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1、中高層建築採預鑄系統工法成本結構之研究 曾銘文*關鍵詞：中高層建築、預鑄工法、成本模式摘 要建築營造工程中預鑄系統工法之應用範圍甚廣，其定義不在於建築構造物之預鑄程度多寡，只要構造物任何部份之單元構件有採用到預鑄製品，即通稱為預鑄系統工法。然而，一般業主對於預鑄系統工法之成本結構不甚明瞭，以致於無法在短期間內進行預算之編列或審核。因此，本研究乃針對成本結構作為探討主題，將預鑄成本結構區分為九大項，包括規劃設計、預鑄製品產製材料、預鑄工廠、運輸、工地現場吊、組裝、填縫防水、修補清洗、人事費用以及管雜費用等。根據這些成本結構，本研究找出首先探討成本之影響因素及組成要項，再以此要項作為基礎，建立一套
2、預鑄系統工法之成本模式。本研究所採行之分析及建立模式的方法，乃根據實務領域專家之知識與經驗，進而，建立一套有關於預鑄成本之數學模式。最後再藉由兩個實際案例加以驗證，以期望本研究之成本模式能提供業主作為決策或編列預算時之依據。1一、 緒論預鑄系統工法在國內推行時間甚短，一般業者對於預鑄系統工法施工所需之成本及工期並不甚了解，若無專業人員提供資訊，更無法掌握概略的成本及工期，即使是概略的成本及工期推估也都有困難。許多從事建築投資的業主也許只感受到建造成本有可能增加，便取消考慮採用預鑄工法施工的考量，其他相對有利的因素舉例來說，如果建築物的用途是做為商業用，雖然預鑄系統工法之建造成本會增加，但工期縮
3、短的程度若是相當可觀時，不但可提前營運，更可因為提前營運所獲得的利益，而抵銷使用新工法所增加的建造成本。因此，預鑄工法的採行為一個可實施的替代方案，但業界卻可能經常忽略其效益。且國內對於預鑄系統工法之研究，大多針對預鑄系統之材料、力學行為模式以及施工技術層面做研究，而極少針對預鑄系統工法之整體性的成本結構做分析研究，若談及預鑄系統之成本分析通常只是做概略性之探討，且通常只是以單一專案做分析，而不能套用於各種專案。因此，對於預鑄系統工法之成本結構之分析乃是一大研究課題。本研究的方法首先蒐集有關合理化系統中之預鑄系統相關文獻，包括規劃階段、設計階段、工廠製造以及現場施工等相關文獻，由以上之相關文獻
4、加以分析整理；且因目前在預鑄構件方面尚無規範，因此更須蒐集各預鑄廠之施工計劃書以及相關的設計規範加以彙整，以暸解各預鑄廠本身需具備之基本條件。文獻蒐集完成之後接下來的工作乃是進行專家訪談之工作，在此所定義的專家是從事預鑄相關工作已有十年左右的經驗，故在此所謂之專家可能包含預鑄工程公司的一些高級主管、負責設計單位、工廠製作以及現場施工單位之專家，而根據專家的經驗彙整出預鑄系統工法之重要資訊。由彙整之資訊針對預鑄系統工法成本結構做分析探討，在進而建立預鑄系統工法成本結構之系統模式。二、文獻回顧2.1預鑄系統之定義預鑄系統工法即構造物在建造過程中，無論構造物預鑄的程度如何？只要構造物的各部份之單元構
5、件有用到預鑄製品，即稱之。因此，坊間所稱全預鑄或者是半預鑄系統工法應是指構造物各部份單元構件的預鑄性如何，而非指結構物本身整體的預鑄性，而全預鑄與半預鑄系統工法即統稱為預鑄系統工法。2.2 預鑄製品工廠生產流程預鑄製品生產若採水平固定式生產，其生產施工步驟如下所示一、 鋼模組立(含各型式預鑄單元之底模、側模)二、 外飾材組立(石材)，花崗石材鋪設三、 自主檢查，詳細檢查外飾材鋪設是否牢固緊密？外飾材之接縫寬度是否確保無誤？填縫處理是否確實？四、 配置鋼筋、鋼絲網五、 預埋件(二次鐵件)配置六、 檢查，再次確認鋼筋、鋼絲網各預埋件是否均配置於正確位置是否固定牢靠有否被油漬污染七、 混凝土澆置八、
6、 表面粉光九、 蒸氣養護十、 脫模十一、 檢查，以自主檢查表做檢核工作，檢核其尺寸、外形、埋設鐵件之精度，並加以記錄。十二、 修補，背面及側面之混凝土面若產生較大之氣孔(超過5mm直徑)時，須加以填充補修，若發現有受油漬污染時，則先將該處磨平，再填充以水泥砂漿。十三、 翻轉，預鑄製品補修好後，利用皮帶試翻轉器將預鑄製品轉為正面，並對外飾面清洗。十四、 清除臨時之填塞物。十五、 編號，修補過後之預鑄製品依其版件位置及生產日期加以編號，並印在混凝土版側面十六、 勾縫處理，石材與石材間之外部接縫做填充處理前，在勾縫兩側之石材端須加以覆蓋以免受污染。十七、 二次防水材黏貼，防水材須符合規範之規定。十八
7、、 預鑄製品儲存，生產完成之預鑄製品經檢核後吊至儲存廠堆放儲存，以維持養生十九、 運輸工廠預鑄製品製造流程如下圖一 工廠預鑄製品製造流程2.3 預鑄製品之運輸運輸大致包括工廠至工地現場之運輸、工地現場內之小搬運及現場吊裝等三部份。2.4 預鑄系統工法之施工程序預鑄系統工法係將預鑄製品於工廠內分別以全預鑄或部份預鑄方式預先大量生產組件，因此現場工作較為單純。現場預鑄製品吊裝施工步驟如下所述一、 放樣，當鋼骨吊裝完成，樓板混凝土澆置前或後由每層基準點引出基準線，再由基準線量測出預鑄製品分割線，並以特定樓層作為高程方向位置之累積精度修正之基準層。二、 預鑄製品之揚昇，預鑄製品揚昇至距離地面30CM左
8、右時暫停一下，經確認鋼索張開情形及吊載之安定度後再向上吊昇至預定安裝位置，此時地面人員在吊昇過程中應拉誘導繩，以避免預鑄製品與結構體發生碰撞。三、 揚昇作業時指揮者以手勢配合哨子，或使用無線電對講機作為與塔吊操作手之連絡工具。四、 吊昇至安裝位置，以手搖式吊車約1.5噸或3噸將預鑄製品拉至定位，做初步之調整工作，並鎖定螺絲，並解開吊裝螺絲，再進行第二次吊裝。五、 根據放樣分割線及高程線進行調整工作，利用捲揚機提升或調整預鑄製品，在吊至頂裝位置後，應即以手拉鏈條吊車細部調整定位。預鑄單元定位後，仍須利用定位版上之調整螺絲做細部調整之後，於預鑄單元與定位版間加上必要之墊片後即將螺絲鎖定，並將定位版
9、與固定版予以銲接，以增加其牢固。六、 如現場高程尺寸與設計有所誤差時，每五層調整一次，每層平均吸收其誤差量。七、 如因調裝中碰撞損壞磁磚，則於吊裝後補修，若無法補修時，應標註於以後清洗外牆時，配合清洗作業予以補修，若因運輸中損傷磁磚，則於吊裝前於地面上修補，經會同甲方監工認可，使可吊裝。圖二 預鑄版片吊裝流程三、預鑄系統工法成本結構分析本章將探討預鑄系統工法之成本結構，首先分析對於預鑄系統工法而言，先探討影響其成本的因素，再將成本分類為固定成本與變動成本分別討論其組成要項，最後進一步分析各要項之成本結構。3.1 影響預鑄成本之因素（一）結構物之設計形式以預鑄系統工法而言，對於成本的影響較大的乃
10、是在於建築結構之立體、平面設計形式，因為此設計形式牽涉到其預鑄製品之分割設計，相對的影響到開模之數量。故業主決定採用預鑄系統工法施工時，最好能夠讓建築師與預鑄承包商進行溝通協調，以避免建築師所設計之立體及平面設計圖不符合採用預鑄系統工法之理念。（二） 預鑄版片之分割設計一般而言，預鑄業者所做的預鑄版片分割設計須數個月的時間才能完成，而於此期間投入之人力、物力相當可觀。因此，預鑄版片之分割設計之時間長短亦直接或間接的影響預鑄系統工法成本大小之因素之一。（三）規格化建築師對於建築物之設計形式有無做規格化的設計，最直接影響到的就是預鑄版片之分割設計。無論是預鑄版片分割設計的時間性或是預鑄廠在預鑄版片
11、時所需的模具多寡，均與建築設計有無規格化有關。（四） 模具此即為預鑄廠在進行預鑄版片製作時所需的鋼模。一般而言，較經濟的做法為鋼模能重複使用，使用之次數越多則越經濟。因此，開模的數量多寡，所影響的成本是相當大的。（五） 預鑄製品之形狀預鑄製品之形狀主要影響預鑄系統工法成本是在於模具的種類，如預鑄製品為平面或垂直，則鋼模之費用將有所不同；其次預鑄製品之形狀亦將影響到運費的成本，預鑄製品形狀的不同，則平板車載運的預鑄版片數量亦不同，若形狀較規則平板車裝載預鑄版片數量則可較多。（六）預鑄製品之大小預鑄製品之大小將會影響到運費的成本，預鑄製品大小的不同，則平板車載運的預鑄版片數量亦不同。（七）工區地點
12、工區之位置、地點主要為影響到運輸之成本。一般而言，運費計算方式為先考慮工區位置、地點以得知運距的長短，再以預鑄製品重量計算運費，通常重量以每噸為一個單位計算。（八）工區之動線配置對於預鑄系統工法而言，工區動線的安排配置亦相當重要，因預鑄製品於預鑄廠生產完成後，必須運至工區現場進行組裝之作業。然而在裝運的過程中，工區動線安排不當，則平板車與塔式吊車之間則無法配合，在此情況下，將影響塔式吊車組裝的效率，而間接影響到工程成本。（九）材料即為預鑄製品產製所需之材料，此材料的使用費用為預鑄製品成本的要項之一。（十）交通狀況預鑄系統工法於運輸過程中，必須事前作好工區當地以及預鑄廠至工地現場間之交通狀況調查
13、，適當的選擇運輸路線，以避免因交通狀況不良而導致工程進行的延誤。（十一）市場因素市場的因素如市場上物價指數之升高，造成材料費用的增加、技術工人之工資上漲、人事費用之增加，或因市場上的競爭壓力而導致工程費用須打一個折價競爭等。若面臨市場競爭壓力，預鑄系統工法之工程費用可能不計入預鑄廠房、預鑄廠土地、機具設備等成本之攤提。（十二）天候因素雖說預鑄系統工法施工時較不受天候之影響，但對於預鑄系統工法最主要的吊裝作業來說，卻可能因天候的不良而有所影響。一般預鑄系統工法以集合住宅而言，通常以塔式吊車為主要的吊裝工具，當吊裝作業是在於雷雨季節時，雖然塔式吊車上裝有避雷針，但在雷雨季節較平凡時，吊車手通常較不
14、敢進行吊裝作業。因此，在雷雨季節，吊裝作業可能整個下午均無法進行，而導致工程延遲，進而將可能增加業主的負擔，間接的造成工程費用的增加。圖三影響預鑄成本因素之特性要因圖3.2 預鑄系統工法成本結構分析依上節所述，預鑄系統工法之成本分類中可得知其成本要項。然而在此節中將更進一步探討預鑄系統工法在各階段得成本結構，將預鑄系統工法區分為九大部份加以分析，分別為規劃設計、預鑄製品產製材料、預鑄工廠、運輸、工地現場吊裝、填縫防水以及修補、清洗、人事費、管雜費等部份，如下所述：3.2.1 規劃設計部份規劃設計部份包含預鑄系統工法可行性分析、預鑄製品版塊分割設計、預鑄單元間之結構力學行為模式之分析、繪製施工大
15、樣圖等各部份。通常以工程金額之百分比來計算。3.2.2 預鑄製品產製材料部份 本節所述乃為預鑄製品在產製過程中所需的原料成本及為了方便預鑄工廠產製時之翻轉作業或工地現場吊、組裝作業所額外附加於預鑄製品上之鐵件或其他物品之成本。表一 預鑄製品產製之材料成本結構3.2.3 預鑄工廠部份預鑄工廠部份將成本結構分為四類，即土地攤銷、廠房之攤銷、機具設備、工廠生產過程所需之費用等。表二 預鑄工廠之成本結構3.2.4 運輸部份一般而言是由預鑄工廠製品儲存場地運送至工地現場之運送費用。在運輸方面通常是以預鑄製品之噸數並考慮工區地點與預鑄工廠之距離來計算運輸之費用。表三 運輸部份之成本結構3.2.5 工地現場吊裝部份在現場吊裝方面包含各種工地現場放樣、工地現場之小搬運、組裝用之鐵件所需之費用、臨時鷹架之租金、塔式吊車租金、吊車手及組裝技術工之勞務費費等。表四 工地現場吊裝部份之成本結構3.2.6 填縫防水部份防水工程施工時所需之各種費用，於此小節所談的乃是一次防水、十字接縫防水、預崁鋁門窗接縫防水等所需之各種費用。一般而言，一次防水、鋁門窗接縫防水之費用的計算是以結構體之接縫長度來計算。且包含填縫材料費用、技術工之勞務費等。表五 填縫防水部份之成本結構3.2.7 修補、清洗部份在修補、清洗方面如吊裝工作完成後，需即進行製品接合處之填縫
