全球300米以上高樓三分之二是中國建造，但這個大國重器你認識嗎？

來自專欄 了不起的中國製造

出品| 網易新聞

作者| 須臾千秋，清華大學土木工程博士

　　生活中，許多人覺得中國工業化起步比較晚，什麼高鐵啦建築啦沒必要吹噓得那麼強大，因為其他國家早就有了。然而，「基建狂魔」豈是浪得虛名？今天我們就給大家介紹一款只有中國才有的基建神器——空中造樓機。

它是一座「移動的造樓工廠」，能像生產餅乾小汽車一樣生產高樓

　　所謂空中造樓機，本質上是一座智能化的施工平台，在普通施工平台的基礎上進一步用機器代替人工。

　　施工平台的應用並不罕見，現代超高層建築動輒幾百米，其施工無法像普通建築那樣以地面為依託搭設腳手架，而是必須要有一個能夠隨著施工位置變化而隨之向上移動的施工平台。

　　而自動造樓機，則是在施工平台的基礎上加入了智能化的元素，進一步提高了建築施工的自動化程度。

　　它將建築從設計到施工的諸多碎片化技術進行了整合，通過BIM技術的應用，將整座大樓的生產變成了一個連貫的過程。

　　目前，出於建築質量和施工進度的考慮，許多地區和建築企業都要求新建的建築使用的構件要有一定比例的預製構件。這些構件預先在工廠生產，直接運至現場進行裝配即可。這可以有效降低施工現場的不確定性，節約人力，提高現場的自動化水平。

　　但生產預製構件的工廠也會佔用大量的建設用地，這在土地價格飛漲的大城市是難以接受的。將構件從構件廠專門運送到建築工地中也會對城市交通造成額外的壓力。

　　而空中造樓機，則相當於一座移動式造樓工廠，把施工現場直接變成了預製構件生產廠。它雖然是現場澆築，但卻是用機器代替了人工，採用標準化設計、信息化管理，實現高層及超高層住宅鋼筋混凝土的整體現澆施工建造，可達成與預製裝配式混凝土建築同樣的綠色、高效等目標。

　　它除了可以進行主體結構的混凝土施工外，還可以進行外牆保溫飾面一體化板材同步施工，大大縮短了建築施工時間。採用空中造樓機進行施工，一幢近百米高的鋼筋混凝土剪力牆結構住宅樓，全部施工可在一年內完成，比常規建造方式至少縮短工期1/3，用工量則僅為常規施工方法的1/10。

　　它把建築工地的農民工轉變為操控大型工業化智能建造平台的技術工人，改善了他們的工作條件，減輕了勞動強度，這種更加體面的工作環境也增強了勞動者的尊嚴。

　　此外，相對於嚴格依照標準化流程採用預製構件建造建築，空中造樓機可以以模數化為基礎，將標準化與多樣化有機結合，編製出一套完整的系列產品圖集。只要輸入相應的建築藍圖，它既可以建造政府主導的保障性住房，也可用於建造多樣化的商品住宅。根據建設場地不同的地形地貌和平面尺度，還可以提供一字形、十字形、回字形等各種不同的單元平面組合方案。

　　另一方面，空中造樓機在現場建造的建築本質上仍然屬於現澆建築。它比預製樓房更加可靠，即使在地震區也可不受80米的建築高度限制，可用於建造80-180米的高層或超高層住宅，其防水、防滲和防腐功能也遠非預製樓房可比。

　　只不過這種現澆建築與那些傳統的耗費大量人力的現澆建築不可同日而語。從桁架鋼筋網的吊裝到混凝土的澆築、養護，整個過程都是自動化完成的。可以說，它將傳統建築施工當中的「自動化、工期和安全性」這個不可能三角同時做到了。

5天澆築一層樓提高施工效率，它讓建築成本「明升暗降」

　　空中造樓機的建造涉及到多項核心技術，包括其自身運行的整體姿態控制、鋼管桁架的自動對接，混凝土凝結的自動監測等等，整個工程的研發歷時8年，投入資金超過8000萬元，一座空中造樓機的造價也同樣不菲。那麼，它能具有市場競爭力嗎？

　　事實上，空中造樓機作為一種自動化生產方式，從長期來看是能夠顯著降低成本的。它最大的優勢就是可以在多座建築中反覆拆裝使用，使用壽命達10年以上。

　　一台設備每年可以周轉一次，使用5年就可以等額還本。經計算，只要建築的每層建築面積達到800平方米以上，樓高達30層以上，自動造樓機相比起傳統工法就具有明顯的價格優勢。

　　空中造樓機的優勢還不僅僅體現在價格上。運轉自動造樓機建造一棟120米的住宅，自始至終只需要一個56人的團隊，團隊成員除了建造師外，都是產業技工與管理人員。這樣的一個團隊甚至可以同步運營兩至三台造樓機，而使用傳統工法，整個工地需要500名以上的各類工人、監理和技術人員。

　　而空中造樓機最大的優勢體現在工期上。它的進場組裝、空轉調試需要35天，但自此之後，澆築一個標準層僅需5天。它的頂升力達4000多噸，能讓建築施工在千米高空如履平地，在8級大風中平穩進行。

　　相比起傳統的自動液壓爬模，造樓機不依附於建築牆體，而是有獨立的基礎。因此，空中造樓機無需等待剛剛澆築的混凝土完全硬化來承載設備的重量。與主體結構間隔4層，就可以穿插進行門窗、水電暖通空調管線安裝、外牆保溫等工序。

每天一層的速度拆卸轉場，過程中還能外牆噴塗瑕疵修復

　　一棟156.8米高的超高層住宅，建築從進場施工到封頂僅需10個月。隨後，造樓機會以每天1層的速度下降到底進行拆卸轉場。這個下降的時間也不會浪費，過程中可以進行外牆表層的噴塗和瑕疵修復。全過程下來，工期比傳統工法縮短1/3。

　　而工期是建築行業最為敏感的成本項，工期差一天對整個工程項目成本的影響就會達到上百萬。從這個角度看，空中造樓機對整個工程全周期的節省是驚人的。

　　此外，空中造樓機還大幅減少了建築垃圾，降低了碳排放。其產生的雜訊污染、光污染都遠遠小於傳統施工法，將對周邊居民的影響降低到了最小，非常適合大城市中人口密集區內的建設項目。

結語

　　在曾經的建築系大學課堂上，老師會講，在德國澆築一層樓板只需要2名工人，而在中國需要200名。如今有了空中造樓機，我們只需要0個工人就可以完成樓板的澆築。

　　空中造樓機的出現，契合了「中國製造2025」的國家戰略，推動了傳統建築業向以少量產業技術工人為主的機械建造業轉型升級，也將單一的建築機械產品進行了高度的集成，大大增加了產品的附加值。在未來，隨著它的推廣，中國的建築施工行業整體水平必將邁上一個新台階。

作為世界上認知度最高的標籤，中國製造（Made in China）正尋求戰略升級。「了不起的中國製造」專欄，力邀行業權威、資深玩家，呈現他們眼中的中國創新之路。

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編輯| 史文慧