截至8月30日,特斯拉柏林Giga4 部分车间的外墙面和吊顶即将安装完成。
上述时间节点距勃兰登堡当地环保机构批准特斯拉柏林Giga4 的地基动工申请仅仅过去3个月(5月27日才批准真正意义上的破土动工)。近3个月的施工建设速度,完全不亚于上海Giga3的施工速度。
博主在上篇文章中有提到,这样的飞速向前推进,很大程度上得益于德国施工团队使用的预制装配式施工技术。Elon Musk在Twitter上文,也惊叹于预制装配式施工技术带来的时间效益。
预制式装配施工技术是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场,将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑的施工技术。
而目前国内的绝大部分工业厂房的施工都是在现场搭建钢结构主体框架,然后采用彩钢岩棉夹心复合板做外墙面材料,屋顶用彩钢板进行覆盖。绝大部分的施工都是采用现场施工。
特斯拉上海Giga3工厂的施工就是典型的钢结构厂房现场施工技术,通过下面的视频中部分画面,可以清楚的看出。
相比于预制式装配式施工技术,现浇式施工技术主要有如下缺点:
对工艺质量的管控较难,工人素质不一,手工作业品质监控难度高,容易出现渗水、开裂等质量通病。
较成熟的施工队可以达到一次结构工程5天一层,但还需要砌砖、抹灰等二次结构。
规划设计反复、材料选型采购不一;施工过程设计变化多,过程成本控制难度大。
浪费资源,材料耗费量大,扬尘起灰,建筑垃圾多,噪音大、污水多、安全事故多发。
目前预制式装配施工技术,主要还是通过混凝土预制构件进行组装。
可以制作混凝土预制构件的建筑部分有:外墙板,内墙板,叠合板,楼梯和阳台。
特斯拉柏林Giga4 施工就使用大量的预制外墙板,预制横梁等预制部件。
无独有偶,博主这几天也在网上看到DDA(Dodge Data & Analytics)发布的一份关于预制式和模块化施工的咨询报告:
《Prefabrication and Modular Construction 2020》。
DDA是一家北美建筑行业知名的咨询公司。关于预制式装配施工技术,其实该公司早在2011年就开始跟踪,并给行业相关公司提供了一些报告和解决方案。
而2020年的这份报告中,DDA 对过去几年已经使用过该技术的建筑行业的总承包商,分包商以及业主进行了调查问卷和数据分析,对预制式装配式施工技术进行了重新的分析和梳理。
调查报告显示预制式装配式施工技术主要可以带来如下 7个维度的好处:
当然与传统的现场施工现浇施工技术对比,预制式装配施工技术也有其缺点:
比如:
传统建筑设计院无足够的专业人员进行该设计,需专业厂家进行深化设计,方案阶段即需介入;
工厂生产PC(混凝土预制件)装配构件,现场组装,如遇赶工期,施工可靠性降低;
部分配件需在工厂内完成,由工厂运至现场,若距离过长,增加了时间成本及路费;
装配式建筑专业工厂少,容易价格垄断,成本居高不下;
目前国内的工业厂房几乎很少有用到预制式装配技术,对于特斯拉柏林Giga4 工厂这种大面积的采用预制式装配技术施工的,在德国不知道是不是也很少见,博主没有进行进一步考证。
但是查阅资料下来,目前预制式装配技术在民用建筑方面,倒是比较常见的。
国内比较领先应用此技术的有万科,住宅楼盘:
国外应用此技术较为典型的建筑:悉尼歌剧院(2194块每块重15.3吨的弯曲形混凝土预制件)
迪拜帆船酒店:楼梯,外墙和楼板均是PC预制件。
其实政府层面,早就开始出台相关文件推动预制式装配施工技术的发展:
“2016年2月6日,《中共中央国务院发布关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中提出大力推广装配式建筑,加大政策支持力度,力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。”
随着政策的推动和技术的革新,期待后续在工业厂房中能看到越来越多预制式装配施工技术的应用。