■本報記者吳越
今年2月，火神山和雷神山兩座醫院在億萬國人的關注下迅速落地建成。在這令人驚歎的“中國速度”背後，除了一線建設者的辛勤付出，裝配式建築所具有的高效便捷、規模化、產業化的特點同樣功不可沒。許多人也因此對這種建築類型產生了好奇心。
究竟什麼是裝配式建築？它是緣何得到世界各地建設者的青睞，成為城市“新寵”的？世界上又有哪些備受好評的代表性裝配式建築？
建房子成了“搭積木”
說到裝配式建築，人們首先要了解的是“建築工業化”的概念。
簡單來說，建築工業化是建築業、現代工業、現代信息業深度融合的一個行業，是整個建築業的全面轉型升級。如果說傳統建築業是基於施工現場的人工作業與項目管理，那麼工業化體系的建築則是通過系統化的設計，把整棟樓拆分成許多部品、部件，將其變成成熟的工業化產品，隨後到現場進行組裝。
按通俗理解，裝配式建築技術讓建房子變成了“搭積木”一樣的操作。原本的高空作業被放到了地面上進行，室外作業被放到了廠房內進行，人工作業則交由機器來完成。最終，在極短的時間內，就能呈現出一個高品質的工業化建築。
早在19世紀中期，英國就依靠標準化工業生產完成了一項“不可能的任務”。當時，英國為了舉辦一場萬國工業博覽會，建造了一座大型展館——“水晶宮”。令人意外的是，這座面積達7.4萬平方米的建築僅用了9個月便建造完成。究其原因，是因為水晶宮各面的鐵架與玻璃採取的是模塊化的建築設計，大大降低了其建造成本，並縮短了安裝時間。
而裝配式建築真正迎來發展，則是在上世紀50年代。
二戰後，歐洲國家、日本等房屋損毀嚴重，迫切需要解決大量居民的住宅問題。而製造成本低、建設週期短的裝配式建築迎合了這種剛需。與此同時，第三次工業革命科技革命興起，機械化、自動化生產線成為工業主流，這為裝配式建築的發展提供了良好的經濟和技術條件，原本在建築工地磚砌的牆面可以提前放到工廠中預製，裝配式建築的標準化、模塊化理念開始形成，裝配式建築的發展具備了市場化基礎。
迫切需要興建住宅的日本，在1969年制定了《推動住宅產業標準化五年計劃》，隨後開展對材料、設備、製品標準、住宅性能標準、結構材料安全標準等方面的調查研究，並加強住宅產品的標準化。到70年代，日本住宅的部件尺寸和功能標準開始有固定的體系。只要廠家按照標準生產出來的構配件，在裝配建築物上都是通用的。為此，日本創立了優良住宅部品認定製度，這一制度對住宅部品的質量、安全性、耐久性等諸多內容進行綜合審查。
當時，日本的先鋒建築設計師也對裝配式建築產生了濃厚的興趣。1972年，日本建築師黑川紀章設計的中銀膠囊塔引發了廣泛關注。設計師主張建築物如同生命體一般，遵循著生老病死、新陳代謝的規則。因此，他設計的建築物由一些可拆換的模塊組成，如同拼圖一般可以更換和組合。在他的設計中，每一個居住單元成了統一標準的小盒子(2.3m×3.8m×2.1m)，像是積木一樣插在建築骨架上。建築核心骨架則包括電梯樓梯和機械設備，用來滿足建築的服務需求。
經過幾十年的發展，日本住宅生產現在已經可以做到“如同生產汽車一樣生產房屋”。固化產品標準、機器生產大量部件，細化建築過程等，使得日本成為住宅裝配化的標誌性國家。
如今，日本每年新建低層住宅20萬幢左右，建築面積約300萬平方米，大都是輕鋼結構裝配式住宅，其裝配式建築滲透率甚至已接近90%。
經過多年的探索，德國、美國、法國、新加坡等國家的裝配式建築也已經發展到相對成熟的階段。有資料顯示，德國是世界上住宅裝配化發展最快的國家，住宅預製裝配式構件比例達到94.5%。
悉尼歌劇院的“難題”
在世界範圍內，裝配式建造方式之所以得到大量實踐和發展，與其所具有的優點密不可分。
其中，縮短工期、節約時間是最為人們熟知的一個特點，也是很多緊急情況下，裝配式建築被“委以重任”的重要原因。裝配式建築易於運輸移動的施工可以減少在地建設的時間。這歸功於更好的施工管理計劃、更少的場地氣候影響、更少的承包商工期拖延以及更快的製造時間(不同原件可以同時製造)。在很多案例裡，預製化可以減少一半左右的施工時間。
經濟節省也是裝配式建築的一大優勢。許多人不知道的是，聞名遐邇的悉尼歌劇院就是典型的裝配式建築。儘管享有很高的聲譽，悉尼歌劇院的建造歷史卻並不是那麼一帆風順。由於最初的總設計師約恩.伍重在開始的設計中沒有給出具體的形狀，直接導致了後來的工程陷入了麻煩，最直接的影響就是對於歌劇院的“殼”的設計。一開始，這些“殼”被定義為由一系列的混凝土構件組成的排骨支撐起來的拋物線。然而，工程師們無法給出滿意的建造這些“殼”的方案，如果採用原地澆築混凝土的方法，由於不同的屋頂要使用不同的模具，造價成本會遠遠超出預期。
最終，設計隊伍找到了解決辦法：使用一個共同的模具澆注出不同長度的圓拱，然後將若干有著相似長度的圓拱段放在一起形成一個球形的剖面。而其中，利用裝配式做出的預製混凝土構件既節約了時間，同時節省了成本。
與此同時，模塊化施工可以方便地拆卸並組裝在不同的場地。這會減少對原材料的需求，同時降低能源和時間消耗。這也是為什麼人們認為裝配式建築是一種環保的建築方式的原因。
相比之下，傳統的施工往往會造成許多額外的材料浪費。而工廠預製化的方式則可以更加精準地確定生產數量，而多餘的材料也會被當場回收並等待再次利用。這可以大大節省將施工廢料運往垃圾場的人力物力消耗。同時，工廠預製可以讓節點更加結實、施工組件尺寸更加精準、空氣過濾更加完善。這些都可以提升能源利用效率。
另外，因為大部分的組成件都來自工廠，將大量減少工地的卡車運輸、器材和材料堆積，並減少傳統施工所導致的場地破壞(噪音、汙染、廢棄物等影響)。
地標性建築的選擇
如今，在國外，裝配式建築已經被廣泛應用於住宅、辦公樓和校園的建設中，有些還成了地標式建築。
以新加坡的達士嶺組屋為例。擁有兩個世界之最(最長的空中花園與最重的空中橋樑)的達士嶺組屋位於新加坡中心區的西南邊緣，是一組灰白相間、具有極簡主義風格的超高層建築群，它屬於新加坡建屋發展局的政府公租房項目。
達士嶺組屋總共有7座住宅大樓，共1848個單位。其中，四房式有1232個單位，五房式有616個單位。組屋總高度為145米。建造時，先由加工廠預製剪力牆、樓板、梁、柱、衛生間、樓梯、垃圾槽等各個部件，再進行組裝。整棟建築的預製裝配率高達94%。
達士嶺組屋是新加坡至今最高、最優秀的公共住房，它的建築成本比普通組屋高出三成左右，但也因其綠色、節能、環保、智能的建築特點，從而保證它達到全生命週期價值最大化。
荷蘭著名高等學府瓦格寧根大學的圖書館也是一棟裝配式建築，它是該校區內最具視覺特徵的建築之一。建築外立面極具辨識度的混凝土網格便是全預製結構。每一個菱形造型的混凝土為一個預製單元，構件之間拼縫通過錨孔灌漿連接，每個連接部位均設有企口，方便構件安裝到位。
澳大利亞墨爾本南十字火車站的辦公樓也是一棟設計巧妙的裝配式建築。由於坐落在鐵軌旁，為了保證鐵路正常運行，建築採用了場外預製、場內快速組裝的方法。預製板的尺寸方便生產、運輸和組裝，同時節省了費用。一般來說，這類公眾服務性設施會做得比較務實，但是建築師將這種為“公眾”服務的自豪表達了出來，將建築做成一個精緻的“箱子”，賦予了它一定的觀賞性。
在荷蘭海牙，2011年5月建成的第二市政廳是當地最出名的裝配式建築。建築外形像一艘船，以白色不規則四邊形斜插向地面，成為區域地標的同時，盡情地表現著結構之美。建成後，該市政廳就被列入海牙現代建築的代表。大樓總建築面積約33000平方米，功能多樣，其中包含會議大廳、市政辦公、音樂廳及圖書館，甚至還有公寓。
在建築結構上，市政廳以實現建築的高品質、低資源消耗和低環境影響，作為主要標準。其主體結構構件採用了混凝土預製牆板。這種預製牆板同時具備隔音和防火的功能，同時也使得辦公室區域的佈局變得靈活。
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