装配式建筑在国外发展历史(一)→建筑工业化1.0、2.0、3.0、4.0时代

早期的装配式建筑应该追溯到17世纪向美洲移民时期所用的木构架拼装房屋,早期的装配式公寓的想法和实现过程则由英国利物浦的工程师约翰·亚历山大·布罗迪在20世纪初提出,然而布罗迪的想法并没有在英国被广泛接受,反而在东欧流行起来。

纵观建筑工业化的发展历史,特别是工业化住宅的发展,工业革命是重要的契机和推动力,技术的进步带来现代建筑材料和技术的发展。1850年前后,第一次工业革命基本完成,英国成为世界上第一个工业国家。大英帝国处于鼎盛时期,英女王邀请世界各国参加大英帝国举办的第一届世界博览会。

第一座装配式大型公建——伦敦水晶宫

约瑟夫·帕科斯顿仰仗现代工业技术提供的经济性、精确性和快速性,第一次完全采用单元部件的连续生产方式,通过装配式结构的手法来建造大型空间,设计和建造了伦敦世界博览会会场水晶宫(如图1-1)。水晶宫经历了从设计构思、制作、运输后建造和拆除的全过程,是一个完整的预制建造系统工程,是世界上第一座大型装配式公共建筑。

根据全球建筑工业化发展的内因和表现,其大致可分为以下四个发展阶段:

建筑工业化 1.0 时代

工厂化、机械化(20世纪初~20世纪中期)

随着第二次工业革命的兴起和第一次世界大战的结束,欧洲各国经济复苏,技术的进步带来现代建筑材料和技术发展的同时,城市发展带来大批农民向城市集中,大量人口涌入城市,需要在短时间内建造大量住宅、办公楼、工厂等,为建筑工业化创造奠定了基础。
欧洲大陆建筑普遍受到战争的影响,遭受重创,无法提供正常的居住条件,且劳动力资源短缺,此时急需一种建设速度快且劳动力占用较少的新建造方式才能满足短时间内各国对住宅的需求。于是装配式混凝土建筑萌生于此,并快速进入了欧洲各国的住宅领域。

法国的现代建筑大师勒·柯布西耶便开始构想房子也能够像汽车底盘一样工厂化成批生产(如图1-2)。他的著作《走向新建筑》奠定了工业化住宅、居住机器等前沿建筑理论的基础。此间为促进国际间的建筑产品交流合作,建筑标准化工作也得到很大发展。

 1952年柯布西耶以工厂化为基础的居住单元系列
面对二战后城市规模爆炸式扩张、人口迅速增长、住房严重短缺的现象,1954年,苏联政府在五年计划中提出,在更短的时间内以更低的成本改善城市居民的居住条件。雄心勃勃的苏联领导人赫鲁晓夫命令建筑师开发一种可迅速复制的建筑模板,使其成为“全世界的典范”。这种楼广泛采用组合式钢筋混凝土部件与结构,预制件都是在工厂里流水线生产好的标准件,成本低廉,然后采用统一的工业化建造,所有楼房统一规格,如同复制粘贴一样,统一五层。“赫鲁晓夫楼”奠定了早期预制装配式建筑规模化基础。

建筑工业化 2.0 时代

标准化、模块化(20世纪中期~20世纪末)

20 世纪 50 年代后,随着西方各国及日本战后经济的迅速崛起,第三次工业革命( 科技革命) 开始兴起,为装配式建筑的发展提供了良好的经济和技术条件,装配式建筑的标准化和模块化理念开始形成,装配式建筑的发展具备了良好的市场化基础,技术体系逐步完善,建造手段不断创新,装配式建筑迎来了高速发展期。虽然装配式建筑体系趋于完善,但大部分设计和建造都相对比较粗糙,而著名建筑马赛公寓,蒙特利尔67号住宅成为这一时期技术与艺术结合的例子。
1950年以后,日本经历了二战后的经济复兴期并随后进入高速增长期。大量人口涌入城市,住宅的短缺日益成为大城市严重的社会问题。1969年,《推动住宅产业标准化五年计划》被制定出来,日本广泛开展了对材料、设备、制品标准、住宅性能标准、结构材料安全标准等方面的调查研究,加强住宅产品的标准化工作,对房间、建筑部件、设备等尺寸提出了建议。经过几十年的发展,日本住宅生产工业化已经完全可以做到“如同生产汽车一样生产房屋”。
20世纪80年代,法国巴黎东郊大诺瓦西区为大批移民进入建设了大型后现代乌托邦社区,也是采用大板技术,这座以“天空之城”为寓意的后现代主义社区其标志性建筑是一座包含610间公寓的钢筋混凝土巨人,这座建筑的外立面采用预制装配式系统,包含大尺寸的预制构件,个性相当鲜明(如图1-3)。



“天空之城”立面上大尺度的预制构件


建筑工业化 3.0 时代

信息化、产业化(20世纪末~21世纪初)

2000年以后,随着信息化时代的到来,AutoCAD 软件、BIM 技术、网络技术和通信技术等在装配式建筑领域得到广泛应用,建筑工业化更加高效,集成,节能,更加个性化,风格化,有效促进了装配式建筑技术体系的完善和管理水平的提升,“通用体系”、“开放式建筑”和“百年住宅”概念开始形成,装配式建筑的发展具备了产业化条件,装配式建筑产业链在发达国家开始建立和完善。
美国纽约迷你公寓项目意在为人口逐年激增的纽约市的年轻人提供买得起的迷你公寓(如图1-4)。项目包括了55个预制单元,每个单元的面积为370平方英尺,层高为10英尺。这个项目的住宅单元包括设备装修全部在工厂完成,建造则在现场拼装,极大的降低了建造成本,提高了建设速度以及迷你公寓的居住质量。

纽约迷你公寓在工厂完成的预制单元


建筑工业化4.0 时代

节能化、智能化(2010年~至今)

随着德国主导的工业4.0时 代——第四次工业革命的到来,发达国家的人们对生活质量和环境也提出了更高要求,装配式建筑的内涵出现了升华,开始向着人本设计、环保建造和智能居住的方向发展,装配式建筑的科技、人本和文化内涵不断增强,建筑工业化进程与工业革命进程同步开启。
伴随着BIM技术的成熟,3D打印等高科技技术手段进入建筑领域,而4.0时代将重新界定以设计为主导的地位,建筑设计不在被模数所限制,不仅可以打印小件物品,而且这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。
2013年,荷兰建筑事务所 Universe Architecture 以莫比乌斯环为原型,利用 3D 打印技术创造了这座“没有起点也没有终点”的建筑——Landscape House(如图1-5)。在带状的房屋里,天花板与地板相互轮换,扭曲的空间给人奇妙的视觉体验。

世界上最大的 3D 打印“建筑”——莫比乌斯环屋

素材:摘自新出版的《装配式混凝土建筑设计与深化制图》一书

上海市装配式建筑发展推进平台整编


返回列表