艾冬华
(新明珠(广东)新材料有限公司 广东 佛山 528099)
以实现“碳达峰”、“碳中和”为目标,绿色环保、高效智能的装配式建筑站上“风口”。装配式建筑是建造方式的重大变革,代表了新型建造的发展趋势,将有效助推建筑行业提档升级,为智能制造创造更多应用场景,助推经济高质量发展。
装配式建筑方式是指在工厂通过标准化的方式生产建筑关键构件和部品部件,在现场再通过装配化的方式进行安装施工、主体施工和装修装饰同步,从而整合研发设计、生产制造、现场装配等各个业务领域并将建筑生产全过程连接为一个完整的产业系统,实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。
装配式建筑是传统建筑业与先进制造业的良性互动,是建筑工业化和建筑信息化深度融合的产物。推进装配式建筑发展,对推动建筑生产方式变革、保障工程建设质量安全、促进建筑产业转型升级和供给侧结构性改革等具有重要意义。
简而言之,装配式建筑方式造房子就跟搭乐高积木一样,既高效、可靠,又绿色、智能。
装配式建筑是以构件工厂预制化生产,现场装配式安装为模式,以标准化设计、工厂化生产、装配化施工,一体化装修和信息化管理为特征的新型建筑。
一般来说,在常规概念上装配式建筑是指由预制部件通过可靠连接方式建造的建筑。按照这个理解,装配式建筑有两个主要特征:①构成建筑主要构建特别是结构构件是预制的。②预制构件的连接方式是可靠的。根据建筑的主要结构构件,装配式建筑主要可以分为3大类[1],详细情况见表1。
表1 装配式建筑的3种类型
续表1
佛山市三水新明珠建陶工业有限公司新型节能环保板材项目总投资150 339万元。厂房为地上1 层,建筑高度16.20 m,基底面积85 555.36 m2,建筑面积85 555.36 m2,计容面积171 110.72 m2,不计容面积0.00 m2;项目在不改变产能和能耗总量的情况下,在原址厂房上拆旧建新,全面改造一分厂,将原有6条瓷片生产线改为4条智能化岩板生产线,选用了目前世界先进的窑炉、压机等设备。项目运用装配式整体式剪力墙结构,按照7度抗震设防烈度要求进行设计,整体预制装配率达到80%,在国内居于领先水平。项目概况见表2。
表2 新型节能环保板材项目概况
本项目通过结合内外现代化工厂的设计及自身产品生产的规划和产能设计的合理布局,设计出新型的厂房结构:厂房跨度30 m,高度空间大,最高处达到16 m,房顶采用先进的通风、隔热、透光设计,并可以将雨水全部回收利用。
随着数字化、智能化技术的应用,如今陶瓷窑炉可以实现对温度曲线、窑压、速度等参数的智能化控制,智能调配单位能耗,减少碳排放,甚至可以做到“产能越大,能耗更少”。项目采用德力泰与新明珠集团携手打造的4.0 能效标杆数智时代岩板双层窑,长度达415.8 m,比一条标准跑道还要长,是目前全球最长的双层窑炉(见图1)。项目在主要生产设备上,全部选用全新的自动化、智能化设备,岩板双层辊道窑的具体设计参数见表3。该窑炉同时可以兼顾不同厚度,不同规格的岩板产品,日产能可达2万m2/d,是改造前的3倍多;二氧化碳排放量预计可减少14.64 t/d,每 年减少二氧化碳3 000 t,综合节能10%。
图1 岩板双层辊道窑
表3 1#双层窑炉新设计(1 600×3 200×6)
数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础,根据虚拟制造原理,在虚拟环境中,对整个生产组织进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。数字化工厂系统平台就是基于数字化工厂的概念,运用虚拟现实技术、计算机技术、网络技术等相关技术构建起来的、虚拟的生产线仿真环境。数字化工厂系统包括软件和硬件两个方面。数字化工厂技术就是构建数字化工厂过程中所应用的实用技术,是计算机技术、虚拟现实技术、仿真技术、网络技术和人机工程技术等相关技术的有机集成[2]。
公司通过数字化平台,实现了主要生产设备的数字化,提高了生产过程的可控性,减少了生产线上人工的干预,可及时准确地采集生产线数据,以及进行合理的生产计划编排与生产进度安排。将新一代信息技术、智能系统等新兴技术与生产管理融为一体,构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的智能化工厂,人力成本可下降20%、同等产能能耗下降12%、产能可提升15%、环保指标远优于国家规定水平[3]。
经过对《佛山市三水新明珠建陶工业有限公司新型节能环保板材项目》跟踪分析,得出如下结论:①采用预制装配式钢结构体系其人工费要比传统的现浇混凝土结构体系节省38%。由此可见,采用装配式的钢结构体系可以节约人工成本,面对日益上涨的人工成本,这一优势会愈加显著。②采用预制装配式钢结构体系其材料费比传统现浇混凝土结构高出85%,主要是其墙板预制构件价格比较高,同时用钢量大。③采用预制装配式钢结构体系其机械费为传统现浇混凝土结构的26倍。主要是各预制构件的吊装安装工作量比较大。④采用预制装配式钢结构体系的总工日比传统现浇体系节省38%,这在节约人工成本的同时,缩短了工期。工期的缩短,可以节约贷款利息,节省现场大型机械的租赁费及现场管理费。⑤装配式建筑需要完整的专业设计、构件预制工厂先进的制造水平、成熟可靠的运输技术,以及制作构件到场的安装施工。不论是项目设计施工技术,还是构建制造运输,装配式建筑是一个全新的课题,相关企业和技术人员的水平都需提高[4]。
装配式建筑有许多传统建筑无法比拟的优点,但目前我国装配式建筑的成本仍高于传统住宅的成本;设计存在局限性,缺乏结构体系优化研究;施工技术研发水平落后,复杂构件的安装很难满足精度要求。受限于这些因素,装配式建筑在我国仍未得到广泛的应用及推广[5]。装配式建筑是建造方式的重大变革,代表了新型建造的发展趋势,将有效助推建筑行业提档升级,为智能制造创造更多应用场景,助推经济高质量发展。先进的建筑技术结合数字技术与实体经济融合发展,推动生产、管理、用工等全环节的转型升级,成为行业新趋势。据市场研究机构IDC 预测:到2023年,75%的组织将拥有全面的数字化转型实施路线图,实现业务与日常各个方面的真正转型;到2025年,75%的企业领导者将利用数字平台和生态系统能力来调整其价值链,以适应新的市场、行业和生态系统。在数字化赋能下,生产者可以基于大数据来设计、研发、生产消费者真正需要和喜欢的产品,消费者的体验就会越来越好。
同时,大数据和人工智能迅猛发展,对社会和商业的影响日益深刻,从学术界到企业界,智能化浪潮的来临,已经成为共识。可以比肩于大航海时期和工业革命的此次变革浪潮,必然会对我们的技术发展、商业和社会都会产生重大的影响。在人类社会的历次技术革命中,一个人、一家企业,甚至一个国家,可以选择的道路只有两条:要么加入浪潮,成为前2%的人;要么观望徘徊,被淘汰。广东新明珠陶瓷集团在人工智能时代开始的时候,未雨绸缪,勇立潮头,力争做控制世界的2%人,是当之无愧的行业标杆。
猜你喜欢 装配式钢结构工厂 装配式建筑设计中BIM技术的应用建材发展导向(2022年18期)2022-09-22顶推滑移法在钢结构桥梁施工中的应用建材发展导向(2022年14期)2022-08-19钢结构防火设计规范及要点探讨建材发展导向(2022年14期)2022-08-19装配式EPC总承包项目管理建材发展导向(2022年10期)2022-07-28首件钢结构构件确认机制在钢结构施工中的应用山东冶金(2022年1期)2022-04-19装配式建筑EPC总承包管理模式研究建材发展导向(2021年20期)2021-11-20关于装配式建筑的几点思考智能城市(2018年7期)2018-07-10为什么工厂的烟囱都很高？小学阅读指南·低年级版(2016年1期)2016-09-10离散制造MES在照明工厂的实施与应用自动化博览(2014年6期)2014-02-28钢结构建筑发展前景广阔中国工程咨询(2012年12期)2012-02-13