2016-08-29 15:14:39 來源：《中國改革報(bào)》
深圳市卓越工業(yè)化智能建造開發(fā)有限公司研發(fā)的“空中造樓機(jī)”及建造技術(shù)是以機(jī)械作業(yè)、智能控制方式，實(shí)現(xiàn)高層住宅現(xiàn)澆鋼筋混凝土的工業(yè)化智能建造
一切建筑生產(chǎn)方式的發(fā)展都與時(shí)代密不可分，大力推進(jìn)建筑工業(yè)化，徹底擺脫傳統(tǒng)建筑施工模式，走一條適合我國國情的新型建筑工業(yè)化道路——工業(yè)化智能建造新技術(shù)“空中造樓機(jī)”橫空出世。
“歷經(jīng)8年研發(fā)，投入8000萬元研制成功的‘空中造樓機(jī)’及建造技術(shù)，是一項(xiàng)在國內(nèi)外都沒有的新型工業(yè)化建造技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)跨行業(yè)、跨部門、跨專業(yè)、涉及面廣、溝通與協(xié)調(diào)難度大。”該技術(shù)發(fā)明者卓越置業(yè)集團(tuán)有限公司總顧問董善白介紹，“空中造樓機(jī)”及建造技術(shù)是以機(jī)械作業(yè)、智能控制方式，實(shí)現(xiàn)高層住宅現(xiàn)澆鋼筋混凝土的工業(yè)化智能建造。它的一個(gè)明顯特點(diǎn)是將全部的工藝過程集中、逐層地在空中完成。因此，也稱作“空中造樓機(jī)”。本質(zhì)上它是一種將工廠搬到現(xiàn)場進(jìn)行“現(xiàn)澆裝配式建造”的一種新型工業(yè)化建造方式。可順利對(duì)接國家現(xiàn)行規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，并擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
新型城鎮(zhèn)化是“十三五”規(guī)劃的重點(diǎn)，已經(jīng)寫入黨的十八大報(bào)告，和新型工業(yè)化、信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化一起成為未來我國發(fā)展的方向。隨著一系列政策的出臺(tái)推動(dòng)，建筑工業(yè)化市場也得到了快速發(fā)展，我國建筑工業(yè)化已成為企業(yè)搶灘的一塊寶地。伴隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國建筑連續(xù)多年實(shí)現(xiàn)了高速增長，建筑工業(yè)化將是不可逆轉(zhuǎn)的潮流，它的產(chǎn)值更是一片新的經(jīng)濟(jì)藍(lán)海。
移動(dòng)式造樓工廠
工廠化部品產(chǎn)業(yè)鏈
“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造定義與工作原理如下。
第一，“空中造樓機(jī)”模擬一座移動(dòng)式造樓工廠，將工廠搬到現(xiàn)場，采用機(jī)械操作、智能控制手段與現(xiàn)有商品混凝土供應(yīng)鏈、混凝土高空泵送技術(shù)相配合，逐層進(jìn)行地面以上結(jié)構(gòu)主體與保溫飾面一體化板材同步施工的現(xiàn)澆裝配式建造，故形象地稱之為“空中造樓機(jī)”。
第二，“空中造樓機(jī)”具備快速組裝、拆卸功能，方便多次循環(huán)、流轉(zhuǎn)使用。除少量易損件、傳感器需要定期更換和鋼桁架防銹維護(hù)外，10年保修期內(nèi)無需進(jìn)場大修。
第三，“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造是一種技術(shù)體系，由6個(gè)部分構(gòu)成。
1.“空中造樓機(jī)”需具備五項(xiàng)基本功能：整體同步升降；自動(dòng)開合模；高空運(yùn)行附墻穩(wěn)定支撐；安全操作工作平臺(tái)；裝備通用性強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。
2.工廠化部品產(chǎn)業(yè)鏈：剪力墻、樓承板、門窗洞口免支撐桁架鋼筋網(wǎng)、保溫飾面一體化板材、預(yù)制鋼梯和混凝土踏板、預(yù)制輕質(zhì)分戶墻和內(nèi)隔墻、門窗附框等通用化部品部件。
3.工廠標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)裝部品套餐、管線集成與標(biāo)準(zhǔn)化接口。
4.通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合方法，規(guī)范“空中造樓機(jī)”建造與各種建筑形體相配套，構(gòu)建造樓機(jī)通用標(biāo)準(zhǔn)部件配套庫。
5.“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造專業(yè)管理團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)與信息管理技術(shù)，編制施工組織設(shè)計(jì)和計(jì)劃，精準(zhǔn)指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人按“施工指南”進(jìn)行現(xiàn)澆裝配式建造。
6.在一個(gè)工地或一座城市中央控制室內(nèi)，遠(yuǎn)程監(jiān)控建造全過程并記錄存檔。編制應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、施工指南、空中造樓機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，總體規(guī)范該技術(shù)體系。
第四，“空中造樓機(jī)”與“滑模、爬模”技術(shù)工作機(jī)理不同。
“滑模、爬模”技術(shù)的機(jī)架平臺(tái)只提升不下降，機(jī)架提升動(dòng)力傳遞給下方已完成澆注的建筑核心筒厚厚的墻體。外圍框架和樓板與核心筒相隔五層以上由內(nèi)置式塔吊分工建造。其裝置是一對(duì)一地針對(duì)核心筒混凝土（框架—核心筒高層公建結(jié)構(gòu)體系）現(xiàn)澆施工而開發(fā)的一種技術(shù)。
“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造技術(shù)，針對(duì)的是全剪力墻結(jié)構(gòu)體系高層與超高層住宅。薄壁剪力墻不能承受龐大的造樓機(jī)升降荷載。它需要離開建筑物獨(dú)立設(shè)置，才能具備通用化，1對(duì)N重復(fù)使用優(yōu)勢。建筑物只作為造樓機(jī)高空運(yùn)行穩(wěn)定支撐的附著物。“空中造樓機(jī)”建造技術(shù)可以覆蓋“滑模、爬模”技術(shù)，但“滑模、爬模”技術(shù)不能用于剪力墻結(jié)構(gòu)體系高層與超高層住宅現(xiàn)澆裝配式建造。
整套綠色建造技術(shù)
應(yīng)對(duì)不同市場需求
從產(chǎn)業(yè)化角度考察，“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造具備多種優(yōu)勢。
與傳統(tǒng)建造方式相比較，無需反復(fù)支模、拆模，無需人工綁扎鋼筋，無需找平粉刷，減少現(xiàn)場用工約90%，名副其實(shí)地符合用“機(jī)器換人工”的目標(biāo)。但保留了“現(xiàn)場、現(xiàn)澆”的建造方法以充分發(fā)揮混凝土材料性能優(yōu)勢，確保主體結(jié)構(gòu)具備優(yōu)良的整體抗震性能。順利對(duì)接國家抗震規(guī)范和鋼筋混凝土設(shè)計(jì)與驗(yàn)收規(guī)范，不必另立新標(biāo)準(zhǔn)。
與預(yù)制裝配式建造（PC技術(shù)）相比較，不需要新建占用大片建設(shè)用地的預(yù)制構(gòu)件廠，不存在大型混凝土構(gòu)件運(yùn)輸，相對(duì)預(yù)制裝配式建筑對(duì)地震區(qū)建筑限高80米。80米以上高層與超高層住宅現(xiàn)澆裝配式建造正是它的拿手好戲。不僅抗震性能有保障，而且愈高性價(jià)比越凸顯。通過三次循環(huán)流轉(zhuǎn)使用，可與傳統(tǒng)建造方式建安成本持平。
在新常態(tài)下，可根據(jù)年度保障房供應(yīng)計(jì)劃和普通商品房市場預(yù)測，靈活調(diào)整造樓機(jī)生產(chǎn)量，運(yùn)用濕租模式（設(shè)備與管理團(tuán)隊(duì)整體租賃）應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行周期變化，避免再次出現(xiàn)“產(chǎn)能過剩”。
我國與外國國情差異巨大，大城市、特大城市眾多，建設(shè)用地寶貴樓面地價(jià)高企，因此住宅多以高層形態(tài)出現(xiàn)，不少南方城市開始像香港那樣，出現(xiàn)60層超高層住宅。這種市場現(xiàn)象意味著一個(gè)重要商品需求特征：量大、面廣、集中度高，產(chǎn)業(yè)化潛力巨大，但商品性價(jià)比要好，抗震性能要有保障。這就是公司為什么要研究“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有效供給的市場依據(jù)。它可以與高層鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)、80米以下預(yù)制裝配技術(shù)形成體系互補(bǔ)，各自應(yīng)對(duì)不同的市場需求。
綜上所述，“空中造樓機(jī)”現(xiàn)澆裝配式建造技術(shù)是一項(xiàng)確保“工程質(zhì)量可控、建安成本可控、建設(shè)周期可控、減少建筑垃圾排放”的目標(biāo)不再是一句口號(hào)，而是可落地，有技術(shù)手段保障，可讓百姓、政府、開發(fā)商放心使用的整套綠色建造技術(shù)體系，擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
消解過剩鋼鐵產(chǎn)能
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，建筑工業(yè)化生產(chǎn)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)相當(dāng)普及，應(yīng)用達(dá)到60%以上。目前，世界普遍認(rèn)為，建筑工業(yè)化是有效提高質(zhì)量效率、降低能耗的建房方式。
1974年，聯(lián)合國出版的《政府逐步實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的政策和措施指引》中定義了“建筑工業(yè)化”：按照大工業(yè)生產(chǎn)方式改造建筑業(yè)，使之逐步從手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會(huì)化大生產(chǎn)的過程。它的基本途徑是建筑標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化和組織管理科學(xué)化，并逐步采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成果，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快建設(shè)速度，降低工程成本，提高工程質(zhì)量。工業(yè)化建筑的門窗、樓梯間、衛(wèi)生間、壁櫥以及成套廚房設(shè)備均可同時(shí)在工廠內(nèi)生產(chǎn)安裝完成，再運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場進(jìn)行組裝，這種技術(shù)被稱作預(yù)制技術(shù)。
建筑工業(yè)化是建筑產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)和前提，只有工業(yè)化達(dá)到一定的程度，才能實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。由于產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)涵和外延高于工業(yè)化，建筑工業(yè)化主要是建筑生產(chǎn)方式上有傳統(tǒng)方式向社會(huì)化大生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，而建筑產(chǎn)業(yè)化則是從整個(gè)建筑行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈條內(nèi)資源的更優(yōu)化配置方面理解，建筑產(chǎn)業(yè)化是建筑工業(yè)化的目標(biāo)，而建筑工業(yè)化是實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的手段和基礎(chǔ)。
我國是鋼鐵大國，鋼產(chǎn)量已經(jīng)20多年保持世界第一。“十二五”期間，由于鋼產(chǎn)量增加過快，出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》，從2016年開始，在近年來淘汰落后鋼鐵產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，用5年時(shí)間再壓減粗鋼產(chǎn)能1億噸～1.5億噸。長期以來，我國建筑業(yè)一直是高資源消耗型和勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，必然帶來行業(yè)生產(chǎn)方式的大變革。“空中造樓機(jī)”是綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)體系，將是消耗鋼材重要的產(chǎn)業(yè)之一。
在建筑行業(yè)面臨招工難、人工工資逐年上升的大背景下，“空中造樓機(jī)”將對(duì)推動(dòng)傳統(tǒng)建筑業(yè)向以少量技術(shù)工人為主的機(jī)械建造業(yè)轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。
在高層、超高層住宅和公建領(lǐng)域，將推動(dòng)建筑機(jī)械產(chǎn)品由單一功能型向“生產(chǎn)的機(jī)械化，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)的連續(xù)性，生產(chǎn)過程的集成化，工程高度組織化，信息管理數(shù)字化”的現(xiàn)代工業(yè)化建造特征升級(jí)，對(duì)接“中國制造2025”國家戰(zhàn)略。
促進(jìn)房地產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)、裝配制造業(yè)、金融租賃業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等跨部門、跨行業(yè)相互融合，共同可持續(xù)發(fā)展。推動(dòng)商業(yè)運(yùn)營模式、政府監(jiān)管方式創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。
推動(dòng)設(shè)計(jì)與科研貫穿房地產(chǎn)開發(fā)、建設(shè)、成本控制全過程。應(yīng)用BIM技術(shù)，引領(lǐng)碎片化的設(shè)計(jì)向跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨部門“頂層設(shè)計(jì)”概念轉(zhuǎn)型升級(jí)。
消解鋼鐵行業(yè)過剩產(chǎn)能：一臺(tái)造樓機(jī)鋼管與型鋼用量平均約2200T，配套龍門吊1臺(tái)，雙梁橋式起重機(jī)2臺(tái)，施工電梯2臺(tái)，液壓傳動(dòng)機(jī)組8臺(tái)，自動(dòng)開合模0.5KW電機(jī)約500臺(tái)，鋼塑復(fù)合連桿約5000根，工程塑料模板約3000㎡。
一臺(tái)造樓機(jī)一年可完成98米高，35層，標(biāo)準(zhǔn)層面積750㎡以上，總建筑面積約26,500㎡高層成品保障房，按平均保障房面積60㎡/戶，可覆蓋438戶/年，每棟建筑物消耗線材約1700T。
100臺(tái)造樓機(jī)需鋼管與型鋼22萬噸，配套100臺(tái)龍門吊，200臺(tái)雙梁橋式起重機(jī)，施工電梯200臺(tái)，液壓傳動(dòng)機(jī)組800臺(tái)，0.5kw電機(jī)5萬臺(tái)，工程塑料模板30萬㎡，塑鋼復(fù)合連桿50萬根。建筑物用鋼即螺紋鋼線材約17萬噸。
如每個(gè)大城市造樓機(jī)保有量為100臺(tái)，每年可提供43,800戶，平均60㎡/戶高層成品保障房。我國300萬人口以上大城市，1000萬人口以上特大城市總數(shù)超過40個(gè)，產(chǎn)業(yè)化潛力巨大，消解鋼鐵過剩的潛力不可低估。
13項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化部件
多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)
“空中造樓機(jī)”是由13項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化部件，按建筑物外輪廓形狀進(jìn)行配套布置的大型、通用、組合式機(jī)械裝備的總稱。（見下表）
“空中造樓機(jī)”包括以下幾種關(guān)鍵技術(shù)：第一，開發(fā)“空中造樓機(jī)”空間運(yùn)行受力分析計(jì)算軟件。第二，開發(fā)“空中造樓機(jī)”上部鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)“空中基站定位檢測”技術(shù)。第三，開發(fā)機(jī)器人進(jìn)行墻梁畫線定位。
[責(zé)任編輯:尹超]
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