覃重闪
(广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 广西南宁 530200)
装配式建筑实际上就是将过去常用的建造方式转移至工厂,即在工厂完成现场作业,然后把加工制作完成的构件与配件运送至现场,在现场采用适宜的连接方式进行安装,以此形成完整的建筑。无论是混凝土、钢结构还是木结构,都可以采用这种建造方式。
在现代工业技术不断发展进程中,建筑施工可以如同机器生产产品那样,将在工厂做好的各类构件运到现场进行装配即可。装配式建筑于上世纪初就被人们注意,但直到20世纪60年代才真正实现。苏联、英国与法国率先进行了尝试,因装配式建筑有着很快的建造速度,且成本相对较低,所以快速在全球范围内得到推广。
在早期,装配式建筑的外形都十分呆板,就像按照同一个模子打造出来的一样。在此之后,人们在工程设计方面进行了优化改进,增添了多样性与灵活性,这样不仅可以使装配式建筑实现成批建造,而且建筑的样式还十分丰富。比如,美国推出一种新型活动住宅,它是十分先进的建筑类型,属于装配式建筑,它的住宅单元如同大型拖车,利用专门汽车将其运至现场,然后采用起重机将其吊装至地板垫块,并与预埋的其它系统连接,即可使用。在这种住宅建筑中,有齐全的设施,包括起居室、餐厨和浴室。活动住宅除了可以独立形成一个住宅单元,还能进行互相连接[1]。
装配式建筑主要具有以下特点:①绝大部分建筑部品在车间内进行生产加工;②在现场进行装配施工,相较于过去的现浇施工,能极大的减少实际工作量;③建筑和装修专业的设计、施工都能实现一体化,装修可以伴随建筑的主体施工一同进行;④建筑设计能实现标准化,管理能实现信息化,当构件具有较高的标准时,可以大幅的提高生产效率,进而降低相应的成本,与工厂管理相配合,减少整个工程造价,提高性价比;⑤与绿色建筑建设基本要求相适应;⑥具有显著的节能环保效果:a.钢材的碳排放因子为2,传统建筑钢材用量110.08kg,装配式建筑钢材用量109kg;b.混凝土的碳排放因子为260.2,传统建筑混凝土用量101.478m3,装配式建筑混凝土用量111.886m3;c.木材的碳排放因子为0.2,传统建筑木材用量2.892kg,装配式建筑木材用量0.84kg;d.砂浆的碳排放因子为1.13,传统建筑砂浆用量18.306kg,装配式建筑砂浆用量3.0284;e.保温材料的碳排放因子为11.2,传统建筑保温材料用量34.272kg,装配式建筑保温材料用量17.36kg;f.能源的碳排放因子为0.68,传统建筑能源利用量系数8.35,装配式建筑能源利用量系数5.39。由此可见,装配式建筑在木材、砂浆、保温材料的用量上比传统建筑少很多,这样不仅能减少工程造价,还能减少碳排放,实现节能环保目标[2]。
住建部颁布的针对装配式建筑制定的行动方案确定了以下两个目标:①到2020年,我国所有新建建筑中,装配式建筑占比不低于15%,重点区域需不低于20%;②到2020年,装配式建筑的示范城市达到50个以上,产业基地达到200个以上,示范工程达到500个以上,科技创新基地达到30个以上,以最大限度发挥出示范带动作用[3]。
如前所述,装配式建筑即使用预制而成的部品部件与工地通过装配建造的建筑,它的发展是建筑建造方式的一次重大变革。与传统的以现浇施工方式为主的建筑相比,装配式建筑能缩短25%~30%的建造周期,节约50%左右的水,节约80%左右的木材,减少至少70%的建筑垃圾,同时还能实现对粉尘及噪声的严格控制,以上也是装配式建筑是现阶段建筑业大势所趋的原因。
从去年开始,国内的装配式建筑表现出爆发式增长态势,从住建部统计结果可知,前年的装配式建筑总面积在1.14亿m2左右,在所有新建的城镇建筑中,约占4.9%,增长57%。去年1月到10月,国内已成功落实的装配式建筑,其总面积为1.27亿m2左右,在所有新建的城镇建筑中,约占6.0%,比前一年有所增长[4]。
如今的装配式建筑依然在不断发展,尽管发展中出现了一些问题,受到一些质疑,但通过各方面的能力,可以很好的解决,继续对装配式建筑进行研究和发展,提供高质量产品,仍然是建筑行业大势所趋。在全球,欧美国家拥有最高的装配式建筑渗透率,即不低于80%,亚洲国家也都能达到70%以上,我国在这一方面具有很大提升空间,相信通过不断的发展,可以拉近和欧美国家之间的距离。
目前,国家政策正在大力推进,使装配式建筑开始快速增长。从装配式建筑出现开始,建筑施工方式及机械设备就发生了很大变化,尤其是对塔机提出了很高的需求。预制构件自重都比传统的建筑部件大很多,这就要求使用有更大起重量的塔机,使中型与大型塔机实际需求量激增。在这种情况下,很多项目甚至出现了一机难求的情况。对预制构件进行吊装时,对塔机的各方面性能都有很高要求,同时这也为塔机行业带来了发展契机。
在预制构件施工中,塔机除了要有足够起重能力,还要保证吊装精度与制动灵敏性,采用性能优良的塔机能保证构件的吊装质量,并加快作业效率。在当前的预制构件吊装施工中,大多使用高精度平头塔机[5]。
塔机在施工现场的布置需要综合考虑现场实际情况、场地条件、预制结构形式、运输路线等进行,起吊点布置如图1所示。通常情况下,塔机布置需要严格遵循下列各项原则:覆盖整个施工区域,并尽量与起重量相对较大的区域相靠近,同时还应保证完工后拆机方便;完全满足塔机自身爬升与附着等方面的要求;不允许出现吊装盲区。为了使预制构件可以快速且准确的被吊装到位,除了要做好塔机操作人员和现场指挥人员之间的沟通,还要保证操作人员可以直观观察到现场实际情况,以此为吊装就位提供便利,避免产生误操作,加快吊装作业效率,杜绝安全事故的产生。基于此,在塔机定位过程中要尽可能满足操作人员可视性[6]。
截至目前,我国拥有的可在装配式建筑建造中使用的塔机,数量在2万台左右,为满足“到2020年,我国所有新建建筑中,装配式建筑占比不低于15%,重点区域需不低于20%”的要求,需要将塔机数量增加至5万台,同时塔机的规格需要不断向大型化方向发展。
大型塔机的配备无疑增加了资金需求,使租赁行业门槛被大幅抬高,这对集中度有一定助推的作用,在将来,不论是制造企业,还是租赁企业,都将不断持续强者恒强趋势,很多中小型的企业将不断从市场中退出。
图1 起吊点布置
综上所述,装配式建筑是目前建筑行业主要发展方向,它的建造方式对大型塔机提出了前所未有的高需求,在推动塔机市场发展的同时,也抬高了门槛,使中小型企业越来越难以在市场在立足,因此装配式建筑的发展对大型塔式起重机市场有着显著的带动作用。