
近日,住房和城乡建设部发布的《“十四五”建筑业发展规划》明确,“十四五”时期,我国要初步形成建筑业高质量发展体系框架,建筑市场运行机制更加完善,工程质量安全保障体系基本健全,建筑工业化、数字化、智能化水平大幅提升,建造方式绿色转型成效显著,加速建筑业由大向强转变。
引人注目的有两个方面,一是要大力发展装配式建筑。构建装配式建筑标准化设计和生产体系,推动生产和施工智能化升级,扩大标准化构件和部品部件使用规模,提高装配式建筑综合效益。完善适用不同建筑类型装配式混凝土建筑结构体系,加大高性能混凝土、高强钢筋和消能减震、预应力技术集成应用。智能建造与新型建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系基本建立,装配式建筑占新建建筑的比例达到30%以上,打造一批建筑产业互联网平台。
十年前,还在武汉市政府参事室当参事时,就到长春、长沙考察装配式建筑。
装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣,到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快,而且生产成本较低,迅速在世界各地推广开来。
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
装配式建筑的优点:
1、高效率:与传统方式相比,工厂生产不受恶劣天气等自然环境的影响,工期更为可控,且生产效率远高于手工作业。
在恒温恒湿的密封环境中静置八个小时后,一块标准的PC板就成型了。从布料到送入养护窑,整个过程都由电脑自动控制,时长不超过5分钟,生产效率和质量,都远超人工数倍。
此后,这块PC板就将和其它众多事先在工厂内预制的部件一同被运送到建筑工地,组装成住宅。而且如此“拼装”的房子,能够事先通过计算机软件“路演”,实际现场作业时间可以节省七成,综合时间成本仅为传统建造方式的1/3。以一栋30层精装修住宅为例,采用装配式建筑工艺,从动工到交付最快10个多月就能搞定,而传统方式建造至少需要两三年时间。
2、精度高:装配式建筑误差达毫米级。从万科开发的四季花城、金色里程、城花新园、清林径等四个装配式住宅项目来看,涉及近1800套住宅。自2010年1月陆续交付以来,维护的频率很低,仅有一例外墙有一点点渗漏。原因就在与装配式建筑构件一体化、工厂化生产,质量更可控。据说其墙面砖抗拉拔强度比传统方式提高了约9倍之多。
3、质量高:构件工厂化生产,质量大幅提高。
4、可大幅降低人工依赖。
5、干法现场装配,节水节电节材环保。工厂里统一制造,可以在建筑的全生命周期内实现最大限度的节能、节地、节水、节材。根据对上海试点的装配式住宅项目测算,装配式建筑的生产和施工过程可实现节能约50%、节水约60%、节材约20%、节地约20%,减少建筑垃圾约80%。而且,从施工效益来看,也能提高4—5倍。
6、有较完整的标准设计体系。
7、结构抗震性能好。
8、建筑使用面积可增加。
装配式建筑的缺点:
1、成本提高:传统建筑工程造价相对于装配式建筑工程造价而言便宜很多。
2、运费增加:构件因是由工厂直接运往工地使用,如果工厂与工地现场距离太远,则运送构件的运输成本就会提高。
3、尺寸限制:由于构件的大小不一致,容易使生产设备受到限制,所以尺寸较大的构件再生产时抄会有一定难度。
4、应用领域小:装配式建筑虽受到国家的大力推广,但目前装配式建筑在建筑总高度以及层高上受到很大限制。
2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上。
2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑,力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。
5、抗震性较差:由于装配式建筑的整体性与刚度较弱些,所以装配式建筑的抗震冲击能力较差。
二是要形成一批建筑机器人标志性产品,培育一批智能建造和装配式建筑产业基地。
加强新型传感、智能控制和优化、多机协同、人机协作等建筑机器人核心技术研究,研究编制关键技术标准,形成一批建筑机器人标志性产品。积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的典型应用,重点推进与装配式建筑相配套的建筑机器人应用,辅助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。
讲到建筑机器人,离不开碧桂园。
早在2018年7月,碧桂园成立了全资子公司——广东博智林机器人有限公司,该公司总部坐落在广东佛山顺德,目前已经顺利“下场”的18款建筑机器人,正是出自博智林之手。
最精华在于自升造楼平台,通过可自动顶升的新型智能化建筑机器人施工平台,实现了建筑工地上建筑不动,房屋生产线随建筑向上同步抬升,进而实现建筑主体的智能化自动建造。碧桂园凤桐花园8#楼为23层高层住宅建筑,建筑总高74.91m,是国内第一个使用“自升造楼平台”进行施工的项目。
自升造楼平台,由附着系统、顶升系统等多个子系统组成。整机所有机位具备同步顶升功能。同步控制系统,全自动闭环控制高差。目前行业中,大多数造楼平台顶升一个结构层需要2-3个小时,当前此款造楼平台整机顶升一层,最快仅用约1小时。
混凝土整平、抹平机器人,体积小、重量轻、转向灵活,精度高、误差小(控制在0-5mm),振捣密实,提浆效果显著,自动化程度高。
智能喷淋养护系统,具有远程控制、自主覆盖等特点,有效吸附空气中的粉尘、颗粒,完成混凝土养护工作同时可为室外作业工人降温。
外墙错台打磨机器人,依附外墙环轨作业,模块化设计,体积小,重量轻,打磨组件与机械臂快装快拆,通用性强。切削打磨过程同时具备吸尘的功能,标准化施工效率高且环保。
外墙螺杆洞封堵机器人,依附环轨车作业,精准定位,实现自动封堵,效率整体提高3倍多,覆盖外墙面90%以上,封堵密实、防渗可靠,成品观感效果好。
外墙腻子涂覆机器人,在施工过程中能自动拟合墙面变化,自动进行第二例调整与涂覆,施工质量高、整体效率提高3倍。
外墙腻子打磨机器人,自动调整,适应墙面变化调整,打磨后更光滑,整体效率提高3倍。打磨砂纸采用自粘式,能快速更换和调整,具备吸尘系统,减少粉尘危害。
外墙底漆喷涂,依附环轨车作业,安全性高,效率约为人工喷涂的2倍。
辅助吊装工具,采用8个强力吸盘共同承载,单个吸盘能够承载100kg,有效提升人工作业效率。
智能检测系统,多网融合、强覆盖,信息掌握更加便利,安全性、可靠性高,应急处置更加迅速。
与传统的工法相比起来,该平台可以在建筑主体施工的同时,轻松实现高空施工防护、施工层整平、抹平、混凝土养护等多种工艺的自动化作业。所有外墙执行器均可依附于通用的环轨车和机械臂上,工作时只需更换执行头。在多栋楼同时施工时,还可实现水平方向的周转,方便快速且易操作。
截至2020年12月,自升造楼平台已申请专利共96项。
建筑工地,也需要炒菜机器人,此次为冬奥会无人餐厅做出贡献。
碧桂园集团的全资子公司千玺机器人餐饮集团旗下Foodom机器人中餐厅旗舰店,2020年1月12日在广州珠江新城核心商区花城汇广场开业,实现了从中央厨房到冷链运输,再到店面餐饮机器人的全系统搭建与运营,这在国内尚属首家。
已投入46种机器人作为餐厅运营的核心设备,构成整套餐饮机器人体系,包括迎宾机器人、煎炸机器人、甜品机器人、汉堡机器人、调酒机器人、煲仔饭机器人、炒锅机器人、云轨系统以及地面送餐机器人等。
在生产链条上,首先机器人中餐厅自建的中央厨房对食材进行标准化处理(包括切配、过油、飞水、腌制等工序)。
接着,处理后的食材以冷链运输的方式配送至门店,门店接收后将食材放置冷库,机器烹饪设备根据顾客订单需求从冷库自动调取用料,自动精准烹饪制作。
菜品制作完成后由送餐机器人或云轨系统将菜品直接送达顾客所在桌位。顾客用餐完毕后可用千玺自有支付系统进行手机买单。