裝配式建筑成為城市“新寵”

吳越

2020年2月，火神山和雷神山兩座醫(yī)院在億萬(wàn)國(guó)人的關(guān)注下迅速建成。在令人驚嘆的“中國(guó)速度”背后，除了一線(xiàn)建設(shè)者的辛勤付出，也離不開(kāi)具有高效便捷、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化特點(diǎn)的裝配式建筑。許多人因此對(duì)這種建筑類(lèi)型產(chǎn)生了好奇心。

什么是裝配式建筑？說(shuō)到裝配式建筑，首先要了解“建筑工業(yè)化”的概念。

如果說(shuō)傳統(tǒng)建筑是基于施工現(xiàn)場(chǎng)的人工作業(yè)與項(xiàng)目管理，工業(yè)化建筑則是通過(guò)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，把整棟樓拆分成許多構(gòu)件，將其變成成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，再在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

通俗地說(shuō)，裝配式建筑讓建房子變成了搭積木一樣的操作。原本的高空作業(yè)被放到了地面，室外作業(yè)轉(zhuǎn)移到廠(chǎng)房?jī)?nèi)進(jìn)行，大量人工作業(yè)交由機(jī)器來(lái)完成。最終，在極短的時(shí)間內(nèi)就能建造一個(gè)高品質(zhì)的裝配式建筑。

早在19世紀(jì)中期，英國(guó)就依靠標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)生產(chǎn)完成了一項(xiàng)“不可能完成的任務(wù)”。當(dāng)時(shí)，英國(guó)為了舉辦萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)，建造了一座大型展館—水晶宮。令人意外的是，這座面積達(dá)7.4萬(wàn)平方米的建筑僅用了9個(gè)月便建造完成了。究其原因，是水晶宮各面的鐵架與玻璃采取的是模塊化設(shè)計(jì)，大大降低了建造成本，并縮短了安裝時(shí)間。

裝配式建筑真正迎來(lái)大發(fā)展，則是在20世紀(jì)50年代。

二戰(zhàn)后，歐洲和日本等地房屋損毀嚴(yán)重，迫切需要解決大量居民的居住問(wèn)題，制造成本低、建設(shè)周期短的裝配式建筑正好迎合了這種需求。與此同時(shí)，第三次工業(yè)革命興起，機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)成為工業(yè)生產(chǎn)主流，為裝配式建筑的發(fā)展提供了良好的技術(shù)條件。原本需要在建筑工地磚砌的墻面可以在工廠(chǎng)中預(yù)制，裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念開(kāi)始形成，裝配式建筑具備了市場(chǎng)化基礎(chǔ)。

在迫切需要興建住宅的日本，1969年制訂了《推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化五年計(jì)劃》，隨后開(kāi)展了對(duì)材料、設(shè)備、制品標(biāo)準(zhǔn)、住宅性能標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)材料安全標(biāo)準(zhǔn)等方面的調(diào)查研究，加強(qiáng)了住宅產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。到20世紀(jì)70年代，日本住宅的部件尺寸和功能標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始有了固定的體系，只要是廠(chǎng)家按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的構(gòu)配件，在裝配建筑物時(shí)都是通用的。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，日本現(xiàn)在已經(jīng)可以“如同生產(chǎn)汽車(chē)一樣生產(chǎn)房屋”。如今，日本每年新建低層住宅20萬(wàn)幢左右，建筑面積約300萬(wàn)平方米，大都是輕鋼結(jié)構(gòu)的裝配式住宅，其裝配式建筑滲透率已接近90%。

經(jīng)過(guò)多年的探索，德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、新加坡等國(guó)的裝配式建筑也已經(jīng)發(fā)展到了相對(duì)成熟的階段。有資料顯示，德國(guó)是世界上住宅裝配化發(fā)展最快的國(guó)家，住宅預(yù)制裝配式構(gòu)件比例達(dá)到94.5%。

在世界范圍內(nèi)，裝配式建造方式之所以得到迅速發(fā)展，與其具有的優(yōu)點(diǎn)密不可分。其中，節(jié)約時(shí)間是最為人們熟知的一個(gè)特點(diǎn)，也是很多緊急情況下裝配式建筑被“委以重任”的重要原因。在很多案例里，預(yù)制化可以減少一半左右的施工時(shí)間。

經(jīng)濟(jì)節(jié)省也是裝配式建筑的一大優(yōu)勢(shì)。許多人不知道，聞名遐邇的悉尼歌劇院就是典型的裝配式建筑。盡管享有很高的聲譽(yù)，悉尼歌劇院的建造卻并非一帆風(fēng)順。由于總設(shè)計(jì)師約恩·伍重在最初的設(shè)計(jì)中沒(méi)有給出具體的形狀，導(dǎo)致后來(lái)的工程陷入了麻煩。最直接受影響的就是歌劇院的“殼”的設(shè)計(jì)。一開(kāi)始，這些“殼”被確定為由一系列混凝土構(gòu)件組成的“排骨”支撐起來(lái)的拋物線(xiàn)。然而，工程師們無(wú)法給出滿(mǎn)意的建造這些“殼”的方案。如果采用原地澆筑混凝土的方法，由于不同的屋頂要使用不同的模具，造價(jià)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。

最終，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)找到了解決辦法：使用一個(gè)共同的模具澆筑出大量圓拱，然后將若干圓拱放在一起形成一個(gè)球形的剖面。這樣既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了成本。

標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件可以方便地拆卸并在不同的場(chǎng)地組裝，這會(huì)減少對(duì)原材料的需求，同時(shí)降低能源和時(shí)間消耗，這也是人們認(rèn)為裝配式建筑是一種環(huán)保的建筑方式的原因。

傳統(tǒng)的施工方式往往會(huì)造成許多額外的材料浪費(fèi)，工廠(chǎng)預(yù)制的方式則可以更加精準(zhǔn)地確定生產(chǎn)數(shù)量，多余的材料也會(huì)被當(dāng)場(chǎng)回收，留待再次利用。這可以大大節(jié)省將施工廢料運(yùn)往垃圾場(chǎng)的人力、物力消耗。同時(shí)，工廠(chǎng)預(yù)制可以讓施工組件的尺寸更加精準(zhǔn)、空氣過(guò)濾更加完善，這些都可以提升能源利用效率。

另外，因?yàn)榇蟛糠纸M件都來(lái)自工廠(chǎng)，將大量減少工地的卡車(chē)運(yùn)輸和材料堆積，并減少傳統(tǒng)施工導(dǎo)致的場(chǎng)地破壞（噪音、污染、廢棄物等）。

如今，裝配式建筑已經(jīng)被廣泛用于住宅、辦公樓和校園的建設(shè)，有些還成了地標(biāo)式建筑。

（摘自《解放日?qǐng)?bào)》2020年3月2日，大浪淘沙薦）