作者介紹：董善白
技術發明人
卓越置業集團有限公司顧問
深圳協鵬建筑與工程設計有限公司資深顧問總建筑師
一、政策背景
1.《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出：要爭取用10年左右時間，使“裝配式建筑”占新建建筑的比例達到30%。
2.積極推廣綠色建筑和建材，大力發展鋼結構和“裝配式建筑”，提高建筑標準和質量，這是今年政府工作報告對建筑業發展提出的新要求。
3.住房和城鄉建設部將推動“裝配式建筑”取得突破性進展列為今年八項重點工作之一。“裝配式建筑”在我國的發展正在被提升到一個前所未有的新高度。
《中國建設報》，《預制建筑網》對“裝配式建筑”做出了如下解釋：在工廠加工制作建筑構件和配件（如樓板、墻板、樓梯、陽臺等），運輸到建筑施工現場，通過可靠的連接方式在現場裝配而成的建筑。主要包括預制裝配式混凝土結構，鋼結構，現代木結構建筑等。大力發展“裝配式建筑”，是落實中央城市工作會議精神的戰略舉措，是推進建筑業轉型發展的重要方式。
在此背景下，近三年來全國新建預制構件廠數量達到100個左右，30多個省市出臺了專門指導意見和相關配套措施，不少地方更對“裝配式建筑”的發展提出了明確要求，如預制率不少于15%，裝配率不少于30%等，實踐中等于對其他建造方式設置了準入門檻。
二、對照中國國情，這項從國外引進的“預制裝配式混凝土結構”（PC），只是一種建造方式，并不是唯一的方式。
1.遍布中國一、二、三線城市的住宅大多是100米高層，不少南方城市開始出現100米以上的超高層。原因是建設用地資源稀缺，樓面地價高企。
2.沿住宅開間、進深方向布置的墻梁等截面抗震墻（剪力墻）結構體系，適合住宅使用功能要求，適應中國大城市以高層住宅為主的市
場現狀，極具中國特色。這種結構體系，用現澆方式而不是預制裝配方式更能充分發揮混凝土材料的獨特優勢，形成優良的結構整體抗震性能。
2015年10月1日實施的《裝配式混凝土結構技術規程》，對地震區建筑最大限高設置為80米（因為預制構件需通過現澆連接方式才能形成結構主體整體抗震性能“等同于現澆”的概念），不能覆蓋80米以上,抗震性能要求更高的，量大面廣的，且具備產業化潛力的城市高層與超高層住宅。這是技術路徑選擇“預制裝配式混凝土結構”的最大缺失。
3.“預制裝配式混凝土結構”自身存在若干難以克服的障礙
1）、是需要配套新建占用大量用地的預制構件廠，構件需要蒸汽養護，能源選擇也是難題。這種工藝生產方式難以應對經濟運行上下行周期變化，產能不足與產能過剩同時并存。
2）、是預制構件生產環節不像鐵路軌枕、地鐵隧道護壁、市政排水管那樣，可以形成少規格大批量生產優勢。住宅構件千變萬化，本質上屬于訂單生產，不具備這樣的優勢。
3）、是構件運輸、吊裝環節效率低、不節能、不減排、不經濟。一棟建筑數量龐大的構件現澆連接節點在構件吊裝就位，現澆節點支模、拆模，鋼筋套筒壓力灌漿，混凝土澆筑與養護等環節仍然擺脫不掉大量現場人工作業。
4）、是上述障礙與弱點最終反映在建安成本上，就是每平方米比傳統建造工法高400～500元。
以上情況說明，在混凝土材料領域，以“預制裝配式混凝土結構”為主的提法，政策表述上難以令人信服。
三、科技改變建造方式，創新引領產業轉型
從2008年初開始，我們在卓越置業集團主導和研發資金支持下，對“空中造樓機”現場現澆工業化智能建造技術進行了系統研發。本質上，它是一種將工廠搬到現場進行“現澆裝配式建造”的一種新型工業化建造方式。可順利對接國家現行規范與標準，并擁有完全的自主知識產權。
1.研發目標：
“空中造樓機”模擬一座現代化移動造樓工廠，應用濕租模式（設備與專業管理團隊整體租賃），在項目施工現場，沿建筑高度方向，集中逐層用機械操作、程序控制手段，完成主體結構現澆與外墻保溫飾面一體化板材同步施工的裝配式建造。內裝工序與主體建造相隔四層穿插進行，故稱“空中造樓機”。
2.研發對象：
大城市80米以上量大面廣，產業化潛力大的政府保障房和普通商品房（與預制裝配式混凝土結構在建筑高度適用上形成體系互補），也希望能走出國門參加國際市場競爭。其他類型高層建筑，也可適用這項技術。
3.技術路徑：
（標準化戶型+標準化核心筒）→模塊化組合成標準化住宅產品→工廠化標準鋼筋網與部品→“空中造樓機”現澆建造→標準化內裝→信息化管理與遠程監控。相對預制裝配式混凝土結構，該項技術對住宅標準化產品的個性化選擇具有較高的包容度。
4.主要技術經濟指標設定：
工程質量可控：建造精度毫米級，監控手段確保安全運行，不產生違規操作，電子文檔有據可查。
建安成本可控：利用建筑和機械BIM技術，精準控制空中造樓機配套、運行、租賃成本，產業鏈部品采購成本，建筑材料成本，管理、財務、稅收、利潤等各項費用。大量數據案例分析，一棟750平方米、35層、100米高公寓類型住宅，空中造樓機經三次循環建造攤銷，建安成本即可與當前傳統建造方式的建安成本持平。
建造周期可控：一年內可完成一棟750平方米以上（或兩棟組合）、35層、100米高層住宅建造（含內裝），等待驗收。
減少建筑垃圾排放：與傳統建造工法比較，無需反復支模拆模，不需找平粉刷，從源頭上消除了垃圾排放原因。
減少建筑用工：少量產業技術工人替代傳統建造工法大量農民工，每臺造樓機用工25人，50人管理運營團隊在一個城市或一個工地同時流水管理運營兩臺空中造樓機。用工量約為傳統工法的十分之一。
5.解決下列關鍵技術：
1)空中造樓機整體空間運行受力分析計算軟件。
2)空中造樓機整體同步升降動態與靜態誤差和壓力監測。
3)鋼管桁架升降柱自動對接技術。
4)憎水性蜂窩狀PP工程塑料模具模板開發及壓注成型技術。
5)混凝土初凝強度以溫度控制方式啟動自動開合模裝置。
6)高強、高流動性、免振搗、自密實混凝土應用與推廣。
7)外墻保溫飾面一體化板材與主體結構現澆同步完成建造。
8)門式起重機、雙梁行車高空運行安全鎖定裝置。
9)空中造樓機附墻水平穩定支撐沿軌道運行瞬間自鎖裝置。
10)空中造樓機設置七道有人操作安全作業平臺。
11)與建筑形體相配套的空中造樓機13項部件標準化配置方式。
12)研究設計如何貫穿房地產開發、建造、成本控制全過程。
6.編制企業標準：企業標準與國家現行規范和標準有效對接。
《現澆鋼筋混凝土高層住宅工業化建造技術規程》、《現澆鋼筋混凝土高層住宅工業化建造施工指南》、《空中造樓機技術標準》。
7.經濟與社會效益預測。
這項技術有可能推動傳統建筑業向以少量產業技術工人為主的機械建造業轉型升級。推動建筑機械產品由單一功能型向“生產的機械化、生產的連續性、生產過程的集成化、工程高度組織化、信息管理數字化”的現代工業化建造特征方向轉型，對接“中國制造2025”國家戰略。促進房地產業、建筑業、金融租賃業、裝備制造業、物聯網技術、設計與科研等跨行業、跨部門融合，共同可持續發展。推動商業運營模式、政府監管方式轉型與創新。
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