裝配式與現(xiàn)澆式樓板經(jīng)濟性與碳排放計算對比

馬江萍 李偉強

（1西安培華學院 人居環(huán)境與工程學院， 陜西 西安 710125; 2西安蘭特水電測控技術(shù)有限責任公司， 陜西 西安 710043）

裝配式建筑是將建筑的主要組成構(gòu)件全部或者部分在專業(yè)化的預(yù)制加工廠生產(chǎn)完成，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場將預(yù)制構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝就位的建筑形式，在裝配式建筑的生產(chǎn)、加工、運輸及現(xiàn)場作業(yè)中充分體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑的產(chǎn)業(yè)化特征。裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑相比較，可以大量節(jié)省模板，改善構(gòu)件制作時的施工條件，提高勞動生產(chǎn)率，加快施工進度，建筑垃圾的排放量和噪聲污染程度也有大幅減少，更加符合綠色建筑的要求，更加符合現(xiàn)代建筑的標準。

但從現(xiàn)階段建筑市場實際情況來看，在建筑行業(yè)中由于裝配式建造目前規(guī)模較小，無法有效降低建造成本，而在當前建筑市場作為充分競爭市場的情形下，由于建造成本無法有效下降，又會導致裝配式建筑的廣泛發(fā)展和大范圍應(yīng)用受到較大的制約，最終會降低我國建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程的速度。

1 研究思路

本文基于山東建筑大學崔璐《預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟性研究》論文，對于裝配式樓板與現(xiàn)澆樓板的成本造價進行分析的同時，考慮到建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，每年建筑業(yè)消耗能源占全球的 40%，其碳排放量更是占據(jù)了全球碳排放量的 36%。對裝配式樓板與現(xiàn)澆樓板在建造階段所用到主要建筑材料（混凝土、鋼筋、模板）進行材料用量的確定，根據(jù)不同材料在生產(chǎn)加工與安裝過程中的碳排放因子進行了分類計算，通過對裝配式樓板與現(xiàn)澆樓板碳排放總量的對比，確定不同類型樓板的環(huán)境效益。同時考慮不同類型樓板的建造成本、環(huán)境效益及時間效益進而對比分析裝配式樓板與現(xiàn)澆樓板的綜合效益。

2 計算及對比分析

以建筑面積980.38平米試點工程北教學樓二層平面布置為模型，對130mm厚PK預(yù)應(yīng)力疊合樓板及130mm全現(xiàn)澆樓板經(jīng)PKPM建模計算其配筋并確定其材料的用量。利用劉娜《建筑全生命周期碳排放計算與減排策略研究》的碳排放因子對不同類型建筑材料的生產(chǎn)加工及安裝進行計算，結(jié)果如下：

2.1 經(jīng)濟性對比

PK預(yù)應(yīng)力板：混凝土用量83.8m3,材料單價428.248元/m3,材料總價35895.75元；鋼筋用量7.21噸，材料單價4375.8元/噸，材料總價31549.58元；PK預(yù)制板材料用量35.32m3，材料單價2360.396元/m3，材料總價83369.18元。材料總計造價150817.51元,單位面積造價153.86元/m2。

全現(xiàn)澆混凝土板：混凝土用量 119.14m3,材料單價 428.248元/m3,材料總價51021.47元；鋼筋材料用量10.99噸，材料單價4375.8元/噸，材料總價47527.93元；模板 854.56m2，模板單價 46.27元/m2,模板總價 39540.49元。材料總計造價138083.89元,單位面積造價140.85元/m2。

裝配式樓板單價為153.86元/m2，現(xiàn)澆樓板單價為140.85元/m2，裝配式樓板建造成本較現(xiàn)澆樓板單價高13.01元/m2。

2.2 碳排放對比

PK預(yù)應(yīng)力板：混凝土用量83.8m3,混凝土加工生產(chǎn)碳排放因子為400.7kg/m3，碳排放總量33586.67kg；鋼筋用量7.21噸，鋼筋加工生產(chǎn)的碳排放因子2.2087kg/kg（已考慮廢舊材料回收系數(shù) 0.5），碳排放總量 15919.68kg；PK預(yù)制板材料用量35.32m3，混凝土加工生產(chǎn)碳排放因子為400.7kg/m3，碳排放總量14152.724kg；PK預(yù)制板的安裝碳排放因子為47.322kg/臺班，碳排放總量851.796kg；總計碳排放量為64510.87kg，平均65.8kg/m2。

全現(xiàn)澆混凝土板：混凝土材料用量 119.14m3,混凝土加工生產(chǎn)碳排放因子為400.7kg/m3，碳排放總量47739.40kg；鋼筋材料用量10.99噸，鋼筋加工生產(chǎn)的碳排放因子2.2087kg/kg（已考慮廢舊材料回收系數(shù) 0.5），碳排放總量 24265.92kg；模板材料用量854.56m2，模板碳排放因子為33.17kg/ m2，碳排放總量28285.94kg；模板的安裝碳排放因子為123.183kg/臺班，碳排放總量739.098kg；總計碳排放量為101030.358kg，平均103.06kg/m2。

裝配式樓板碳排放量 65.8kg/m2較全現(xiàn)澆混凝土板碳排量 103.06kg/m2少37.26kg/m2，按照歐盟的 EUA碳交易價格可折算為裝配式樓板建造過程中碳排放量的減少使收益增加5.96元/m2。

2.3 時間效益對比

裝配式樓板需要204.78工日，現(xiàn)澆樓板需要539.42工日，裝配式樓板較現(xiàn)澆樓板節(jié)約334.64工日。按每層上52個工人同時施工計算（按每天8小時工作計算），采用PK疊合樓板用工一層可加快工期6.4天，可節(jié)約設(shè)備租賃費10.88元/m2（設(shè)備租賃費按5萬元/月）。若存在貸款（按1000元/ m2算，利率6%/年），則可節(jié)約1.1元/m2，則釆 用裝配式樓板可節(jié)省11.98元/m2。

3 結(jié)論

經(jīng)以上計算得知：裝配式樓板建造成本為 153.86-11.98-5.96=135.92元/m2較現(xiàn)澆樓板建造成本140.85元/m2低4.57元/m2，可見PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板是一種節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染且綜合效益較高的樓板形式，是一種值得推廣應(yīng)用適宜預(yù)制裝配式建筑的樓蓋形式。隨著溫室氣體導致氣候變暖作為一個重大的全球性問題被關(guān)注，世界各個國家已經(jīng)認識到了節(jié)能減排的重要性，裝配式建筑作為綠色環(huán)保型的建筑形式體現(xiàn)出極大的優(yōu)越性，對實現(xiàn)建筑工程建設(shè)及運營的低碳化，對建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會有著重要的意義。

[1]崔璐.預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟性研究[D].山東:山東建筑大學,2015.

[2]劉娜.建筑全生命周期碳排放計算與減排策略研究[D].石家莊:石家莊鐵道大學,2014

[3李麗紅等.裝配式建筑工程與現(xiàn)澆建筑工程成本對比與實證研究[J].建筑經(jīng)濟,2013,(9): 102-105

[4]石帥等.預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2014,43(15): 16-19

[5]萬連建.裝配式建筑成本控制途徑研究[J].山西建筑, 2015, 41(23): 222-223