建筑學視角下的裝配建造初探

趙巧斌

摘? ? 要：建造在建筑學意義上指的是在一定地點運用一定的工具與技藝將不同的材料和構件組合為一個物質整體，是把部分組合為有意義的整體的藝術。東南大學李海清教授認為，建筑建造模式由技術模式和工程模式兩個方面構成：技術模式由設計主體控制，包括材料、構造、結構設備等設計問題的處理;工程模式由生產主體控制，包括工程管理方式、施工方式、生產制造方式等工程問題的解決。基于此，本篇文章對建筑學視角下的裝配建造進行研究，以供參考。

關鍵詞：建筑學;裝配建造;探討

1? 引言

國內外學者對裝配式體系和傳統建造體系展開了大量研究。Ferdous等探討了裝配式體系與傳統建造體系在工期上的差異并從現場管理的角度分析其原因。李麗紅等探討了裝配式建造體系與傳統建造體系在分部分項工程成本上的差異。劉洋從造價結構的角度出發，對比分析了裝配式體系與傳統建造體系的成本差異所在。

2? 裝配建造與傳統建造的概述

2.1? 裝配建造

裝配建造（IndustrializedConstruction），又稱預制建造、場外建造，裝配建造并沒有統一的定義，但都是指在工廠預制建筑部件運往現場組裝的建造方式。精益建造領域學者認為裝配建造是一種特殊的生產系統，但同時他們也認為，裝配建造本質上仍具有建造的特性：建造的一次性、現場生產性、臨時的多組織性。工業技術的革新催生了工廠預制和現場機械裝配的新型建造方式，這給傳統建造模式造成了巨大沖擊。

2.2? 傳統建造

傳統建造體系又稱傳統現澆體系，其核心特征是勞動密集型、機械化水平低和高離散性。該體系具有結構整體性好、抗震性強的特點，但與此同時，其勞動密集型的作業和粗放的管理體系也使其具有能耗大污染高、施工質量低下等諸多弊端。

3? 裝配建造技術優點分析

3.1? 對建筑格局進行科學的設置

就當下我國建筑工程結構情況來說，結構設計和實際需求往往會存在一定的差異，這一問題集中表現了空間設計不切實和不合理，諸如：工程結構中的支撐結構墻體數量較多或者是內部空間狹小等等。其次，針對不同用途的建筑其余在劃分方面也存在諸多不合理的情況，但是借助預制裝配式施工工作能夠有效的對上述問題加以解決，從根本上保證設計于用戶的需求相一致，對各個支撐結構進行合理的組合，從而保證建筑結構空間上的合理性，更好的將內部空間加以利用。

3.2? 提高建筑資源的使用效率

就我國當下建筑工程行業的實際情況來說，預制裝配式建筑在整個行業的發展中所起到的作用是非常巨大的，其不僅與當前我國推行的可持續發展理念相一致，并且還能夠發揮出節能環保的作用。但是在原材料的使用方面，在集成和組裝方面存在浪費的情況，所以在利用預支裝配式施工技術進行建筑工程結構建造的過程中，要盡可能的控制施工材料的使用量，并且要對所有的施工產生的廢棄物進行收集，對于可以二次利用的材料要進行統一的管理。

3.3? 綠色，環保

工業化的生產讓裝配式建筑有了量的把控，既減少了對施工周圍噪音污染、工業垃圾污染及濕法作業產生的灰塵污染，又能夠節省資源，讓傳統現澆過程中過度剪裁行為得到終結。

3.4? 提高施工效率和施工質量

就預制裝配式建筑結構部件來說，就結構載荷能力來說，相對于傳統結構有所提高，并且預制裝配式建筑部件的質量往往都只是傳統結構質量的一半，并且也使得項目基礎建設標準有所降低，提升了工程設計和建造工作的效率，為工程施工工作的開展帶來了諸多的便利。所以對于預支結構部件來看，無論是在安裝還是結構部件的運輸工作方面，都需要不斷的綜合實際情況進行優化和創新，保證各項工作的質量，才能對施工的效率和質量的提升起到積極的推動作用

4? 工業生產模式對裝配建造模式的影響

4.1? 從流水線生產到標準化建造

20世紀20年代美國福特公司開創了機械式自動流水線生產模式，這種流水線生產的特征是批量化、標準化，現代建筑運動的締造者則認為大規模生產和標準化是通往未來的關鍵，因此他們注重探索更加專業的大規模建筑生產技術，并試圖設計一種可通用于世界任何地方的標準建筑形式，正如福特的名言：“任何消費者可以將他的車漆成任何他喜歡的顏色，只要它是黑色的。”因為比單純提高產品數量更有價值的是提高產品的性能并節約成本，因此運用裝配建造的建筑師更需要關注機械效率和建筑形式。

4.2? 從柔性制造到批量定制

20世紀60年代，英國Molins公司在世界上首次建成柔性制造系統，這應被視為多品種柔性生產模式的發端。此后，對于解決大量生產模式與快速變化的市場多元化需求之間的矛盾的理論研究和具體實踐就沒有停止過，并出現了一系列基于柔性生產模式的先進制造技術與管理方法，如精益生產LP、智能制造IMS、虛擬制造VM等。這些概念也逐漸滲入建筑業，為建筑的個性定制帶來巨大影響，因為更為靈活多變的批量定制更加適合建筑的生產活動，改變了建筑創作與建造的方式。

5? 裝配建造的構造重組

5.1? 構造的空間重組工廠—運輸—現場

建筑構造發生的空間范圍可以反映建造材料、技術等資源的整合程度，裝配建造的預制生產機器通常是固定不易移動的，因為其構成復雜、體積龐大，對場地空間有更高要求。因此，裝配建造從工廠預制后運輸到現場組裝，這種空間的轉換催生建造工具的變化，而工具的變化也進一步擴大建造資源的空間范圍。建造空間轉換所帶來的工具變化提高了建造精度與建造能力。

5.2? 構造的時間重組：橫向拆解—縱向重組

裝配建筑有預先拆分的過程，當前的建筑拆分主要分為3類：功能構件、系統構成、制造部品。功能構件的拆分會把建筑構件分為6大類：基礎、樓地面（梁板）、墻柱、屋頂、樓梯、門窗。另一種分類方式是將建筑劃分為系統層次，如結構系統、維護系統、設備系統、內裝系統等。顯然這兩種劃分方式是從抽象角度出發，無法運用于預制生產。安德烈·德普拉澤斯在其著作《建筑建構手冊》手冊中將建造的物質要素從小到大進行了排列：原材料—模塊—構件—結構—結構體。參考這種劃分方式，筆者將裝配建造物質要素單元劃分為：材料—組件—部件—模塊—建筑，組件、部件、模塊可以概括為不同層次的預制部品。從組件到部件再到模塊的預制，不僅是構件的集成化生產和裝配技術的長足進步，現場建造的邏輯較傳統的現場施工方式也發生了質的變化。這種建筑拆分預制的意義在于拆分出的建筑部品的內部構造次序與其他部品的關聯割裂了，傳統建造的每一構造層級都受制建筑整體的建造順序，如從下到上、從內到外等。部品的預先拆解是批量同時制造的前提，這也就能夠降低生產成本，同時提高工廠預制速度。

6? 結束語

裝配建造利用工業化制造方式重組了建筑構造，使得建筑建造能夠更加準確、快速與靈活，進而使得建造向制造轉變，建筑向產品轉變。而對于建筑師來說，裝配建造使建筑構部件規模化生產，為之提供了前所未有的豐富題材。但是如果這些素材只是用來實現歷史風格與視覺圖像追求，那么建筑師將錯失裝配建造所帶來的可能性。

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