（中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司建筑機(jī)械化研究分院，河北 廊坊 065000）

1 建筑業(yè)轉(zhuǎn)型下的裝配式建筑

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布信息，2020 年，全國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值263 947 億元，同比增長(zhǎng)6.2% ；全國(guó)建筑業(yè)房屋建筑施工面積149.5 億m2，同比增長(zhǎng)3.7%。建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，在疫情的影響下，經(jīng)歷了從短暫停擺到加速?gòu)?fù)蘇的轉(zhuǎn)變歷程，展現(xiàn)了作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的韌性和活力。從2020 年初火神山雷神山醫(yī)院建設(shè)為世界展現(xiàn)的中國(guó)速度，到全年產(chǎn)值增長(zhǎng)6.2%的逆勢(shì)而上，再次證明了建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要性，而發(fā)展新型建造方式，推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展，則是轉(zhuǎn)型升級(jí)的必經(jīng)之路。

裝配式建筑是推進(jìn)建筑工業(yè)化的重要載體，是傳統(tǒng)建造方式的重大變革。裝配式建筑指用工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)裝配而成的建筑，按照結(jié)構(gòu)形式，可分為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。目前，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)裝配式建筑的主要形式，根據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)，2019 年新開工裝配式建筑中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)占總面積的65.4%，多用于商品住房、公共建筑、保障性住房、農(nóng)村及旅游景觀項(xiàng)目等，其相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆的施工方式，在作業(yè)效率、人工成本、環(huán)境保護(hù)等方面有明顯優(yōu)勢(shì)。歐美、日本、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的裝配式建筑發(fā)展較早，現(xiàn)已進(jìn)入成熟階段，其中，美國(guó)、法國(guó)、新加坡的裝配式建筑滲透率高達(dá)80%左右。近幾年，我國(guó)裝配式建筑面積保持高速增長(zhǎng)，2019 年國(guó)內(nèi)裝配式建筑滲透率為18.4%，但相較于上述發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距。

2 裝配式建筑吊裝對(duì)塔機(jī)的需求變化

工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工是裝配式建筑的重要特征。采用工廠化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，運(yùn)輸至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)采用塔機(jī)吊裝進(jìn)行裝配施工。構(gòu)件吊裝作為裝配式建筑的施工重點(diǎn)，在吊裝設(shè)備選型、位點(diǎn)布置、施工操作、技術(shù)管理上存在諸多影響質(zhì)量、進(jìn)度和安全的因素。塔機(jī)作為施工現(xiàn)場(chǎng)主要的吊裝設(shè)備，其產(chǎn)品性能成為影響現(xiàn)場(chǎng)施工的重要因素，也因此推動(dòng)了塔機(jī)需求的改變。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1）更大起重能力的要求 預(yù)制構(gòu)件重量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑部件，對(duì)塔機(jī)起重能力要求大幅提高。這也導(dǎo)致2018 年300～400tm級(jí)別大型塔機(jī)的需求大增，不少裝配式建筑項(xiàng)目出現(xiàn)一機(jī)難求的現(xiàn)象，塔機(jī)租金也大幅提升。經(jīng)過(guò)建筑設(shè)計(jì)施工單位對(duì)構(gòu)件的不斷調(diào)整優(yōu)化，目前市場(chǎng)上對(duì)裝配式建筑吊裝的塔機(jī)起重能力需求一般為200～350tm、一些項(xiàng)目160tm 的塔機(jī)也能完成吊裝作業(yè)，即便如此仍明顯大于傳統(tǒng)施工中常用的63tm、80tm 的塔機(jī)。

2）更精密的控制 傳統(tǒng)施工方式對(duì)塔機(jī)的需求只是“吊”，而裝配式建筑對(duì)塔機(jī)的需求更注重“裝”。構(gòu)件安裝的精度需要塔機(jī)厘米級(jí)的控制性能，起吊平穩(wěn)、制動(dòng)靈敏并具有良好的慢就位功能，性能良好的塔機(jī)可保證吊裝質(zhì)量、提高吊裝效率。

3）更高的安全性要求 “吊物下方有人站立不準(zhǔn)吊”是傳統(tǒng)的塔機(jī)作業(yè)“十不吊”之一，而裝配式建筑施工中，構(gòu)件在吊裝下落到一定高度后通常需要人員輔助構(gòu)件就位，這對(duì)塔機(jī)的防搖擺、懸停啟動(dòng)、慢就位的穩(wěn)定性等提出了更高的安全要求，傳統(tǒng)塔機(jī)很難符合這一點(diǎn)。

4）更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性 相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式一般7 天一層樓的施工進(jìn)度，裝配式建筑僅需3 天左右即可完成，施工進(jìn)度的加快對(duì)塔機(jī)的使用頻率更高，意味著一旦出現(xiàn)設(shè)備故障將造成更明顯的工期延誤及成本增加，因此對(duì)塔機(jī)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、易維護(hù)程度以及維保人員的專業(yè)素質(zhì)都提出更高的要求。

5）更多的群塔作業(yè)需求 裝配式建筑施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)普遍要求每棟樓安裝一臺(tái)塔機(jī)，群塔作業(yè)是常態(tài)，這對(duì)群塔作業(yè)的防碰撞、防干擾，塔機(jī)獨(dú)立高度及懸高提出特殊要求，平頭式塔機(jī)更適應(yīng)裝配式建筑的群塔作業(yè)。

3 塔機(jī)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

預(yù)制裝配式施工對(duì)塔機(jī)的性能、吊裝工藝、人員素質(zhì)等提出了更高的要求，也給塔機(jī)行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。以龐源租賃、達(dá)豐設(shè)備為代表的塔機(jī)租賃服務(wù)商根據(jù)市場(chǎng)需求，不斷加大裝配式建筑塔機(jī)的采購(gòu)。龐源租賃發(fā)布的龐源指數(shù)顯示，其用于裝配式建筑的塔機(jī)噸米數(shù)由2016 年1 月的6 724tm 增至2020年12 月428 901tm，用于裝配式建筑的塔機(jī)產(chǎn)值占其總產(chǎn)值比例相應(yīng)由1.8%增至31.2%，可見裝配式建筑發(fā)展之快。

塔機(jī)制造企業(yè)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，加大研發(fā)力度，不斷進(jìn)行產(chǎn)品迭代。裝配式建筑在國(guó)內(nèi)推廣的初期，以江西中天智能裝備股份有限公司、撫順永茂建筑機(jī)械有限公司等為代表的塔機(jī)制造企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，成功解決了上述問(wèn)題。江西中天智裝聯(lián)合全球最大的塔機(jī)租賃服務(wù)商龐源租賃，在行業(yè)內(nèi)首次發(fā)布了專用于裝配式建筑施工的中天QTP200～QTP315tm 的機(jī)型，推動(dòng)了裝配式塔機(jī)技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的普及推廣，被用戶譽(yù)為“裝配式建筑吊裝專家”。撫順永茂建機(jī)憑借其多年中大型塔機(jī)的研發(fā)底蘊(yùn)，以及海外市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，也迅速推出了適應(yīng)機(jī)型，馬尼托瓦克、中聯(lián)重科、浙江虎霸建機(jī)等制造企業(yè)也不斷創(chuàng)新，相繼推出相關(guān)產(chǎn)品，裝配式建筑市場(chǎng)的發(fā)展推動(dòng)塔機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)性能、智能化水平、安全冗余大幅提升，制造企業(yè)更加專注于產(chǎn)品質(zhì)量的提升，在信息化和自動(dòng)化技術(shù)的加持下，制造工藝和管理水平不斷提高，塔機(jī)行業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。

4 塔機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展

據(jù)統(tǒng)計(jì)，塔機(jī)的施工場(chǎng)景80%～90%為房地產(chǎn)建設(shè)，當(dāng)房地產(chǎn)投資增速?gòu)?012 年的16.2%下滑至2015 年的1.0%時(shí)，塔機(jī)市場(chǎng)當(dāng)年銷量相應(yīng)由2013年6.3 萬(wàn)臺(tái)降到2016 年7 000 余臺(tái)，可見塔機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展基本與房地產(chǎn)投資呈正相關(guān)。近幾年，房地產(chǎn)投資增速保持在7%～10%的區(qū)間，相比上一輪更加平穩(wěn)，對(duì)塔機(jī)的需求也相對(duì)穩(wěn)定。此外，老舊塔機(jī)的淘汰更新也促使塔機(jī)銷量持續(xù)增長(zhǎng)。

近幾年，裝配式建筑在政策和市場(chǎng)的不斷推動(dòng)下，開工面積不斷增長(zhǎng)，2014～2019 年，我國(guó)房屋新開工面積從17.96 億m2增長(zhǎng)至22.72 億m2，年均復(fù)合增速4.81%，其中裝配式建筑新開工面積從4 760 萬(wàn)m2增長(zhǎng)至41 800 萬(wàn)m2，年均復(fù)合增速54.42%，裝配式建筑占新建建筑面積從2.7%增加至18.4%。根據(jù)國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》，預(yù)計(jì)2025 年我國(guó)裝配式建筑占新建建筑面積的比例將達(dá)到30%，這將催生裝配式建筑用中大型塔機(jī)的需求不斷增長(zhǎng)。

根據(jù)中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2020 年1～11 月，參與統(tǒng)計(jì)的31 家制造企業(yè)，共銷售塔機(jī)4.6 萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值291 億元，預(yù)計(jì)全年銷量可達(dá)5.2 萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)36.8%，產(chǎn)值預(yù)計(jì)335 億元，同比增長(zhǎng)28.8%。中國(guó)塔機(jī)市場(chǎng)的保有量也由2013 年的38.7萬(wàn)增至2020 年的46 萬(wàn)臺(tái)左右。

圖1 2013-2020年中國(guó)塔機(jī)市場(chǎng)銷售情況

5 塔機(jī)市場(chǎng)未來(lái)展望

隨著裝配式建筑的不斷深入推廣，以及建筑安全施工要求的不斷提高，施工總承包單位越來(lái)越傾向于專業(yè)化的塔機(jī)租賃服務(wù)商，對(duì)塔機(jī)施工的安全和服務(wù)的專業(yè)要求越來(lái)越高，中大型塔機(jī)租賃服務(wù)商在加大管理投入的同時(shí)也越來(lái)越注重塔機(jī)產(chǎn)品本身的質(zhì)量，追求高品質(zhì)產(chǎn)品的塔機(jī)制造商將具備長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，全行業(yè)塔機(jī)銷售均價(jià)由2013 年的38 萬(wàn)元每臺(tái)升至2020 年64.5 萬(wàn)每臺(tái)，塔機(jī)型號(hào)逐漸往中大型方向發(fā)展，低價(jià)低質(zhì)低性能塔機(jī)將逐步被取代。

新型建造方式下的智慧工地不斷興起，塔機(jī)的智能化水平逐漸得到重視。5G 技術(shù)加持下的塔機(jī)制造業(yè)也迎來(lái)機(jī)遇，中聯(lián)重科推出了基于5G技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控塔機(jī)，中天智裝正在與用戶合作研發(fā)無(wú)人駕駛塔機(jī)，中建三局已在武漢長(zhǎng)江文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目完成遠(yuǎn)程遙控塔機(jī)首秀。未來(lái)，塔機(jī)行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)研究不斷深化，輕量化結(jié)構(gòu)、快裝技術(shù)、變頻技術(shù)、數(shù)字化控制等新技術(shù)不斷推廣，疲勞壽命研究、大數(shù)據(jù)應(yīng)用也逐漸開展，越來(lái)越多的新材料、新技術(shù)將應(yīng)用于塔機(jī)行業(yè)，支持新型建造方式的發(fā)展，助力建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。O