預制更新社會

臧峰/

1 前言

談及預制建筑，常會想起水晶宮、埃菲爾鐵塔等世博會型的標志建筑物，但預制建筑與應急社會，如災難、戰爭等有更大的關聯。工業革命及二戰期間，大量軍工產品的需要導致工人數量的增加，住宅的需求量也因此增加。戰后20 年間，各國都在彌補戰爭帶來的人口損失，1950-1970 年代，是人類歷史上人口增速最快的時期，這也導致居住空間的需求激增。

當工業生產能力遇上巨量居住空間的需求，直接導致預制裝配化房屋建設的迅猛發展。

2 居住的機器

飛機、火車、汽車等機器的發明與發展，讓人們自然也將建筑空間想象為機器，如勒·柯布西耶所言“住宅是居住的機器”。以下列舉3 個例子，說明預制裝配化建筑在那時發展的目標與方向。現在看來，那個時期對結構系統、裝配方式、空間配置、材料做法性能，以及產業化等諸般部分，都進行了大量有效的摸索嘗試，為現在的技術系統與市場積累了打下了堅實的基礎。

2.1 巴克明斯特·富勒（Buckminster Fuller），Dymaxion House，1929-1949

富勒分別在1929 年和1940 年，與兩個廠家發展了兩次Dymaxion House，其中以1929 年與飛機制造商合作的版本尤為精彩，暢想未來的居住空間樣態。它可被視為一個發明，一個如飛船一般的“居住機器”，結構為中心組合柱結合拉力桿，拉結形成圓形大空間，屋面地面材料都是扇形，可旋轉的屋頂導光頂，內有電動升降衣櫥，定制整體化的廚房，甚至房屋利用中心柱逐層升起屋面的裝配方式，都是獨創的。但因造價過高，僅生產了2套樣品。

1940 年代，富勒與谷倉生產廠家Butler Steel合作了第二版的設計生產，減少造價，面積縮小一半，依然采用臨時中心柱安裝工藝，減少開窗面積，利用弧形墻體作為結構，簡化室內布局，開發出套間等不同的戶型。目標是大眾市場，大批量生產，部分目前仍在使用（圖1-3）。

圖2 裝配Dymaxion House的工序（片來源: ?Estate of R.Buckminster Fuller）

圖3 Dymaxion部署單元（Dymaxion Deployment Unit）的廣告傳單摘錄，1940 （片來源: https://www.architonic.com/fr/story/susanne-junker-fuller-houses/7000157 ）

這個過程看得清楚，富勒尋找裝配化居住房屋量產的方向，從極具創造力、處處發明，到注意造價，考慮實用性的變化。

2.2 讓·普魯韋（Jean Prouvé），4×4，6×6，8×8，Les Jours Meilleurs House，1939-1969

讓·普魯韋的系統兼具設計與實用的平衡。以一個門式鋼架為主要受力構件，系統支撐不同大小的房屋，從十幾平方米到近百平方米，不同戶型迭代多年。系統考慮房屋構件的裝配，結構與圍護混合，節約安裝時間與難度。讓·普魯韋也對市場與價格非常敏感，在鋼材不足的戰時，也靈活地發展木支柱木梁的版本。但即便如此，這一產品在30多年的發展過程中，銷量并不如意（圖4、 5）。

圖4 8 ×8 可拆卸式房屋（片來源: ?Coll. Part）

圖5 8 ×8 可拆卸房屋的裝配，1944 （片來源：?Galerie Patrick Seguin, 2013 ）

猜想這個系統對保溫冷橋的處理不足，屋頂、墻板之間是直接的冷橋，這些細節可能導致居住體驗不佳，致使產品銷售情況不佳。而對保溫冷橋的重視，是幾十年后的事情，嘆服創造力，也惜憾生不逢時[1]。

2.3 康拉德·瓦克斯曼（Konrad Wachsmann），瓦爾特·格羅皮烏斯（Walter Gropius） ，Packaged House，1946-1949

瓦克斯曼與格羅皮烏斯在美國構想了打包住宅（Packaged House）這個極具創造力與野心的想法：所有構件都在一個標準系統內，地面/墻面/屋頂采用統一板材，都利用“通用節點”連接，容許多個方向的同時連接。節點連接無需釘子或螺栓，僅需錘子敲擊楔形，使得金屬件互相緊緊嵌套，完成安裝。

構件標準化，結構圍護一體化，所有方向板材依靠一種節點連接，門窗、設備都在這個系統之內。這聽起來相當完善，但這么完善的系統卻從沒有真正實現，僅僅做了兩個樣品住宅，甚至連一個可售賣的產品都沒有建設出來（圖6、7）。

圖6 打包住宅系統（Packaged House System）局部，1942（片來源：?Sparks Co Inc NY / Wachsmann Wendepunkt im Bauen, Krausskopf, 1959）

圖7 打包房的建造，瓦爾特·格羅皮烏斯和康拉德·瓦克斯曼，1941 （片來源: https://www.researchgate.net/figure/Figura-3 -Construccion-de-una-Packaged-House-Walter-Gropius-y-Konrad-Wachsmann-1941 _fig3 _321764824 ）

但瓦克斯曼與格羅皮烏斯構想了一個系統，他們用這個系統去面對整體建筑的所有問題，之前的其他構想并沒有這樣整體系統化的角度[2]。

這3 個想法可能都離成功的商業產品有一定距離，是概念性的產品，卻彰顯了一個時代的努力。畢竟所謂預制建筑的設計，并不是幾次建筑設計而已，而是設計一個系統，去面對幾乎所有的建筑問題。這其中的難度，不是幾個建筑師幾次建設機會就能夠解決好的。

再來簡單回顧眾所周知的預制建筑系統，如美國最常見的輕木結構技術、輕鋼結構技術，日本發展與國內地產商們效仿的預制混凝土技術，國內近期大放異彩的箱式房屋技術，無印良品的小屋，宜家的2 層樓建造系統，遠大集團的不銹鋼千年房屋等等。

綜合來看，現在的預制建筑整體性的要求更高，結構/設備/保溫進行更多的整合；居住質量要提升，保溫與防水能力越來越受到重視；裝配化的速度要更快，簡化施工安裝工序，減少耗時。

3 預制更新城市

一般來講，很難將預制建筑與城市更新聯系到一起。因為預制建筑常被理解為大批量的、面對重復問題的可復制解決方案；但在城市更新的語境中，往往面對的是特殊、復雜、不確定、甚至問題本身都是問題的情況，面對這些問題時預制建筑能做什么？

預制建筑的特點是系統化、裝配化、快速，根據不同的使用情況，一定范圍內能夠面對多變的情況。這些特點在面對系統化的問題時有足夠的優勢。

北京市人民政府《關于實施城市更新行動的指導意見》中對城市更新的定義是：“城市更新是城市建成區城市空間形態和城市功能的持續完善，優化調整，是小規模、漸進式、可持續的更新。”用多個不同的詞匯說明了一種長期工作的狀態。以北京大柵欄地區為例，傳統四合院建筑與胡同的保護區，多年的城市更新經歷了不同的階段，自2013 年至今經歷了規劃策劃、引入試點、居民參與等不同階段，更新的方式要考慮到文化、造價、可實施性、政府管理制度、社區不同參與者，以及部分商業運營等問題。

老城空間是否具有足夠的系統性呢？如果沒有系統性，那么預制裝配的方式就很難參與進來。

再以大柵欄的房屋空間為例，眾建筑整理了大柵欄三井街道范圍內約70 個院子的房屋尺寸與院落尺寸，去除幾個特殊的極大與極小房屋，大部分房屋的規格尺寸都有規律可循，這是木材與木結構建造方式帶來的，這也就為裝配式的解決提供了可能性（圖8、9）。

圖8 大柵欄三井社區房屋整理平面圖

圖9 大柵欄三井社區房屋大小分析圖（8 .9 圖片來源：眾建筑）

4 預制建筑參與城市更新的現狀

在全球范圍內，城市更新并不是新話題，很多其他國家也面臨同樣的問題，介紹3 個案例，它們展示了預制建筑參與城市更新建設的情況。

4.1 星公寓（Star Apartments），邁克爾·毛贊建筑事務所（Michael Maltzan Architecture），2013

2013 年底，102 戶無家可歸者搬入了開發商Skid Row Housing 在洛杉磯開發的這棟約8800m2的住宅樓項目[3]。項目位于城市已有場地之上，場地原有小型商業與其屋頂之上的停車場。因為住宅基金的管理限制，必須保留原有商業建筑功能，才能允許新建項目內擁有商業功能，而這顯然會給日后居民的使用帶來好處，所以開發商決定保留原有功能，那么在其之上建設住宅也成為必然，也因此建筑師與開發商決定采用預制建筑來解決這個難題[4]。

項目最后采用了在愛達荷州博伊西市制作的木質預制居住單元，因為這個選擇，讓建筑師有了多次能在工廠提前調整建筑樣品的機會，這是以前的建筑所不具有的優勢，實現了在更短時間內（425天）、更高質量的室內完成度，進一步相對降低了造價（圖10、11）。

圖10 裝配過程中的星公寓（片來源: ?KEYSTONE）

圖11 洛杉磯市中心的星公寓，邁克爾·毛贊事務所，2014（攝影：?Iwan Baan，圖片來源：Michael Maltzan Architecture）

這個案例展示了一種在已有建筑功能用地之上，增加新的使用功能與面積的方法，城市疊加加密的方法。

4.2 530 套舊宅改造，拉卡頓-瓦薩爾+弗雷德里克·德魯沃+克里斯托弗·胡廷（Lacaton& Vassal, Frédéric Druot Architecture，Christophe Hutin Architecture），2017

2017 年，位于法國波爾多格蘭特帕克（Grand Parc）的3 棟社會住宅完成改造更新，每套住宅的改造僅用了約半個月的時間，期間530 戶居民沒有搬遷，同時每戶居民獲得一個新增的冬季陽臺，享受波爾多廣闊的景觀，冬季陽臺還有助于減少能源消耗。更重要的是，租金保持了穩定，居民沒有被騰挪趕出（這是房地產翻新中非常普遍的模式），沒有在升級計劃中被社會清洗。翻新成本約為每戶50,000 歐元，約為完全新建計劃的1/3。而其中一半的預算花在了外墻上， 剩余部分都用于其他的升級，這給居民帶來更好的生活環境質量。

而這些都是依靠外掛的預制3.8m 寬樓板實現的，工廠預制的構件在12 ～16 天內安裝完畢。部分的建筑構件預制化，利用快速的安裝，不影響原有居民的生活（圖12、13）。

圖12 . 改造中的公寓樓（攝影：?Philippe Ruault，圖片來源：Lacaton & Vassal Architectes）

圖13 改造中的公寓樓（攝影：?Philippe Ruault，圖片來源：Lacaton & Vassal Architectes）

這一方法建筑師在2013 年對波爾多另一座住宅的改造中已經使用，同一策略的連續成功，說明了給原有建筑增加部件這一改造策略的可行性[4]。

4.3 火神山醫院，2020

2020 年因為新冠疫情突發，火神山醫院的建設，向世人展示了預制建筑的極致速度：短短10 天內，完成了一座1000 床位、34,000m2建筑面積的專科醫院。火神山醫院采用了俗稱“打包箱”的箱式單元系統，鋼制輕型框架結構系統，板材樓梯屋頂吊頂等配件豐富齊全，全部都已是成熟系統，可以快速工廠流水線生產，安裝方案也非常成熟，施工過程中還允許一定的調整可能（圖14）。

圖14 武漢火神山醫院建設工地（片來源：新華社）

盡管火神山醫院的建成有社會全力參與、政府集中組織的原因，但這個預制系統有能力滿足這一突發要求。

這種極致快速建設的過程也向我們展示了一個使用城市空間解決長久需求的可能：利用城市間隙空地，快速建設可拆卸建筑，面對更新問題進行測試，嘗試轉化為長期建筑。在面對例如住宅、醫院、學校、酒店等重復性更強的功能類型時，有著一定優勢。

通過以上案例，不難看出，復雜的現實條件下，預制裝配建筑反而有著獨特的優勢。

5 預制更新方法

眾建筑近年在城市更新領域的工作，是用預制的方法在城市中進行系統化改造的工作，換言之就是利用自己設計的插件系統與已成熟的預制箱式房系統，試探多種社會更新的場景與情況。總結下來，有以下3 種方法。

5.1 內置

傳統的老建筑因為保護等管理政策，不便拆除，也不便于重新修建，內置的方法為老房子里面帶來新的功能，預制化的改造方法。

在中國，很多老城區改造項目，都因為粗暴直接的更新方式，將原有緊密的社區關聯切斷，斑駁紛雜的歷史圖景被丟棄。相對于粗暴的短期利益驅動開發模式，在老房子里內置新的預制化模塊，使居民可以創建個人、分散、高效節能的基礎設施，無需拆除房屋與依賴大型市政基礎設施即可提升居住質量，營造一種追求長期社會利益的、更為健康的社區發展模式。

內盒院（2013）簡單來說是一個內置于老房子的新房子（圖15）。它是“大柵欄更新計劃”的一個重要項目，旨在對這片距離天安門最近的歷史街區進行有效的保護和更新。為兼顧老城保護與在地居民生活質量，眾建筑開發了一種可內嵌于老舊房屋中，集成結構、保溫、管線、門窗及室內外裝飾完成面的預制復合板材；并在一年中將其由實驗性的樣板，完善成一套預制化模塊建造系統。這套系統板材質輕、運輸便宜，只需一個六角扳手即可安裝，并兼具保溫性能與密閉性能。至今，眾建筑已在該地區完成15 個內盒院項目。

圖15 內盒院，2013

上圍插件家（2017）是一個客家老宅活化項目。深圳周邊的快速城鎮化導致上圍歷經數百年風雨的村莊被吞沒為城中村。當地政府為支持和推動一個由當地藝術家和工匠組織構成的新興社區，在樂平基金會和未來+的支持下，政府與眾建筑發起一項試點，在難以翻新的房屋內部采用模塊化預制面板結構增加新的結構空間（圖16）。面對不同的原始房屋場地特點，黃氏插件家和方氏插件家增加不同角度的額外空間，對原始房屋進行結構加固和內部更新，置入全新活力。

圖16 上圍插件家，2017

而這一系統目前正在進入到景德鎮的坯房中，即景德鎮插件家（2021，圖17），將被閑置的坯房改造為年輕藝術家的居住工作空間。因為坯架的復雜狀態，插件家靈活多變的優勢彰顯，在坯架中騰挪躲閃，形成適合居住的、保溫密閉性能更好的基本空間，剩余的半室外空間則成為豐富多樣的工作空間。

圖17 景德鎮插件家，2021

5.2 加密

原有城市建筑條件固定，很難做出改變，那么就躲開，在城市閑置空地上快速建設新的功能面積，一方面將原有城市空間加密，密度是城市生活的基礎；另一方面，帶來社區新需要的功能。

眾空間（2018）位于煙臺市廣仁路所城里歷史文化街區內，區內分布有眾多近代建筑，均為二層西式或中西合璧式樓房，構成了早期芝罘具有殖民色彩的城市空間。眾建筑利用插件塔預制系統，在一個停車場上，用3 個月時間內完成了“眾空間”，它是個約300m2的3 層綜合藝術空間，其內部是一處自然光普照的活動大廳，包含圖書館、閱覽室和小劇場空間，從各層的露臺都可俯瞰周邊歷史建筑和不遠處的海景（圖18）。底層空間外接若干靈活輕便的附屬裝置，包括一座眾行頂和幾輛三輪房車，它們可以被“派出”和駛離建筑主體。這個小小的綜合體內外可以舉行各種各樣的活動，為城市更新帶來活力。

圖18 眾空間，2018

目前北美地區政府在大力推行的“附屬住宅單元”（ADU）政策，是通過在一般住宅的后院向內加密填充房屋，新住宅得以利用現有社區已存在的基礎設施、公共服務和社區網絡，減少一次性大型投入。這一政策旨在鼓勵市民利用住宅后院等城市閑余用地建造小型住宅，解決城市面臨的住房空間不足、房價高漲等危機。盡管政府大力推行這一政策，但建設ADU 成本超出大多數居民的可支付范圍（圖19）。

圖19 插件家在ADU使用的場景分析

眾建筑在美國開發的插件家（2019）成本適當，使得ADU 成為居民可負擔的經濟適用住房。因此插件家被引入到哈佛大學和波士頓，分別參加哈佛大學Art First 藝術節和波士頓市長住房創新實驗室活動，將設計與藝術、文化相結合，利用影像和DJ 裝置組織有趣的藝術展覽和公共活動，釋放出巨大能量，并為政策制定者收集大量反饋（圖20）。目前插件家正式產品正在奧斯汀制作樣品當中。

圖20 插件家樣品在哈佛大學，2019（15 -20 圖片來源：眾建筑）

5.3 可逆

城市更新的難度某種程度上是問題不清晰，所以導致決策困難，但是預制系統的可逆化，使得試探成為可能，決策的風險被降低，更新改變更易產生。這也要求采用的預制系統具有可逆的能力。同時，這將是一個試錯的過程，以較小的代價測試使用后，再來判斷是否需要投入更多，使得結果有效化。

翠北實驗小學渝貝校區（2020）是羅湖前期主導的騰挪學校項目，規劃建設18 班小學，可提供1600 個學位。項目由中建科技牽頭，眾建筑負責設計，通過預制模塊化箱體建造系統，在一個半月內從設計到施工完成閃建（圖21、22）。

圖21 翠北小學渝貝校區空地，圖20 圖20 （片來源：百度地圖）

圖22 翠北小學渝貝校區，2020 （片來源：眾建筑）

眾建筑針對學校建筑要求，對臨時建筑模塊進行了永久建筑標準的升級研發，并集成內裝修、外立面綠植墻模塊、多功能內走廊模塊等多種單元，在工廠高精度加工后現場快速組裝，真正實現了產品化建筑高速度、高質量的建造模式。2020 年9 月14 日，翠北實驗小學渝貝校區順利投入使用。待學校永久校區建成，這個校區就可以拆除，歸還場地給社區。

6 預制的城市與靈活的社會

城市更新往往是各方在復雜模糊狀態中披荊斬棘尋求方向的過程，即便方向清晰，現實條件的多樣復雜也常看不到路途，而系統化的預制裝配建造是個戰略，內置、加密、可逆作為3 個戰術，試探小路，引出大路。

總體來講，預制裝配化建筑在城市更新方面有兩方面的優勢：一是管理層面，預制建筑的系統靈活性能夠適應模糊多變的現實情況。且不僅是面對個例，而是面對整體的底層改變。二是技術層面，預制建筑靈活可變，快速出現所需空間，而且可逆，同時更易實現節能環保與高質量的空間。

現實城市空間是在各種規則限制下的空間，具有諸多不便與不合理，但難于做出改變，城市更新很多時候是在突破這些限制，帶來改變。而預制建筑的特點能夠帶來更加靈活的特征，實現突破，依靠空間的靈活改變諸多社會的不滿，也實現更為靈活的社會。

7 結語

新冠疫情帶來了更為模糊多變的世界，更需要靈活的建筑來適應，預制裝配式的建筑顯然更加適合這種情況，使得城市更加靈活，更加戰術化，能夠適應復雜多變的社會需求與發展。□