建筑学视角下的装配建造研究

建筑学视角下的装配建造研究

高学友

深圳市华阳国际工程设计股份有限公司 邮编 518000

摘要：当前建筑产业发展迅速，建筑装配研究也更为深入，建筑学视角下的装配建造研究作为建筑研究的新课题也备受关注。当前国家也大力推广装配式建筑，因此该课题的研究也具有现实必要性。本文以建筑学视角探讨建筑装配建造问题，从其与传统建筑模式的对比入手，分析其工业生产模式对建造装配的影响，及装配建造带来的构造重组问题，以实现建筑学视角下建筑装配建造的全面审视与研究。

关键词：建筑学；装配建造；研究

建造不同于建筑，其是在特定条件下运用特定工具和技艺，实现不同建筑材料与构件的优化组合而对应形成的完整的物质整体。也被认为是有意义的整体的建筑艺术。建筑建造模式有技术模式和工程模式两种，其中前者起主体控制作用的是设计，主要涉及到建筑材料、建筑构造、建筑结构设备等设计问题的处理。而后者主要由生产主体控制，涉及到工程管理方式、施工方式、生产制造方式等问题的处理与解决。其中装配建造作为建造的一大趋势，工程模式是核心，技术模式是辅助，两者作用带来更高的建筑学价值。

一、建筑学视野下的建筑发展反思

建筑学对应着成熟的研究理论和实践，其作为综合性的研究理论与体系，涵盖了建筑设计理念、建筑结构、建筑准审美、建筑装配等多个方面，从建筑学研究情况看，建筑产业化发展更明显，特别是工业时代后期，人们对住宅等建筑需求旺盛，建筑学研究中开始思考如何高效率地建筑施工，更好地满足人们的建筑需求，建筑学视野下的装配建筑研究取得了长远发展，迎合了人们对建筑产业发展的期待。建筑产业化发展使得建筑各元素完成产业链的构成，链条运作带来资源的优化配置，也使得建筑产业朝着高水平、高效率方向发展，其逐渐摆脱建筑生产的气候等限制，也节约了人力成本。

二、装配建造与传统建造的对比区分

传统建造的主体是身体操作，主要是以肌肉运动机制密切相关，以其为参考实现建筑材料、建筑工具等的优化组合，人工操作往往牵涉到精确度的问题，手工的测量误差、设计偏差等在所难免，这往往由个体技艺水平所决定，而工业革命之后，使得传统的建造中身体操作逐渐被机器操作所取代，建筑构件实现了工厂化的预生产，建筑被分解为构件单元进行工厂预制后运送到现场组装连接，工业化的建筑产品出现在建筑产业中。对比装配建造，其主要的区别是利用手工操作建筑材料，其与设计环节是独立的，装配建造则需要设计与装配密切关联。这也是建筑产业智能化、工业化发展的趋势体现。

装配建造又有“预制建造”与“场外建造”等别名，其目前没有明确与统一的界定，但更多的是工厂预制建筑部件运输到现场进行组装建造的独特方式。很多学者强调装配建造是特殊的生产系统，其也认为，装配建造的发展其实现了建造的一次性到位^[1]，具有临时组织性等特点。随着工业革命的深化，产业的转型升级，逐渐实现了工厂预制与现场机械组装的融合，衍生出了机械装配的新型建筑装配工艺，对于传统的建筑模式来说，这种改变是颠覆性的。

三、工业生产模式对建筑装配的主要影响

（一）实现了流水线生产到标准化建造的转变

在建筑产业发展中，装配建造模式实现了工业生产方面流水线生产到标准化建造的转变。早在上世纪二十年代，美国福特公司开启了机械自动化流水生产的先河，对应的是更标准的批量化生产。而现代建筑运动的推动者则关注建筑的大规模生产和标准化生产输出，因此在建筑行业发展中建造装配诞生，建筑生产也实现了标准化，批量化处理。早在1932年柯布西耶出版了走向新建筑一书，其认为房子应该是提供人们居住场所的机器，产生了机器美学思想。而后提出了模度理念，其赋予建筑的人文属性。在模度的体系控制作用下，建筑实现了新的发展，更多的建筑设计人员参与到建筑批量化生产也就是建筑装配建造的研究中，探讨中^[2]，虽然在初期的努力中，很多标准化的住宅没有得到量化的生产，但在装配式建筑的机械效率和建筑形式研究上做了相应的努力，也积累了一定的经验。

（二）从柔性制造到批量定制的有效过渡

早在上世纪六十年代，英国第一次推出了柔性制造系统，为后续的多产品柔性生产奠定技术支持。而这之后，大量生产的需求与市场的多元变化也产生了各种矛盾，而与此相关的理论和实践研究也不断深化。对此诞生了一系列的基于柔性生产模式的先进制造技术和管理方法。如我们耳熟能详的精益化生产思想、智能化制造理念、虚拟制造VM技术等，其也逐渐向建筑产业中倾斜渗透，带来建筑的个性化定制，实现了该理念的构思到落地。从柔性制造到批量定制实现了建筑装配生产的成功试水，对应的建筑制造模式发生了本质上的转变。其中香港汇丰银行建设中引入了计算机辅助设计和计算机辅助制造技术，使得建筑产业的标准化设计建设成为可能。在项目设计中，所有的设计构建都针对项目进行专门的设计，没有了成品构件的现实制约。而计算机技术的融入也使得其与柔性制造系统相辅相成，相得益彰，让建筑装配式建造更具现实可行性。在建筑制造的批量化生产中，其实现了个性化批量定制需求的合理满足，建筑创作中多样性与差异性兼顾，实现了信息社会中的完美融合。建筑装配式产业发展就如同机器生产一样，实现计算机辅助下设计与生产更加融合，但界限清晰，装配式建造有了更多的可能与期待。

四、装配建筑的构造与重组研究

（一）空间转变：以运输为主线的工厂与现场切换

随着建筑运输业的发展，装配建造也实现了空间的转变，主要是运输主线下的工厂与施工现场的灵活转化，装配建造在完成工厂的预制后被运输到现场进行组装，服务于建筑施工，空间的变化也对应建造工具的创新，并带来建造精度和建造能力的双提升。现有的工厂化建造装配具备了先进的自动化应用工具系统等，概念与加工的关系更清晰^[3]，建造物质流与设计信息流的联系更密切，建筑信息模型也实现了文件到工厂的快速传输。而数控加工技术的支持更是让生产效率明显提升，让生产更富灵活性，更好地解决工业时代建筑发展的诸多矛盾。我们所看到的是建筑构造部件标准化生产到个性化定制的转变，建筑定制在二维切割和三维加减、机器人装配技术的支持下发展更为成熟。

（二）时间转化：由横向拆解到纵向重组

装配式建筑有预先拆分的过程，功能构件、系统构件、制造品是主要的建筑类型，其中功能构件又有墙柱、屋顶、门窗及楼梯等的分类，而在分解中也有建筑的系统层次划分，对应的建筑类型主要是结构系统、维护系统、设备系统、内装系统等。无论是哪种拆分方法因为其从抽象的角度出发，无法落实到预制生产实际中。此外建筑的物质元素也有相应的大小顺序排列，分别是原材料到模块到构件再到结构再到结构体。而这种排序方式又对应装配式建造物质要素单元的合理划分，材料、组件、部件、模块、建筑等，其分别对应不同程度的预制品。这种按照既定顺序的预制不仅实现了构件的集成化生产，也实现装配建造技术的创新发展，装配建造的逻辑结构对比传统的现场施工逻辑结构有了本质上的变化，实现了建筑分散状态到有机整合的转变，结构体系、围护体系及设备体系等优化组合，形成新的建筑产品体系，其不仅仅是简单的组合装配，更被认为是协同设计的结果。部品集成预制的价值在于带来时间的变化，减少建造时间，提升建筑部品的性能优势，为其工厂化生产和集成化装配提供了便利。

结束语：当今时代，信息高度化，建筑学的设计潮流也发生了转变，对空间与建造的关注明显不足。而国家对装配建造产业的支持，实现了高效施工价值的凸显，这两大形势使得建筑装配研究必须深入开去。鉴于当前该课题的研究与探讨较少，理论与实践结合，加大该课题的持续关注与综合分析势在必行。做好建筑装配研究，才能赋予建筑学更多的空间内涵，实现建筑学价值的有效发挥。

参考文献：

[1]李伟. 建筑学视角下的装配建造与空间操作整合策略研究[D].北京建筑大学,2020.

[2]李伟,刘恩宇.建筑学视角下的装配建造初探[J].室内设计与装修,2020(05):138-139.

[3]罗佳宁. 建筑工业化视野下的建筑构成秩序的产品化研究[D].东南大学,2018.