺寸、规格等的技术要求加以统一规定；为了工厂重复生产创造条件，应加快推进施工工艺的标准化、施工机具标准化，对行业进行全方位全生命周期的监管。另外，政府部门还应加快落实行政职能改革进行职能转换，做好引导协调工作，在各个项目参与方之间进行斡旋，为项目顺利高效地实施和开展形成一个完整流畅的项目产业链条。
4.3 构建装配式建筑体系
对于目前的建筑产业化水平研究，建筑产业化装配式建筑施工缺乏统一的体系，因此相关行业部门要制定统一的构件参数、配套设施、结构的形式、构件的配套工艺设备、机械设备、制作工艺等一系列的制度管理办法，建立一个成型的装配式建筑体系，让所有的过程都是在一个统一标准的框架内施行。依靠先进的组织管理、5G技术、云计算、大数据等科学技术支撑，推动装配式建筑体系建立与实行，部门与部门间、业主与各个承包商间、政府和各个参与方能够实时地进行相关交流商讨，对有冲突或不明确的地方能够及时有效进行处理。另外，还应培养一批熟悉建筑产业化流程、装配式施工技术、具有统筹管理的高端人才，为建筑产业化发展储备相关人才。
4.4 优化设计
标准化、集成化设计。装配式建筑通过标准化设计，可以减少预制构件的种类，降低生产模具的摊销，提升各阶段工作效率，降低成本。同时，借助集成设计的手段，将建筑、结构、安装、设备、装饰等功能一体化集成，改变传统施工的生产组织方式，可大幅减少现场施工工序，统筹把控各个环节，提高效率，减少人工，进而降低成本。引入先进设计理念，推动新技术的应用。装配式建筑的建设，需要多方参与，相关信息传递繁杂且容易出现偏差，为保证各阶段、各环节、各参与方之间的信息可以顺利准确的互相传递，BIM技术的应用非常必要。同时，应用BIM技术可以建立装配式建筑构件库，通过参数化设置，可以适应多个装配式项目对于构件的型号、尺寸及材料等不同要求，提高构件的通用性，提升设计效率。构件库族文件可以清晰的反映构件详图，提供详细的构件生产图纸，对于构件的拆分、生产以及后期的运输和装配均能带来极大的便利。以BIM技术科学合理的划分预制构件，结合相关标准对预制构件进行分类和编码，建立标准化构件数据库，不仅能够提供给设计人员非常便捷的构件选择和组合，更重要的是能适用于各类型的装配式建筑。此外，BIM技术对于实现工业化、量化生产、降低设计错误，减少生产模数、提高模板利用率、提高施工效率、降低成本等方面均有着显著的优势。
5 结语
本文首先对装配式建筑以及层次分析法进行了概述，其次通过问卷调研的方式采用层次分析法，分析了关键性影响因素集成化设计水平、技术标准和构件生产技术，最后对装配式建筑成本控制提出建议。
参考文献：
[1]唐也茜，朱胜隆.基于BIM技术的装配式建筑成本控制研究[J].建材与装饰，2020（03）：204-205.
[2]宫培松，张济武，熊峰，张云.基于构件拆分方案的装配式建筑全流程成本确定[J].建筑经济，2020，41（01）：76-83.
[3]庞晓斐，郝志宇，任若璇，赵嘉慧，李文钊.基于SWOT-AHP生命周期装配式建筑的成本研究[J].建材与装饰，2020（02）：146-147.
[4]刘玮.装配式建筑项目增量成本控制研究[D].北京建筑大学，2019.
[5]梁浩.基于PPP模式下的装配式建筑在我国公租房建设中的应用[D].太原理工大学，2019.
[6]谈铮.装配式混凝土住宅施工阶段成本影响因素研究[D].河南工业大学，2019.
[7]杨烨.装配式剪力墙在实际应用中的关键问题研究[D].大连理工大学，2019.
[8]武彦波.基于成本效益分析的装配式建筑装配率研究[D].西安建筑科技大学，2019. |
