ความแตกต่างระหว่างผนังภายนอกแบบประกอบหน้างาน (stick-built) กับผนังภายนอกแบบโมดูลาร์ (unitized curtain wall) ด้านความเร็วในการติดตั้งคืออะไร

นาฬิกาเริ่มนับเวลาตั้งแต่ชิ้นส่วนแรกถูกติดตั้งขึ้น

เมื่อคุณเดินเข้าไปยังไซต์งานก่อสร้างอาคารสูงใดๆ ที่กำลังติดตั้งเปลือกอาคาร ความแตกต่างระหว่างระบบผนังภายนอกแบบติดตั้งแบบชิ้นส่วน (stick-built) กับแบบประกอบสำเร็จรูป (unitized) จะเห็นได้ชัดภายในไม่กี่วันแรก วิธีหนึ่งคล้ายกับการประกอบชุดตัวต่อขนาดใหญ่ชิ้นแล้วชิ้นเล่าที่ระดับความสูง ส่วนอีกวิธีหนึ่งคล้ายกับการแขวนแผงที่ผลิตสำเร็จไว้ล่วงหน้าซึ่งเข้าล็อกกับโครงสร้างอย่างแน่นหนาเหมือนตัวต่อเลโก้ขนาดใหญ่ ช่องว่างของความเร็วในการติดตั้งระหว่างสองระบบนี้ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยเลย—แต่เป็นความแตกต่างที่สามารถลดระยะเวลาการก่อสร้างลงได้หลายสัปดาห์ และทำให้งานภายในสามารถเริ่มต้นได้เร็วกว่าหลายเดือน

สถานที่ที่งานถูกดำเนินการจริงนั้นมีผลต่อผลลัพธ์โดยรวมอย่างมาก

สำหรับผนังม่านแบบก่อสร้างแบบดั้งเดิม (stick-built curtain wall) งานการผลิตส่วนใหญ่ประมาณร้อยละ 70 จะดำเนินการ ณ ไซต์งาน เสาระแนงแนวตั้งจะถูกยกขึ้นและยึดด้วยสลักเกลียวเข้ากับแผ่นพื้นชั้น จากนั้นคานแนวนอนจะถูกติดตั้งระหว่างเสาระแนงแนวตั้งทั้งสองต้น แล้วจึงยกแผ่นกระจกขึ้นมาติดตั้งลงในโครงกรอบ หลังจากนั้นจึงทำการปิดผนึก แต่ละขั้นตอนขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์และความถูกต้องของการจัดวางของขั้นตอนก่อนหน้า ในอาคารหลายชั้น กระบวนการแบบเรียงลำดับนี้จะดำเนินการทีละชั้น และการติดตั้งผนังภายนอกมักกลายเป็นเส้นทางวิกฤต (critical path) ที่ส่งผลชะลอการดำเนินงานอื่นๆ ทั้งหมด

ระบบแบบประกอบสำเร็จรูป (unitized systems) กลับสัดส่วนนี้ทั้งหมด โดยงานประมาณร้อยละ 70 จะย้ายไปดำเนินการในโรงงาน ทิ้งงานเพียงร้อยละ 30 ไว้สำหรับไซต์งาน แผงผนังที่สมบูรณ์—ทั้งโครงกรอบ กระจก วัสดุปิดผนึก และบางครั้งรวมถึงวัสดุตกแต่งภายในด้วย—จะถูกประกอบขึ้นภายใต้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ จากนั้นจึงขนส่งไปยังไซต์งานในฐานะหน่วยผลิตสำเร็จรูป งานติดตั้งหน้าไซต์จึงลดทอนเหลือเพียงการใช้เครนยกแผงแต่ละชิ้นขึ้นไปวางในตำแหน่งที่กำหนด และเชื่อมต่อกับแบร็กเก็ตที่ยึดไว้ล่วงหน้าที่ขอบของพื้นคอนกรีตเท่านั้น

การวิเคราะห์อุตสาหกรรมเมื่อปี ค.ศ. 2023 ระบุว่า ระบบแบบยูนิต (unitized systems) สามารถติดตั้งได้ภายในระยะเวลาประมาณหนึ่งในสามของเวลาที่ใช้กับระบบแบบสติกบิลต์ (stick-built systems) การศึกษาทางวิศวกรรมโดยมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียสเตต คาดการณ์ว่า ระยะเวลาในการติดตั้งผนังม่านแบบสติกบิลต์จะอยู่ที่ 80 วัน เทียบกับ 52 วันสำหรับการติดตั้งแบบยูนิตที่เทียบเท่ากัน — ซึ่งประหยัดเวลาได้ถึง 28 วันเฉพาะส่วนของผนังม่านเท่านั้น

ตัวเลขจริงจากสถานที่ทำงานจริงเล่าเรื่องราวได้ชัดเจนที่สุด

อัตราการติดตั้งยังให้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้น ข้อมูลอุตสาหกรรมแสดงว่า ทีมงานติดตั้งแบบสติกบิลต์โดยทั่วไปสามารถติดตั้งได้ประมาณ 1 ถึง 1.6 ตารางเมตรต่อคนต่อวัน ในทางกลับกัน การติดตั้งแบบยูนิตสามารถดำเนินการได้ที่อัตราประมาณ 3 ถึง 4 ตารางเมตรต่อคนต่อวัน นั่นหมายถึงประสิทธิภาพต่อแรงงานเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า

สำหรับอาคารสูง 20 ชั้น ความแตกต่างต่อวันดังกล่าวจะสะสมเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทีมติดตั้งแบบโมดูลาร์ที่จัดวางอย่างเป็นระบบสามารถติดตั้งผนังภายนอกทั้งชั้นได้ภายในเวลาเพียงส่วนเสี้ยวของเวลาที่ใช้ในการติดตั้งแบบดั้งเดิม (Stick-Built) ในพื้นที่เดียวกัน บางกรณีการติดตั้งแบบโมดูลาร์สามารถทำได้ถึง 30–50 แผงต่อวัน โดยใช้เครนช่วย

ปัจจัยด้านสภาพอากาศที่ไม่มีใครพูดถึงมากพอ

นี่คือสิ่งหนึ่งที่ไม่ปรากฏในโบรชัวร์ที่สวยงามแต่กลับมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสถานที่ก่อสร้างจริง: สภาพอากาศ การติดตั้งแบบโครงสร้างแบบประกอบ onsite หมายถึงงานติดกระจกและงานปิดผนึกจะดำเนินการที่ความสูง ภายใต้สภาพอากาศใดก็ตามที่ธรรมชาติมอบให้ ฝนตกทำให้การปิดผนึกต้องหยุดชะงัก ลมแรงทำให้การยกแผ่นกระจกเป็นอันตราย อุณหภูมิต่ำส่งผลต่อกระบวนการแข็งตัวของสารปิดผนึก และแสงแดดจัดทำให้ชิ้นส่วนโลหะขยายตัวและส่งผลต่อความแม่นยำในการจัดแนว

ทีมโครงการหนึ่งที่กำลังดำเนินการก่อสร้างอาคารสูงริมชายฝั่งในภูมิภาคตะวันออกเฉียงใต้เรียนรู้บทเรียนนี้อย่างเจ็บปวด พวกเขาจัดกำหนดเวลาการติดตั้งผนังภายนอกแบบก่อสร้างแบบดั้งเดิม (stick-built) ไว้เป็นระยะเวลาหกเดือน ซึ่งบังเอิญตรงกับช่วงฤดูพายุเฮอริเคน ส่งผลให้งานที่ควรใช้เวลาเพียง 80 วัน ยืดเยื้อออกไปเป็น 110 วัน เนื่องจากต้องหยุดงานชั่วคราวจากสภาพอากาศ ผู้รับเหมาหลักจึงต้องจ่ายค่าล่วงเวลาเพื่อเร่งรัดงานในช่วงท้ายของแผนงาน และงานตกแต่งภายในเริ่มต้นช้ากว่ากำหนดสามสัปดาห์

แผงแบบยูนิต (Unitized panels) มาถึงสถานที่ก่อสร้างพร้อมการปิดผนึกและติดกระจกเรียบร้อยแล้ว การเชื่อมต่อระหว่างแผงบนไซต์งานยังคงต้องมีการป้องกันน้ำเข้า แต่ปริมาณงานที่ต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกนั้นลดลงอย่างมาก ทีมติดตั้งแบบยูนิตสามารถทำงานต่อไปได้แม้ในขณะที่ฝนตกเบาๆ เพราะการปิดผนึกที่สำคัญส่วนใหญ่ได้ดำเนินการเสร็จสิ้นแล้วภายในโรงงาน

ต้นทุนที่แฝงอยู่ของการทำงานอย่างรวดเร็ว (หรือความล่าช้า)

การติดตั้งที่รวดเร็วขึ้นไม่ได้หมายความว่าจะมีต้นทุนต่ำลงโดยอัตโนมัติ ระบบแบบยูนิตมีต้นทุนเบื้องต้นที่สูงกว่า—ทั้งด้านวิศวกรรมที่ซับซ้อนขึ้น การเตรียมเครื่องมือสำหรับโรงงานที่มากขึ้น และการจัดการด้านโลจิสติกส์การขนส่งที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ระยะเวลาในการจัดส่งครั้งแรกหลังจากแบบร่างที่ได้รับการอนุมัติแล้ว มักใช้เวลา 16 ถึง 24 สัปดาห์ ระบบแบบติดตั้งหน้างาน (Stick-built) สามารถเริ่มต้นงานในสถานที่ก่อสร้างได้เร็วกว่า เนื่องจากเวลาในการผลิตวัสดุมีสั้นกว่า .

แต่ตรงนี้คือจุดที่การคำนวณเริ่มมีความน่าสนใจ ต้นทุนของชุดระบบแบบสำเร็จรูป (unitized systems) ที่สูงกว่านั้นมักจะถูกชดเชยด้วยจำนวนชั่วโมงแรงงานในสถานที่ก่อสร้างที่ลดลง ระยะเวลาการเช่าเครนที่สั้นลง และการเปิดให้ผู้รับเหมางานภายในเข้าดำเนินการได้เร็วขึ้น ผู้จัดการโครงการคนหนึ่งกล่าวอย่างตรงไปตรงมาในระหว่างการอภิปรายในเวทีอุตสาหกรรมว่า “จ่ายมากขึ้นสำหรับฟาซาด หรือจ่ายมากขึ้นสำหรับกำหนดเวลาการก่อสร้าง — เลือกเอาเองว่าจะเลือกแบบไหน” สำหรับโครงการที่มีแผนการก่อสร้างที่ค่อนข้างแน่นซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของงานเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน ข้อได้เปรียบด้านความเร็วของการติดตั้งระบบแบบสำเร็จรูปมักกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ตัดสินใจ .

เมื่อใดที่ระบบแบบติดตั้งหน้างานยังคงเหมาะสม

สิ่งเหล่านี้ไม่ได้หมายความว่าระบบแบบติดตั้งหน้างานจะล้าสมัย สำหรับอาคารขนาดกลาง รูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอ หรือโครงการที่มีแนวโน้มว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงการออกแบบในระยะหลังของกระบวนการ ระบบแบบติดตั้งหน้างานยังคงให้ข้อได้เปรียบที่แท้จริง ความสามารถในการปรับเปลี่ยนหน้างาน—เช่น ปรับตำแหน่งของมูลเลียน รองรับเงื่อนไขเฉพาะหน้างาน หรือปรับรายละเอียดระหว่างการก่อสร้างอาคาร—เป็นสิ่งที่ระบบแบบโมดูลาร์ (unitized systems) ไม่สามารถทำได้เท่าเทียม .

การก่อสร้างแบบติดตั้งทีละชิ้น (stick-built) ยังเหมาะสมสำหรับงานผนังภายนอกที่มีขอบเขตเล็กกว่า ซึ่งการจัดการโลจิสติกส์สำหรับการผลิตในโรงงานและการขนส่งแผงมาหน้างานไม่คุ้มค่า ผู้ประเมินราคาหนึ่งรายที่ทำงานโครงการอาคารสำนักงานห้าชั้นได้วิเคราะห์เปรียบเทียบทั้งสองวิธี และพบว่าระบบแบบโมดูลาร์จะลดระยะเวลาติดตั้งได้เพียงสิบวัน แต่กลับเพิ่มงบประมาณสำหรับผนังภายนอกเกือบ 20 เปอร์เซ็นต์ เจ้าของโครงการจึงเลือกระบบแบบติดตั้งทีละชิ้น

สรุปโดยรวมเกี่ยวกับความเร็วในการติดตั้ง

หากคำถามเกี่ยวข้องกับความเร็วในการติดตั้งผนังภายนอกเพียงอย่างเดียว ระบบแบบยูนิต (unitized) จะเป็นผู้ชนะอย่างแน่นอน โดยตัวเลขดังกล่าวสอดคล้องกันทั่วทุกประเภทโครงการ ภูมิภาค และความสูงของอาคาร ระบบแบบยูนิตสามารถสร้างเปลือกอาคารได้เร็วกว่าการติดตั้งแบบโครงสร้างแยกชิ้น (stick-built) ที่เทียบเคียงกันได้หลายสัปดาห์ หรือแม้แต่หลายเดือน ความเร็วนี้ส่งผลโดยตรงให้สามารถเริ่มงานภายในอาคารได้เร็วขึ้น ทำให้โครงการแล้วเสร็จเร็วขึ้น และเจ้าของอาคารสามารถเริ่มสร้างรายได้ได้เร็วขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความเร็วไม่ใช่เกณฑ์เดียวที่สำคัญ การเลือกระบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความสูงของอาคาร ความซับซ้อนของการออกแบบ ข้อจำกัดของพื้นที่ก่อสร้าง และแรงกดดันต่อระยะเวลาดำเนินโครงการโดยรวม สำหรับอาคารสูง อาคารที่มีลักษณะชั้นซ้ำๆ กัน และโครงการที่มีกำหนดเวลาคับคั่นมาก ระบบแบบยูนิตถือเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าอย่างชัดเจน ส่วนในกรณีอื่นๆ การติดตั้งแบบโครงสร้างแยกชิ้นยังคงเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้ดีอย่างสมบูรณ์แบบ และบางครั้งอาจเป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดกว่าด้วย

สำหรับโครงการที่มีระบบตู้โลหะแบบประกอบสำเร็จเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการ ผู้ผลิตอย่าง Glostar ได้พัฒนาศักยภาพในการผลิตที่รองรับทั้งสองแนวทาง โดยให้ความสำคัญกับคุณภาพที่สม่ำเสมอและกำหนดเวลาการส่งมอบที่เชื่อถือได้ เพื่อให้ทีมติดตั้งสามารถดำเนินงานต่อไปได้อย่างต่อเนื่อง