裝配式建筑在煤炭企業(yè)應(yīng)用與探討

崔賀強(qiáng)

神東監(jiān)理有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017209

建筑物是人們生活、生產(chǎn)的重要場(chǎng)所，其安全、耐久和舒適性受到了人們的高度關(guān)注。而煤炭行業(yè)世界領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)一流的神東煤炭集團(tuán)，每年建筑市場(chǎng)份兒很大，很多建筑項(xiàng)目能否按時(shí)交付投用將直接影響企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況，甚至關(guān)系到企業(yè)生存發(fā)展，裝配式建筑工期短、污染小、受環(huán)境影響小的特點(diǎn)注定了它在煤炭企業(yè)乃至整個(gè)能源領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 裝配式建筑概述

1.1 國(guó)外應(yīng)用狀況

第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，歐洲國(guó)家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，城鎮(zhèn)化迅猛發(fā)展，大量人口涌入城市，需短時(shí)間內(nèi)解決住宿辦公等場(chǎng)所，而一戰(zhàn)后歐洲勞動(dòng)力銳減，這就為建筑工業(yè)化創(chuàng)造了條件。柏林施普朗曼居住小區(qū)是現(xiàn)代工業(yè)中最早的預(yù)制混凝土建筑，德國(guó)為最早應(yīng)用裝配式建筑的國(guó)家，隨后在歐洲流行。在亞洲，二戰(zhàn)結(jié)束后的日本恢復(fù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，從國(guó)家層面制定了裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)體系，并支持企業(yè)從事產(chǎn)業(yè)化住宅的開發(fā)和推廣，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)不斷成熟，復(fù)雜建筑不斷涌現(xiàn)，審美標(biāo)準(zhǔn)越來越高，裝配式建筑技術(shù)成熟[1]。

1.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況

我國(guó)裝配式建筑規(guī)劃自2015 年以來密集出臺(tái)，2015 年末發(fā)布《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，決定2016 年全國(guó)全面推廣裝配式建筑，并取得突破性進(jìn)展；2015 年11 月14 日住建部出臺(tái)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》計(jì)劃到2020 年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，到2025 年裝配式建筑占新建筑的比例50%以上；2016 年2 月22 日國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》要求要因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑，力爭(zhēng)用10 年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%；2016 年3 月5 日政府工作報(bào)告提出要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑，提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量；2016 年7 月5 日住建部出臺(tái)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2016 年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃裝配式建筑科技示范項(xiàng)目名單》并公布了2016 年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目建設(shè)裝配式建筑科技示范項(xiàng)目名單；2016 年9 月14 日國(guó)務(wù)院召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，提出要大力發(fā)展裝配式建筑推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)；2016 年9 月27 日國(guó)務(wù)院出臺(tái)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，對(duì)大力發(fā)展裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)重點(diǎn)區(qū)域、未來裝配式建筑占比新建筑目標(biāo)、重點(diǎn)發(fā)展城市進(jìn)行了明確。這就為裝配式建筑在國(guó)內(nèi)大力發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 煤炭企業(yè)建筑項(xiàng)目特點(diǎn)

煤炭企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目主要圍繞生活、辦公、生產(chǎn)開展，以國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)為例，建設(shè)項(xiàng)目主要包括新建、擴(kuò)建、維修改造，而新建項(xiàng)目主要包括生活、辦公場(chǎng)所和聚焦生產(chǎn)的廠房、筒倉(cāng)、棧橋等。神東煤炭集團(tuán)地跨晉陜蒙三省，點(diǎn)多面廣戰(zhàn)線長(zhǎng)，配套設(shè)施多，裝配式建筑在很大程度能夠滿足主要建設(shè)項(xiàng)目需要，特別在一些重大項(xiàng)目上，裝配式建筑工期短、見效快的優(yōu)點(diǎn)也必將得到相關(guān)能源企業(yè)青睞。對(duì)于部分建筑體量不大且使用周期未達(dá)到設(shè)計(jì)年限的裝配式建筑，企業(yè)還可以重復(fù)利用，避免資產(chǎn)的浪費(fèi)，提高企業(yè)管理水平[2]。

1.4 BIM 技術(shù)助力裝配式建筑發(fā)展

BIM 是建筑信息模型技術(shù)，進(jìn)入我國(guó)10 年有余，是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，是用來形容以三維圖形為主導(dǎo)、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)，方便的被工程各參建方使用。 該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工階段的可視化，而且還能把項(xiàng)目設(shè)計(jì)、構(gòu)件預(yù)制、安裝施工、項(xiàng)目驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)維護(hù)全生命周期中各個(gè)不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個(gè)模型中，使建設(shè)項(xiàng)目施工階段更直接明了，工程質(zhì)量更加可靠，提高整個(gè)參建方項(xiàng)目管理水平。

2 裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)

2.1 減少環(huán)境污染

傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目施工，我們需拉運(yùn)大量建筑原材料到施工現(xiàn)場(chǎng)，原材料在施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌和加工，產(chǎn)生大量廢棄物這就不可避免的造成塵土飛揚(yáng)，同時(shí)也造成噪聲污染。預(yù)制建筑物構(gòu)建主要通過工廠加工制作，而成熟的施工技術(shù)及先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，有效的降低了原始環(huán)境污染，在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中使用起重技術(shù)設(shè)備直接組裝并現(xiàn)場(chǎng)連接，這可以大大改善施工空氣質(zhì)量和施工環(huán)境，有效降低噪音污染。

2.2 縮短建設(shè)周期

與傳統(tǒng)的核心技術(shù)相比，預(yù)制建筑物能有效在縮短工期，通過專業(yè)集成和交叉深化設(shè)計(jì)，工廠加工預(yù)制，在現(xiàn)場(chǎng)按型號(hào)拼裝到位，可以大大加快施工進(jìn)度，像搭積木一樣蓋房子，據(jù)測(cè)算，裝配式建筑的施工工期比傳統(tǒng)模式縮短40%。2020 年1 月深處新型冠狀病毒肺炎疫情漩渦的武漢市面對(duì)極限的工期，嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，以令人驚嘆的速度修建了雷神山、火神山醫(yī)院，而讓世人驚呼“基建狂魔”的奇跡背后，最大的秘密武器是工業(yè)化裝配式建筑建造技術(shù)。

2.3 有效降低環(huán)境對(duì)施工影響

我國(guó)煤炭資源主要富集區(qū)于我國(guó)中西部地區(qū)，而神東煤炭集團(tuán)所處的晉陜蒙三省2019 年煤炭產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的近70%，而這三省煤炭資源資源主要分布在榆林、鄂爾多斯、烏海、忻州等地區(qū)，受氣候條件影響，每年11 月初至次年4 月初，有近五個(gè)月以上時(shí)間最低氣溫均低于0℃，在冬季時(shí)期，不得不采取冬季停工措施來保證建設(shè)項(xiàng)目工程質(zhì)量，受氣溫影響以上地區(qū)每年施工有效期不到七個(gè)月，受自然環(huán)境影響，一些關(guān)系企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的項(xiàng)目即使迫切也無法開工或者被迫停工。裝配式建筑可以有效緩解氣溫對(duì)施工所造成的的影響，施工現(xiàn)場(chǎng)無需進(jìn)行混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)，只需將成品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，且較傳統(tǒng)施工工藝相比，裝配式建筑組裝速度更快[3]。

2.4 優(yōu)化人力資源配置

傳統(tǒng)建筑屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要投入大量的人力資源，經(jīng)過三十年多的計(jì)劃生育政策，我國(guó)人口增長(zhǎng)速度得到有效控制，但相伴的確是人口老齡化問題日益突出，勞動(dòng)人口在不斷下降，通過工廠化加工制作，有效的提高了建筑行業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)力，減少了勞動(dòng)力的投入，優(yōu)化了我國(guó)產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)人口分布，是建筑企業(yè)降低勞動(dòng)力投入和國(guó)家有效應(yīng)對(duì)人口老齡化必由之路。

2.5 有效減少安全事故

建筑行業(yè)作為高危行業(yè)，每年安全事故頻發(fā)多發(fā)，死傷成千上萬，在眾多事故起因中，引起事故原因有多種，但施工現(xiàn)場(chǎng)人員眾多、建設(shè)項(xiàng)目工序復(fù)雜、上下交叉作業(yè)、為搶工期疲勞作業(yè)確是引起事故的主要原因，裝配式建筑的應(yīng)用，可以有效較少施工現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力投入，一些危險(xiǎn)的如鋼筋工程、大模板工程、腳手架工程將不會(huì)在施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)，我們主要把精力投入到技術(shù)工人培養(yǎng)管理和施工機(jī)械日常操作保養(yǎng)上，建筑行業(yè)安全事故必將大幅下降。

2.6 提高工程質(zhì)量

裝配式建筑實(shí)現(xiàn)構(gòu)建工廠化加工，這就減少了人為因素對(duì)工程實(shí)體影響，產(chǎn)品質(zhì)量更容易得到有效控制，工程質(zhì)量必定得到了加強(qiáng)，同時(shí)使用現(xiàn)代化機(jī)床加工成型，構(gòu)件尺寸誤差達(dá)到毫米級(jí)，建筑物精度必定得到大幅提升。

2.7 有效減少工程違法分包現(xiàn)象

在我國(guó)，裝配式建筑發(fā)展起步晚，在國(guó)內(nèi)具有構(gòu)件加工資質(zhì)和安裝施工企業(yè)相對(duì)較少，相對(duì)于傳統(tǒng)施工模式相比，具備投標(biāo)能力且具有施工資質(zhì)的企業(yè)數(shù)量相對(duì)有限，這就降低了違法分包和層層轉(zhuǎn)包事件發(fā)生的概率，一定程度上減少了工程建設(shè)領(lǐng)域腐敗。

3 裝配式建筑的缺點(diǎn)

3.1 建設(shè)成本增加

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑雖然具有多種優(yōu)點(diǎn)，甚至人工成本也得到了大幅下降，但整體造價(jià)卻偏高，一方面由于就近具備構(gòu)件加工制作的企業(yè)相對(duì)少，這就造成了生產(chǎn)廠家一家獨(dú)大的現(xiàn)象，同時(shí)造價(jià)管理部門定額編制還不能實(shí)時(shí)跟進(jìn)，造價(jià)由生產(chǎn)廠家說了算，這將不利于裝配式建筑的發(fā)展。工廠化加工制作的建筑構(gòu)件，體型必然較大，會(huì)出現(xiàn)許多超大超寬構(gòu)件，這就使得構(gòu)件運(yùn)輸成本大幅增加，以上兩者導(dǎo)致裝配式建筑造價(jià)比傳統(tǒng)建筑費(fèi)用高[4]。

3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展整體滯后

我國(guó)裝配式建筑從上世紀(jì)80 年代至本世紀(jì)前十幾年基本處于斷檔期，國(guó)家層面從2016 正式發(fā)布《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，在這短暫的四五年時(shí)間，裝配式建筑雖然得到重視，但由于裝配式建筑發(fā)展起步晚，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不完善、驗(yàn)評(píng)體系不健全、裝配式建筑人才嚴(yán)重短缺，區(qū)域發(fā)展不均衡，東西部發(fā)展差異化非常明顯，裝配式建筑在較日本、德國(guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展整體較為落后。

4 結(jié)語

由上可知，裝配式建筑雖然價(jià)格成本較高，技術(shù)措施還有待于不斷完善，但其廣闊的發(fā)展前景已經(jīng)被高度重視，上升為國(guó)家戰(zhàn)略層面，發(fā)展裝配式建筑不但是我國(guó)建筑行業(yè)追趕世界先進(jìn)建造水平的重要舉措，也是行業(yè)自身綠色發(fā)展的迫切需要，裝配式建筑必將在涉及煤炭企業(yè)、乃至整個(gè)能源行業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展。