装配式结构与传统现浇结构总体造价、成本比较分析2021年

内容目录

1.装配式混凝土结构与现浇混凝土结构成本比较分析.............................4

1.1.PC结构人工成本施工阶段较低，整体存在优化空间........................5

1.2.PC结构模板成本优势明显，模板复用率是关键原因........................7

1.3.土建材料方面的成本对比：PC结构多处成本高于现浇结构.................8

1.3.1.湖北某高层住宅单体...............................................8

1.3.2.武汉某装配式建筑工程项目.........................................9

1.4.运输费、措施费和其他费用..............................................10

1.5.目前PC结构和现浇结构究竟谁的成本更低？..............................11

2.装配式钢结构和传统现浇结构总体造价与成本比较分析........................11

2.1.工程建造成本的构成....................................................11

2.2.两种建造方式造价对比——长沙某案例..................................12

2.2.1.案例概况.........................................................12

2.2.2.造价对上匕........................................................12

2.2.3.开发成本分项对比................................................12

2.3.两种建造方式主体结构建安工程造价细化分析——济南某试点工程.........13

2.4.不同装配率下钢结构和传统现浇对比.....................................14

3.装配式混凝土结构VS装配式钢结构.........................................15

3.1.PC和PS的基本情况...................................................15

3.2.PC和PS,谁成本高?.................................................16

3.3.钢结构成本略高的原因及其优缺点......................................17

4.如何降低装配式结构的成本？...............................................18

4.1.参与前期深化设计，提高生产标准化程度................................18

4.2.PC工厂自建混凝土搅拌站和自加工钢筋，PS工厂确定最佳订货批量.......20

4.3.提高员工的生产效率，或将部分劳务外包................................20

4.4.采用专门的构件设备运输，优化布局以控制运输半径......................21

4.5.提高研发能力，打造建筑工业化标准.....................................21

图表目录

图1:2019年日本装配式/非装配式建造成本对比（万日元/平米）....................4

图2:某国内项目装配式与现浇式单位建造成本对比（元/平米）....................4

图3：装配式钢结构成本体系....................................................14

图4：传统现浇混凝土成本体系..................................................14

图5:中央电视台..............................................................15

图6:雄安新区市民服务中心....................................................15

图7:不同装配率下PC结构和PC结构增量成本变化示意图.......................17

图8：2019年不同结构类型的装配式建筑在新开工装配式建筑占比...................17

图9：三板体系通常包括楼面体系、屋面体系和墙体体系（分别对应下方的楼板、屋面板、

墙板）.........................................................................18

图10：传统设计流程VS装配式建筑设计流程.....................................19

图11：传统沟通方式（左图）和BIM项目信息门户信息沟通方式（右图）对比.......19

图12:经济订货批量模型计算公式..............................................20

图13:订货总成本示意图.......................................................20

图14：建筑业城镇单位就业人员平均工资（年薪，元）..............................20

图15：同行业可比公司2020H1运输费用率对比...................................21

表1：装配式混凝土项目成本增量................................................4

表2：装配式建筑与传统建筑的用时分析（以3。层精装交房的项目为例）............5

表3：装配式建筑VS传统现浇在施工工期和用人用量方面的对比（以单层1。。。平方米的

住宅项目为例，在施工现场）.....................................................5

表4：各工种人工成本节省分析...................................................6

表5：装配式和传统建筑安装成本比例分布.........................................7

表6：装配式建筑和现浇建筑模板用材比较........................................7

表7：土建主要技术指标分析.....................................................8

表8：土建主要经济指标分析.....................................................8

表9：归类后的土建主要经济指标分析............................................9

表1。：装配式建筑项目土建分项成本测算..........................................9

表11：装配式建筑和传统建筑诸多项目主要材料成本综合对比......................10

表12：装配式建筑和传统建筑其他成本比较......................................10

表13：装配式混凝土建筑的成本拆分.............................................11

表14：两种建造方式的上部主体结构形式........................................12

表15:装配式建筑和传统建筑造价..............................................12

表16:装配式建筑和传统建筑造价分项对比......................................13

表17：两种建造方式的上部主体结构形式.........................................13

表18：装配式钢结构和现浇混凝土上部结构造价对比..............................14

表19：装配式钢结构与传统建筑造价对比分析.....................................15

表20:不同装配率住宅估算参考价（元）.........................................16

表21：常见运输货车基本参数..................................................21

表22：远大住工的技术体系迭代历程............................................22

2

1.装配式混凝土结构与现浇混凝土结构成本比较分析

目前在建筑行业，传统现浇结构建成的建筑仍占据主导地位，但是近年来随着各级政府支

持与推动，PC装配式建筑结构发展迅猛、各项工艺技术不断完善，未来有望进一步扩大市

场接受度与市场份额。PC装配式建筑的建造过程具有标准化设计、工厂化生产、装配化施

工、一体化装修、信息化管理和智能化应用的特点。海外很多发达国家的装配式建筑发展已

经非常成熟，成本已经很接近甚至低于现浇结构，比如日本装配式建筑成本与非装配式建

筑的非常接近。国内的装配式建筑发展还处于初级且快速发展的阶段，目前成本差异的来源

主要还是土建工程方面。

图1:2019年日本装配式/非装配式建造成本对比（万日元/平米）图2：某国内项目装配式与现浇式单位建造成本对比（元/平米）

一装配式.传统式

以某建筑项目为例，全装配式PC结构综合造价成本比传统现浇式高出23.63%。PC装配式

建筑采用工业化的生产方式，PC构件提前在工厂中进行预制生产，生产效率较传统的现浇

结构更高，资源利用率也更高，有可能产生规模效益。而且很多环节在工厂化生产中更容易

控制质量，有助于提高产品的安全性和可靠性。在施工现场直接进行部件的安装、施工，有助于缩

短工期，且大大降低人工成本，同时减少环境污染。装配式建筑结构在初期一般会进行工艺深化设

计，可以大大提高施工精度，减少不必要的返工和延误，并全程采用智能化信息管理系统比如

BIM技术，可以提高各方沟通效率及项目管理水平。

目前我国装配式建筑发展阶段仍在初级，未实现规模经济，成本优势难以完全体现。在设

计环节、制作环节、运输环节、施工环节等环节都会增加成本，比如施工部分增加了预制构

件设计、连接节点设计等环节，或因为设计不合理，导致预制构件无法实现大规模标准化生

产，异性构件较多，无法实现规模经济效益。此外，模具周转次数较少，柔性程度较低，

相关技术和管理人员操作不熟练也会造成成本上升，工序安排不合理或者人员之间协同不

够，会导致穿插作和流水施工等环节无法高效实施，最终延长工期等。

表1：装配式混凝土项目成本增量

序号建筑性质项目规模单体层数结构形式抗震设防烈度预制率成本增量（元/m2）

1住宅1栋34剪力墙720%143

2公建1栋3框架731%560

3住宅6栋30、32、33剪力墙738%261

4住宅6栋23剪力墙646%431

5住宅9栋17剪力墙648%286

6住宅16栋18剪力墙752%306

7住宅1栋22剪力墙660%473

8住宅25栋18、24剪力墙763%222

71^™

11公建1栋4框架459

3

在我国现阶段，装配率和预制率对PC结构成本的影响与发达国家相反，发达国家预制率

越高，则总成本越低，而我国多数企业和地区的工厂，PC结构建筑的预制率越高，成本增

量不降反升。究其原因，主要分为制造和管理两大方面。制造方面，预制率的提高往往带来

了更多的非标准化生产的异性构件和竖向预制构件导致成本增量不断加大，而订单个性化强，

柔性模具不足，规模效应还未实现；管理方面，智能管理系统不成熟，高级人才稀缺且成

本高昂，库存和订单的精益生产还未实现，最佳产能利用率也未达到。

装配式混凝土结构建筑的成本由多方面组成：材料费、人工费、机械费、运输费等等，主

要比传统现浇结构增加了工厂生产环节和运输环节，生产环节的成本主要包括材料费、人

工费、模具费等，下文将对PC结构与现浇结构的成本做一个详细对比。

1.1.PC结构人工成本施工阶段较低，整体存在优化空间

表2:装配式建筑与传统建筑的用时分析（以30层精装交房的项目为例）

项目装配式结构现浇结构

结构工期7个月8个月

内外装修2-3个月3-5个月

水电安装与主体装修同步2~3个月

用时最快10个月最快13个月

根据表2我们可以看出，在这个30层的精装房项目中，结构工期、内外装修以及水电安

装三个方面，装配式建筑的施工时间都明显少于现浇结构。装配式结构最快可以10个月

全部完成，而现浇结构最快也要13个月才可以完成。PC建筑减少了现场湿作业，其他部

分的施工不一定必须要等主体结构完工后才进行，可以几乎和主体同时进行，相隔2至3

层楼一般就可以，所以主体和其他环节可以基本同时结束，剩余的水电安装部分也可以在

主体建好后快速完成。

表3：装配式建筑VS传统现浇在施工工期和用人用量方面的对比（以单层1000平方米的住宅项目为例,在施工现场）

对比传统现浇墙柱梁装配式墙柱梁

1.钢筋需要在现场绑扎，下料，十分繁琐，工人用量多，使

1.装配式结构的主要在预制厂批量生产，钢筋绑扎、下料

用工具多，携带上下楼不方便；2.柱子模板下料使用木模板，

都在工厂进行，人力物力集中，安全系数高；2.模板采用

资源浪费严重，回收利用性能较差，强度不高，容易包浆，

钢膜，强度较高，可多次利用，批量生产，大大节约木模

工艺优劣对比涨模，不易控制，工人操作复杂；3.使用对拉螺栓，造成墙

资源；3.不用使用对拉螺栓，不需要后期封堵4.构件现场

壁上有空洞，后期封堵困难；4.混凝土在现场浇筑，需要商

使用斜支撑固定，强度高、构件连接位置使用高强灌浆料

混站发到现场进行浇筑，工人用量多，且时间间隔长，容易

注浆整体性牢固、钢筋连接使用套筒，并注浆强度高

产生施工冷缝，混凝土现场凝固，强度无法保证

钢筋工30人，信号工3人，钢筋下料工10人，模板工10现场吊装15人，信号工3人，斜支撑安装1。人，注浆5

用人量对比人，模板下料10人，混凝土浇注工10人，模板拆除10人；人，现浇位置钢筋工2人，模板2人，混凝土现浇3人；

共73人共4。人

对比传统现浇楼板叠合楼板

L窗台楼板使用木模支设，模板用料太多，人工用量大，材

料运输多；2.模板拼接处不牢固，容易跑浆，楼板底部不光

1.叠合板直接吊装，不需要模板；2.由于叠合板自身强度

滑、出现拼缝，起拱度难控制，模板浇筑完混凝土拆除费劲，人

高，所以底部支撑用料少，人工和材料少；3.叠合板底部

工艺优劣对比工多。3.模板底部支设加固需要用的脚手架较多才能保证木模板

都是工厂机械化制作，光滑且强度高，4叠合板上部绑扎

的稳定性；搭设和运输脚手架使用人工多4楼板钢筋绑扎直接

钢筋，混凝土浇筑一次成型强度高

在模板上进行，很容易造成钢筋位移，导致底部保护层不够

大造成返锈漏筋影响成整体结构强度。

脚手架支设20人，模板安装20人，钢筋绑扎2。人，混凝底部支撑10人，叠合板吊装15人，钢筋绑扎12人，混

用人量对比

土浇注工10人，模板拆除1。人；共8。人凝土浇筑10人；共47人

4

对比传统现浇楼梯预制楼梯

传统楼梯模板在现场搭设复杂，模板强度不好控制，浇筑完

装配式结构梯在工厂用钢膜做好、强度外观优秀。直接吊

工艺优劣对比混凝土后成品质量不好控制，需要二次抹灰找补，且拆模费

装即可，省人工省工序。

力费工

模板支设10人，钢筋绑扎1人，混凝土浇注工2人，抹灰

用人量对比吊装工5人

4人；共17人

对比二次结构二次结构

传统建筑二次结构需要砌筑、材料运输、人工、都极其浪费，装配式结构非承重墙均采用工厂预制构件现场吊装，需要

工艺优劣对比

隔音、保温性能较差；二次砌筑，位置少，极大地减少人工和材料

用人量对比砌筑15人，上料10人；共25人节点部位砌筑3人，上料5人；共8人

对比外脚手架外脚手架

传统结构外脚手架采用钢管和卡扣固定，使用工人和材料装配式建筑外脚手架采用电动滑轮升降型，既保证安全性

工艺优劣对比

多，且危险性较高能，也节约人工人力

用人量对比脚手架工人20人操作人员1人，型号工1人

用人量总计约110人（部分人工有重叠）约44人（部分人工有重叠）

一层完成时间5~6天完成一层3~4天完成一层

通过表3我们可以看出，在此项目的施工现场，同体量的建筑来看，在墙柱梁、楼板、楼

梯、二次结构、外脚手架这些方面的对比中，装配式建筑在每个部分中的所需的工人都要

少于传统现浇结构，综合来看，最后装配式建筑的现场施工工程一共只需要约44人，传统

现浇结构的现场施工工程却需要约110人，装配式建筑施工相比传统现浇施工人数仅在40%

左右。而且施工效率更高，可以缩短工期，装配式建筑结构的一层完成时间也基本要比传

统现浇结构快1至3天不等，缩短了施工时间。

关于缩减的施工人数和施工时间对于人工成本的节省，已有相关的项目实例提供支持。表

4展示了某项目按照不同工种统计的人工费用节省率和贡献度。经分析，人工费综合节省

33.32%,考虑增加灌浆人工费3.50元/m?和增加构件安装人工费23.05元/m2,综合人工费节

省32.11%,其中，模板支撑、内墙面抹灰、填充墙砌筑为影响人工费的主要因素，分别占

节省总额的42.69%、21.37%和15.33%。

表々：各工种人工成本节省分析

对比内容碎钢筋模板支撑脚手架搭拆填充墙砌筑内墙面抹灰碎天棚、墙面打磨

节省率（％）15.957.8231.1067.0044.0957.2984.45

贡献度（％）4.243.5342.6910.3615.3321.372.48

但是,PC结构建筑相比传统现浇结构的建筑增加了工厂生产环节•工厂需要雇佣大量的

专业技术工人和管理人员，目前国内装配式建筑行业有经验的管理人员和技术工人是相对

缺乏的，人力资本十分昂贵，比如装配式建筑设计和工程管理人员的用人成本约增加3至

5元/n?。PC结构需要增加一名管理人员，其年薪在20万至30万之间，按某10万m2的

项目估算，全过程管理咨询费增加约20-40万元。

现在有些行业内的龙头企业可以把工厂内人工费压缩到较低水平，比如远大住工基于PC-

CPS大数据系统的柔性生产线单立方成本为290元。但是行业内大部分企业还无法达到此

水平，比如因为建筑项目的多样性和复杂性程度较高，异型构件很多，只能用固定模台来生

产，无法实现全部的机械化流水线生产，所以PC构件很难实现大规模的标准化生产。此外,

我国的PC构件生产工厂的自动化程度和部分发达国家相比还很低。

5

表5：装配式和传统建筑安装成本比例分布

费用名称人工费材料费机械费税费等其他

传统建筑15-20%55-60%3%-5%15-20%

装配式建筑10-15%60-65%8%左右15%左右

通过多项目统计分析，PC结构建筑和现浇混凝土建筑的成本占比如表5所示，其中传统建

筑成本中人工费占比15-20%,装配式建筑中人工费占比10-15%。以上结果基于多个不同

装配率的项目得出，根据装配率的不同，装配式建筑成本约为传统建筑成本的100%-130%,其

人工费占比10-15%，则考虑各种可能性，PC结构人工成本占传统建筑总成本的

10%-19.5%,略低于传统建筑人工成本占传统建筑总成本的15%-20%,如果是装配式

行业龙头，则成本更低。

综合来看,PC结构施工阶段人工成本明显低于现浇结构，但加上设计'制造和管理,人

工成本的高低取决于公司的成本控制能力和管理水平。但从行业总体看•PC的人工成本

是略低于现浇的，行业龙头则更加显著。以我国PC发展阶段和行业整体管理水平来看,

人工成本还有较大优化空间。

1.2.PC结构模板成本优势明显・模板复用率是关键原因

在施工现场，装配式建筑在部分结构上的用料也相对更少，比如PC结构主要的预制构件：

预制楼板、预制梁、预制墙、预制柱等，这些材料有的采用免模板技术，有的在使用模板

的数量方面大大减少，大大节省了模板方面的成本。而且由于在工厂中养护、温度、湿度

等环境因素比较容易控制，预制混凝土构件的强度较高，稳定性和安全性等关键性能要好

于传统现浇结构。现场的施工质量提高，安全隐患减少。

筑傲网披露的湖北某住宅单体装配式模板工程量为39383m2,而使用传统工艺的话，模板

工程量则为73217n?。在宇辉集团建造的某项目中，披露的预制率70.42%的项目，模板节

省率为57.22%；预制率为80.42%的项目，模板节省率为58.85%。此外，根据许德民在《装

配式混凝土建筑：如何把成本降下来》中的研究，PC结构的模具费用和传统结构模具费用的

差总体在-40.28-18.53元/mz之间，多数PC结构项目的模具费用更低。根据表3,装配式建

筑在模板方面的成本更是大大低于现浇结构，这是装配式建筑在成本方面很明显的一个优势。

表6：装配式建筑和现浇建筑模板用材比较

项目装配式结构（预制率45%）现浇结构

木方4m2/1000m26m3/l000m2

板106m7l000m2330m7l000m2

钢管架1243m/l000m"1900m/l000m?

分析PC结构模具费用更低的原因，一方面是很多装配式预制构建不再需要模板，如各种

预制件和吊装的叠合板，即工程上，PC结构模板使用数量大大低于现浇结构。另一方面，

也是PC结构成本更低的主要原因，PC结构的模板复用率更高，即考虑生产工厂，PC结构

的模板成本也更低。尽管现浇式模板也可以复用，但是基本是在单一项目甚至单一施工单

元复用，项目完成后丢弃或报废，且为了保证施工的工时要求，同样的模板可能会制作多套

以保证复用。而在工厂生产过程中，可以在装配前乃至开工前设计制作模板，精益安排生产

时间和库存，模板数量相对较少，且模板的复用率也非常高。

在远大住工的装配式工厂，柔性模板比例很高，可以拆卸组装反复使用，而现浇施工后，

模板报废和弃置的概率较高，因为灵活性差、耗损度高且存放困难。从定价角度讲，由于存

在复用性，装配式模板可以低于平均成本定价，仅需高于边际成本即可，而现浇式模板，几乎不

可能低于平均成本进行定价。

6

1.3.土建材料方面的成本对比：PC结构多处成本高于现浇结构

1.3.1.湖北某高层住宅单体

以某一湖北高层住宅单体来分析PC结构和现浇结构之间在材料方面的成本，此建筑34层，

层高2.9m,建筑面积22862.69m）主要预制构件有预制外墙、预制飘窗、预制阳台，预制

空调板，预制楼梯，预制叠合板。在同一预算价格、范围、建筑做法的基础上进行分析。

表7:土建主要技术指标分析

装配式传统现浇工艺

构件名称工程量指标含量构件名称工程量指标含量

钢筋（t）615.8926.94钢筋（t）864.9337.83

现浇险（m3）5097.60.22现浇税（m'）7841.760.34

预制构件（m3）2744.160.12预制构件（m"）00

模板（m*）39383.221.72模板（m’）732173.2

砌体(m3)883.440.04砌体（m3）2307.170.1

条板墙（m*）9002.70.39条板墙（m*）00

从以上指标对比体现出：此项目装配式结构的钢筋、混凝土模板和砌体的单方指标比传统工

艺低，用大部分条板墙代替砌体，减少现场砌筑及抹灰的工序，以提升整体的产品质量。但是在条

板墙和预制构件两个方面，装配式建筑的工程量要大于传统现浇工艺。

套用2018定额，综合取费8.5%；从以上经济指标含量对比可以看出，虽然装配式结构的

钢筋、混凝土、模板的单方有所降低，但是装配式构件的综合单价非常高且施工费昂贵，

本项目预制墙的施工费是401.5元/n?,叠合板的施工费389.1元/n?,预制楼梯的施工费

是269.0元/ri?,预制阳台的施工费是290.2元/m3;预制构件的主材价含运输费不含税价

格是2902.76元/n?,含税价3476.93元/n?。

表8:土建主要经济指标分析

项目名称（建筑装配式A传统现浇B

经济单方差异

面积2.29万平）造价（元）经济单方（元/行）造价（元）经济单方（元/nf）

砌体474196.8820.741237996.2654.15-33.41,降

条板墙2158564.2694.410.000.0094.41,升

混凝土工程1395122.9161.024400440.26192.47-131.45,降

后浇混凝土工程4805356.97210.180.000.00210.18,升

模板工程1420083.0762.114760315.05208.21-146.10,降

钢筋工程2252201.0398.515353182.90234.14-135.64,降

金属工程5047.300.225047.300.220.00,平

屋面工程467597.1920.45467597.1920.450.00,平

楼地面工程972966.6042.56972966.6042.560.00,平

内墙面工程1924675.0484.182135983.2193.43-9.24,降

外墙面工程1794479.0778.491794479.0778.490.00,平

天棚工程655049.0928.65655049.0928.650.00,平

室外工程22916.651.0022916.651.000.00,平

装配式构件（施工费）2266358.3999.130.000.0099.13,升

装配式构件（主材）9540695.92417.300.000.00417.30,升

脚手架及垂直运输3718775.08162.664331507.47189.46-26.80,降

大型机械47108.412.0647108.412.060.00,平

合计33944056.551483.6926184589.461145.30338.39,升

7

表9:归类后的土建主要经济指标分析

PC结构中经济单方比传统现浇结PC结构中经济单方比传统现浇结构PC结构中经济单方与传

项目名称

构高的项目（元/nf）低的项目（元/m”）统现浇结构一样的项目

砌体砌体，低33.41

条板墙条板墙，高94.41

混凝土工程混凝土工程，低131.45

后浇混凝土工程后浇混凝土工程，高210.18

模板工程模板工程，低146.10