1952～1967三位建筑師的工業(yè)預(yù)制技術(shù)探索
——讓·普魯維、安杰洛·芒吉羅蒂、詹姆斯·斯特林

張峰 ZHANG Feng

劉宇揚建筑事務(wù)所

瑞士工程師與建筑師協(xié)會

1 早期預(yù)制建造體系與體系間矛盾的初顯

在建造的術(shù)語中，與“預(yù)制（Prefabricate）”相對應(yīng)的是“特制（Customize）”，而生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的地點與“施工工地（Worksite）”的關(guān)系，是用來區(qū)分“預(yù)制”和“特制”的一個重要評判標準：在工地內(nèi)生產(chǎn)建筑構(gòu)件的行為是“特制”；工地外的建筑構(gòu)件生產(chǎn)行為則是“預(yù)制”，“預(yù)制”構(gòu)件必須經(jīng)過“運輸”才能抵達施工現(xiàn)場。這樣的術(shù)語辨析有足夠的必要性：如果籠統(tǒng)地去看任何建造行為，都是具有時間性的；如果不加以生產(chǎn)地點的影響來區(qū)分預(yù)制與特制，而單純以時間先后順序來區(qū)分的話，任何建造行為都會是“預(yù)制”的，人們總是預(yù)先攪拌混凝土，然后澆筑，或者預(yù)先切割木料，然后拼接；要是如此籠統(tǒng)地定義“預(yù)制”，那么工業(yè)化預(yù)制體系面臨的許多問題，如構(gòu)件的尺寸限制、運輸限制、現(xiàn)場可操作性限制，都將因為術(shù)語的寬泛變得難以討論。因此，本文所提及的“預(yù)制”，均是指那些在施工工地之外的建筑構(gòu)件生產(chǎn)行為，“特制”就是指施工工人在工地內(nèi)進行的建筑構(gòu)件生產(chǎn)行為。與“特制”有相當程度關(guān)聯(lián)的詞是“特定（Specific）”，用來描述那些異于標準單元的特殊構(gòu)件，由于“特定”的構(gòu)件往往意在解決建筑中特殊位置的具體問題，它的建造也經(jīng)常是“特制”的，是在工地內(nèi)“量體裁衣”的，這種慣常的建造行為也常引起人們對兩個詞匯的混淆。這樣一來，就出現(xiàn)了幾種建筑構(gòu)件生產(chǎn)模式的基本組合，即標準構(gòu)件的預(yù)制、標準構(gòu)件的特制、特定構(gòu)件的預(yù)制、特定構(gòu)件的特制；當然，預(yù)制和特制都可以借助工業(yè)化的機械設(shè)備來執(zhí)行。

在人類的建造歷史中，出現(xiàn)過不同程度的“標準化”和“類型化”演進。首先，人類社會發(fā)展遵從比較優(yōu)勢原理，將工作細分到某種簡單而具體的可重復(fù)項目是提高整體社會效率的發(fā)展趨勢，“標準化”就是建造過程中內(nèi)含的一種追求高效的生產(chǎn)邏輯。其實早在石器時代，人類就具備了生產(chǎn)標準化粘土磚的能力1，盡管當時的工藝水平極低，生產(chǎn)的磚塊形狀參差，但這一燒制磚塊的技術(shù)最終發(fā)展形成了早期的預(yù)制體系。磚塊，正是一種可以脫離建造現(xiàn)場而生產(chǎn)的、脫離特定建造任務(wù)的、標準化的基本建筑構(gòu)件。在古羅馬城市的遺址中，常常可見手工預(yù)制的標準化磚砌墻體的構(gòu)造形式2。此外，建筑物在使用過程中會不斷遭受損耗，標準化的構(gòu)件允許建筑物的局部可以通過一定施工手段被替換，這也就意味著建筑物由于標準化構(gòu)件的應(yīng)用，具有了相當程度的“可維修性”。

此外，生產(chǎn)精確細分的標準構(gòu)件（Element），降低了直接生產(chǎn)某一單元（Individual）的工作復(fù)雜性，使得生產(chǎn)力量可以逐步由機械裝置代勞，由此出現(xiàn)了工業(yè)化的建筑生產(chǎn)體系。工業(yè)化生產(chǎn)可以提升產(chǎn)量、降低成本、增加產(chǎn)品均質(zhì)性、提高產(chǎn)品精確性，但是它遵循的高度標準化邏輯，在歷史上導(dǎo)致了諸多建筑學(xué)問題。究其根本，在于其運行規(guī)律與傳統(tǒng)建筑學(xué)的手工藝傳統(tǒng)相矛盾。研制原型、優(yōu)化原型設(shè)計、優(yōu)化生產(chǎn)過程、大量復(fù)制，這是工業(yè)化生產(chǎn)方式的基本研發(fā)思路。這種思路與“因地制宜、因材施技”的建筑學(xué)傳統(tǒng)產(chǎn)生了根本性的沖突。美國輕質(zhì)木框架的開放系統(tǒng)（允許現(xiàn)場加工）以及1960年代James Stirling的解決思路（閉合系統(tǒng)，增加單元種類），成為了至今常用的調(diào)和此沖突的設(shè)計策略。

1 三位建筑師的工業(yè)預(yù)制技術(shù)探索圖

2 幕墻體系的四種基本類型

利用工業(yè)生產(chǎn)的標準構(gòu)件進行建造所產(chǎn)生的問題，主要是發(fā)生在五個體系之間的系統(tǒng)性矛盾（Systematic Contradiction），這五個體系為：定位體系（Coordinate System）、視覺組織體系（Visual Composition System）、建造體系（Construction System）、承重體系（Load-Bearing System）、工業(yè)化的生產(chǎn)體系（Industrial Production System）。

定位體系，就是用來確定建筑要素在空間中位置的體系。其邏輯十分簡單：確定參照點，接著確定定位點與參照點間的空間關(guān)系，從而找到定位點；新產(chǎn)生的定位點一旦確定，它自身就變?yōu)樾碌膮⒄拯c，以此類推來確定整個建筑所有元素的位置。當建筑中每一個元素的位置都確定之后，它們的尺寸也就同時確定了，所以定位體系也是標尺體系（Measure System）。定位體系的本質(zhì)是抽象的、幾何的，比如建筑師常用的軸線體系，其中虛線所標記的墻體中軸線或柱子中心點，說明建筑師最先確定的是更高層級秩序的抽象尺寸。在這個層級當中，材料的厚度被抹除了，提供秩序的是不具有厚度和大小的點和線（圖1-a）。

視覺組織體系是構(gòu)建建筑形象之秩序的體系，并不是用來描述建筑最終的視覺效果（這與材料、工藝等相關(guān)），而是一種抽象的幾何體系，它只關(guān)注視覺秩序的建立，而不關(guān)注實現(xiàn)秩序所使用的材料。例如，與工業(yè)預(yù)制體系匹配度很高的現(xiàn)代幕墻系統(tǒng)，按照視覺秩序大致可分為四種基本類型（圖2）：1）填充全范圍覆蓋的幕墻系統(tǒng)，填充板間留有縫隙；2）網(wǎng)格構(gòu)成第一級秩序，橫向構(gòu)件與豎向構(gòu)件沒有等級區(qū)分，網(wǎng)格間為填充板；3）豎向構(gòu)件為主導(dǎo)的網(wǎng)格作為第一級秩序，網(wǎng)格之間為填充；4）橫向構(gòu)件為主導(dǎo)的網(wǎng)格構(gòu)成第一級秩序，網(wǎng)格間為填充。由于視覺組織體系的幾何抽象性，它與定位體系的關(guān)系常常是溫和的，可以完全分離，也可以高度一致（Consistent）。

建造體系是五種體系中具體性（Concreteness）程度最高的，其本質(zhì)目的是通過對具體材料的組織，以滿足人類的基本生存需求。因為建造體系涉及真實的材料與人類的搭建行為，就必須考慮到材料的具體屬性及其生產(chǎn)、加工、運輸、拼裝過程。定位體系、視覺組織體系與建造體系最早出現(xiàn)的矛盾在于，真實材料的物理屬性（大小、質(zhì)量、厚度等）與抽象幾何體系間的不兼容。如果構(gòu)件直接使用軸線尺寸，那么就會出現(xiàn)圖1-b中紅色區(qū)域所示的沖突。在不引入交接構(gòu)件的情況下，常見的解法則都會導(dǎo)致特殊尺寸構(gòu)件的出現(xiàn)（單向尺寸優(yōu)先，圖1-c1；雙向同等級，轉(zhuǎn)角切斜角，圖1-c2）。轉(zhuǎn)角沖突是一個基本的定位體系、標準化建造體系、視覺組織體系幾何嚴謹性之間的系統(tǒng)性矛盾。為了緩和此矛盾，最常見的有三種做法：1）移動軸線，程度從軸線微調(diào)（圖1-d1）至自由立面（圖1-d2封閉轉(zhuǎn)角，圖1-d3開放轉(zhuǎn)角）；2）引入交接構(gòu)件（圖1-e1，1-e2）；3）前兩者混合使用（圖1-f1）。

與建造體系難以分離的是承重體系，它是對材料組織的力學(xué)規(guī)劃。建造體系與承重體系的沖突體現(xiàn)在兩個方面：第一，建造體系的邏輯在于材料的切分，這使得拼合而成的結(jié)構(gòu)整體性下降；第二，建造邏輯中必須考慮材料的具體屬性，而材料的具體屬性往往與抽象的承重體系相矛盾。在工業(yè)預(yù)制標準件的發(fā)展早期——如美國輕質(zhì)木框架體系（Balloon Frame System）——就已經(jīng)凸顯了上述兩種矛盾。輕質(zhì)木框架體系出現(xiàn)在17世紀的美洲大陸，新移民迫切的安居需求促成了這種可以不斷重復(fù)的標準化建造體系。它是一種基于尺寸標準的方木和釘子所構(gòu)建的建造體系，桿件之間的連接僅通過方木的重疊以及釘子的貫穿即可實現(xiàn)（圖3）。這種大批量、大面積推廣和實施的輕質(zhì)木框架體系所運用的規(guī)則是模塊規(guī)則（Square Rule），它實用、高效、追求標準化和類型化，具有高度理性和可重復(fù)性。與手工藝傳統(tǒng)所遵循的“刻劃規(guī)則（Scribe Rule）3”完全不同（圖4），它允許建造過程與建筑師、專職工匠脫離。這種脫離，使得美國的木框架體系與之后工業(yè)化的批量生產(chǎn)方式幾乎無縫對接——相比起歐洲建筑傳統(tǒng)與其工業(yè)化進程的沖突來看4。它首先遵循快速建造的原則，出現(xiàn)了木桿件交錯和重疊的搭接，并通過釘子或螺栓的穿透進行機械連接，此連接方式犧牲了力流的最高效傳遞（軸向），產(chǎn)生了構(gòu)件內(nèi)部的剪力和橫向彎矩；另外，木材作為天然材料的“非均質(zhì)性”，成為了木構(gòu)建筑中結(jié)構(gòu)計算與優(yōu)化的最大難點，留有充足的結(jié)構(gòu)冗余，反而成了系統(tǒng)最高效的選擇。

（建筑）生產(chǎn)是人類勞動作用于勞動對象和勞動資料之上，從而獲取建造所必須的構(gòu)件和產(chǎn)品的過程?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系是一定地域內(nèi)高度整合的配合生產(chǎn)的體系，其中各個部門間具有合理的比例，技術(shù)上可以協(xié)同發(fā)展。建筑構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)進程伴隨著類型化與標準化的議題，完全相同的構(gòu)件批量機械生產(chǎn)，是建筑工業(yè)技術(shù)的高度外化表達；隨著批量生產(chǎn)的品質(zhì)管控程度提高，產(chǎn)品會獲取高度的一致性和均質(zhì)性，品質(zhì)管控勢必傾向于最大化抹除材料的非均勻天然特征，同種產(chǎn)品之間再無法進行辨別，產(chǎn)品成為高度抽象的物件。這種生產(chǎn)體系導(dǎo)向的抽象性，也導(dǎo)致了工業(yè)生產(chǎn)體系與建筑中來自于外部場地（社會、文化、經(jīng)濟、地理、地塊的幾何形狀等）及建筑內(nèi)部（特殊位置的建筑構(gòu)件、受力非均質(zhì)的建筑構(gòu)件等）的具體性沖突。

美國的輕質(zhì)木框架體系是早期建筑工業(yè)化的嘗試，標志著手工生產(chǎn)向初級工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)進化，并在美洲范圍極廣的區(qū)域得到應(yīng)用，影響極其深刻，是遠早于歐洲現(xiàn)代主義所追求的現(xiàn)代性（Modernity）的勝利。歐洲建筑學(xué)的發(fā)展中，較為深刻的建筑工業(yè)化探索則發(fā)生在19世紀末20世紀初，并在德意志聯(lián)盟階段、現(xiàn)代主義時期、世界大戰(zhàn)后涌現(xiàn)出大量學(xué)術(shù)價值極高的作品。二戰(zhàn)及朝鮮戰(zhàn)爭后的歐洲，經(jīng)歷了社會結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟復(fù)蘇、人口增長以及軍工技術(shù)、過剩產(chǎn)能民用化的過程。社會富裕5和技術(shù)轉(zhuǎn)化共同促進了建筑行業(yè)中工業(yè)預(yù)制技術(shù)的發(fā)展；德國的預(yù)制裝配建筑起源于1920年代，但直至20世紀80年代的發(fā)展卻可謂是“一根筋式”的乏味6；20世紀中葉的15年間，法國、意大利、英國三位建筑師的實踐，則深刻地呈現(xiàn)出了生產(chǎn)技術(shù)向高級階段進化過程中建筑學(xué)所面臨的困境與矛盾。

2 讓·普魯維與“方格外圍護系統(tǒng)”——建筑產(chǎn)業(yè)中高階工業(yè)預(yù)制技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用

讓·普魯維（Jean Prouvé），1901年出生于法國巴黎，父親維克多·普魯維（Victor Prouvé）是一名藝術(shù)家，母親瑪麗·杜哈姆（Marie Duhamel）是一名鋼琴演奏家。讓·普魯維從小就生活在父母的藝術(shù)家朋友圈之內(nèi)，受到父親所在南希學(xué)院派的影響，他產(chǎn)生了將手工藝的藝術(shù)品進行工業(yè)化革新的想法。讓·普魯維的職業(yè)前期遵循著手工業(yè)從業(yè)者的培訓(xùn)軌跡，先進入鐵匠鋪當學(xué)徒（Apprentice），22歲時開設(shè)了自己的鍛鐵作坊，并承接許多巴黎建筑師的建造委托。1931年，普魯維成立了自己的工作室Atelier Jean Prouvé，此后便初步開始了標準化產(chǎn)品/住宅的生產(chǎn)嘗試，并逐步開始與柯布西耶（Le Corbusier）的合作。二戰(zhàn)開始后（1939年），他受雇法國軍方進行軍營的批量化建造；戰(zhàn)爭結(jié)束后兩年（1947年），普魯維在馬克塞維爾（Maxeville）成立了自己的機械加工工廠，進行了大量預(yù)制構(gòu)件的原型設(shè)計及批量生產(chǎn)優(yōu)化。這段創(chuàng)業(yè)過程在1952年遭遇經(jīng)營危機，也正是這一年，他開始了工業(yè)預(yù)制的“方格外圍護系統(tǒng)（System Voile Grille）”研究，并于該年申請了技術(shù)專利（圖5）。

Maison Alba是最早應(yīng)用方格外圍護系統(tǒng)的研究方案，由當時的實習生莫里斯·希爾維（Maurice Silvy）與普魯維共同完成，并于1953年展示于主題為“棲居（Habitat）”的第九屆CIAM會議上。Maison Alba是一系列單戶宅的設(shè)計，不同變體都擁有相似的空間安排和構(gòu)造原理。如圖6展示是一個9m×9m見方的住宅，需要現(xiàn)場特制的部分是一個帶有四邊矮墻的混凝土平臺，之后澆筑服務(wù)性核心——包含廚衛(wèi)、暖氣、洗浴等功能，該核心亦是主要承重構(gòu)件，支撐著建筑中唯一的主梁，外墻部分應(yīng)用了1952年研發(fā)的方格外圍護系統(tǒng)，由工廠預(yù)制完成的四塊大板和四個預(yù)制的轉(zhuǎn)角特殊構(gòu)件共同組成。這套方格外圍護結(jié)構(gòu)由三部分組成，內(nèi)外兩層鋁板通過軋輥車床成型，里外通過螺栓相連，中間填充保溫材料（圖7，8）。

3 模塊規(guī)則的建造過程（Balloon-Frame System）

4 刻劃規(guī)則的建造節(jié)點

5 方格外圍護系統(tǒng)，1952

6 Maison Alba

7 方格外圍護系統(tǒng)，單元的冷軋成型過程

8 方格外圍護系統(tǒng)，拼裝后的外圍護結(jié)構(gòu)

9 Maison des Jours Meilleurs建造過程

10 Maison des Jours Meilleurs

11 里查德·莫蘭蒂（Riccardo Morandi）設(shè)計的通過預(yù)拉實現(xiàn)的預(yù)制裝配式橋梁，1949

遺憾的是，讓·普魯維在個人項目中從來沒有機會應(yīng)用方格外圍護系統(tǒng)7；與此同時，Maison Alba作為原型在四年后才得到調(diào)整和應(yīng)用——1956年設(shè)計建造的Maison des Jours Meilleurs。這個方案平面的邏輯與Maison Alba相同，服務(wù)性核心筒采用工業(yè)預(yù)制的產(chǎn)品，建筑基座與之前相同都是現(xiàn)場澆筑而成，屋頂進行了構(gòu)造的優(yōu)化——在鋪設(shè)防水和保溫層之后，還在最上層鋪設(shè)了預(yù)制的鋁制波紋板覆層。值得一提的是立面系統(tǒng)——1.22m×2.5m的預(yù)制木構(gòu)單元：它的內(nèi)外兩層由酚醛處理的膠合板及櫸木覆層構(gòu)成，中間是木框架及保溫填充，這是直到現(xiàn)在都常用的建筑外圍護的“三明治構(gòu)造”。這套單戶宅是修道士阿貝·皮爾（Abbe Pierre）邀請普魯維設(shè)計的戰(zhàn)后難民臨時居所的原型，其理念在于迅速建造的可能性——Maison des Jours Meilleurs從設(shè)計到建成只用了一個月；為了展示建造的速度，施工全過程都在巴黎舉行，且僅用了幾個小時（圖9，10）。盡管Maison des Jours Meilleurs的造價僅為150 000法郎，但是緊張的預(yù)算仍然難以讓它進行真正的批量化生產(chǎn)，事實上法國僅以此為樣本建立了三戶臨時住宅。

普魯維的職業(yè)階段涉及多個工種：工程師、金屬構(gòu)造施工方、施工監(jiān)理、建筑師、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計師等，除了他在南希（Nancy）的自宅呈現(xiàn)出一種拼湊（Bricolage）的匠人傾向，他的職業(yè)生涯更像是一個列維·施特勞斯口中的“工程師”，對解決技術(shù)問題堅定且不妥協(xié)。在1949～1954年間，他大量應(yīng)用冷軋成型的鋁片進行建筑實驗與實踐，并通過馬克塞維爾（Maxeville）機械工廠更高效和廉價的生產(chǎn)技術(shù)，追求可以同時整合建筑熱工、排水等性能的相對低成本批量生產(chǎn)的建筑構(gòu)件，試圖達到預(yù)制體系內(nèi)的技術(shù)整合。不過最終出于造價及性能的原因，他的幾個系統(tǒng)8都未在法國得到推廣。

普魯維是最早將生產(chǎn)與建造在如此高技術(shù)程度上進行工業(yè)化的建筑師，他試圖在預(yù)制單元中整合不同技術(shù)需求，同時要保證其構(gòu)件能夠以機械工業(yè)的方式生產(chǎn)，普魯維將建造技術(shù)的領(lǐng)域推向了一個新的維度。然而，他研發(fā)的工業(yè)化預(yù)制建筑原型幾乎都是脫離具體建筑語境的（Context），為了匹配工業(yè)技術(shù)的生產(chǎn)邏輯，普魯維的方案全部都建立在標準化方格網(wǎng)的定位體系之上，并通過轉(zhuǎn)角弧形特殊構(gòu)件與軸線偏移的結(jié)合（圖1-f1），減少了建筑構(gòu)件的種類，消減了視覺組織體系中的轉(zhuǎn)角擾動，并將外圍護結(jié)構(gòu)與承重結(jié)構(gòu)進行了分離（系統(tǒng)非均勻的結(jié)構(gòu)邏輯，仍然導(dǎo)向了系統(tǒng)中特定結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在的必要性——核心筒和主梁）。

普魯維是在探索“建筑產(chǎn)品”的原型，而不是建造一個“建筑”，這種類型化企圖、高度標準化水平，以及系統(tǒng)中過于少量的應(yīng)變?nèi)哂?，使得建筑本身與所處的具體場景難以調(diào)和，并預(yù)設(shè)了建筑內(nèi)部具有某種標準化的功能配置（Program）。他的預(yù)制體系是一個封閉的系統(tǒng)，在系統(tǒng)當中人們只能選擇產(chǎn)品，而無法進行應(yīng)對具體情況的調(diào)整（Customize），這無疑也受到現(xiàn)代主義熱衷的普適建筑學(xué)（Generic Architecture）的影響。

直到普魯維事業(yè)晚期的三維桁架探索之前（Maison Jaoul,1969），他的建筑中都很少探討非整體性的承重結(jié)構(gòu)單元的預(yù)制生產(chǎn)及裝配問題——如Maison Alba中的核心筒或主梁都是整體性的結(jié)構(gòu)單元。其實直到二十世紀四、五十年代，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程上的應(yīng)用之前（圖11所示為其中一例），預(yù)制裝配式的建造體系都從來沒有與承重體系調(diào)和：建造體系中的基本邏輯要求將材料切分，以適應(yīng)于建造力量的負荷能力（不管是人力或是機械設(shè)備），而承重體系的邏輯則希望獲得承重結(jié)構(gòu)更高的整體性（不論是從木構(gòu)到焊接鋼架的發(fā)展，還是從焊接鋼架到整體澆鑄的鋼筋混凝土的進程）。此基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)應(yīng)力技術(shù)與工業(yè)化生產(chǎn)方式向建筑學(xué)的轉(zhuǎn)化，發(fā)生在米蘭省巴蘭扎泰（Baranzate）的一座玻璃教堂之中。

3 安杰洛·芒吉羅蒂與巴蘭扎泰玻璃教堂——基于工業(yè)生產(chǎn)體系而出現(xiàn)的建筑系統(tǒng)性矛盾的凸顯與調(diào)和

安杰洛·芒吉羅蒂（Angelo Mangiarotti）出生于1921年的米蘭，1948年從米蘭理工的建筑學(xué)院畢業(yè)，于1953年作為客座教授前往美國IIT（Illinois Institute of Technology）執(zhí)教兩年，之后回到米蘭與布魯諾·馬拉蘇蒂（Bruno Morassutti）一起成立事務(wù)所（至1960年合作結(jié)束）。1958年，他們與工程師阿爾多·法維尼（Aldo Favini）一起，在巴蘭扎泰完成了一座預(yù)制建造史上頗具爭議的作品——玻璃教堂（Chiesa di Nostra Signora della Misericordia，1958）（圖12，13）。

12 巴蘭扎泰的玻璃教堂

13 玻璃教堂剖面圖

14 玻璃教堂施工現(xiàn)場

玻璃教堂的構(gòu)造體系和建造過程都頗具學(xué)術(shù)價值，整個屋頂僅由4根貫穿上下的現(xiàn)澆混凝土柱支撐（設(shè)計階段中使用剪力墻基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，在最終施工方案中并未應(yīng)用），支柱呈梭形，上下直徑為50/60cm；支柱被現(xiàn)澆的主梁連接（截面尺寸為30cm×100cm），X形截面次梁的30個單元中，3/5（18塊單元）緊箍在主梁之間，其余2/5（兩端各6塊單元）懸挑在主梁之外，通過整體預(yù)拉產(chǎn)生結(jié)構(gòu)作用，X形單元全都在現(xiàn)場以較高精度的施工水平預(yù)先澆筑完成。次梁之上則放置著X形肋骨的預(yù)制屋面單元（圖14）。這座小教堂的施工過程極為復(fù)雜：在澆筑好4根支柱后，工人需在腳手架上布置主梁模板、配筋，并將主梁間的次梁單元預(yù)先放置完成，在澆筑主梁之前，對中間部分的18塊次梁單元進行第一次預(yù)拉，然后才完成主梁澆筑；靠近入口一側(cè)的兩根支柱與基礎(chǔ)支柱間已經(jīng)預(yù)留的配筋，會在主梁外側(cè)的次梁單元布置完成后實施第二次預(yù)拉前，被切斷而形成滑移支座，之后對次梁整體施加第二次預(yù)應(yīng)力，預(yù)拉產(chǎn)生的變形會被支柱的水平滑移吸收，此后工人會將支柱底端被剪斷的配筋重新焊接，并將配筋重新澆筑進支柱當中。正是次梁所應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，提高了裝配式承重結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性，這允許X形結(jié)構(gòu)單元的尺寸進一步減少，使之更加適應(yīng)工人的操作，由此提高了對每個單元的生產(chǎn)品質(zhì)的控制，實現(xiàn)了顯著的建造體系與結(jié)構(gòu)體系間矛盾的調(diào)和。

伯納德·哈博森（Bernd Habersang）在《系統(tǒng)與單元，芒吉羅蒂，馬拉蘇蒂和法維尼建筑中的系統(tǒng)性思考（System und Individuum,der Systemgedanke in den bauten von Mangiarotti,Morassutti und Favini）》一文中卻提出了這樣的疑問：

“考慮到巴蘭扎泰教堂中建造體系的高度復(fù)合性，我不禁要提出一個問題：在多大程度上，系統(tǒng)性的觀念是可在現(xiàn)實中應(yīng)用的呢？盡管，建筑通過構(gòu)件間的縫隙，建筑元素自身以及元素間的裝配關(guān)系確實呈現(xiàn)出強烈的建構(gòu)視角效果；但其實，是元素間的關(guān)系結(jié)構(gòu)、部分與整體的關(guān)系結(jié)構(gòu)，才真正定義了這座教堂的建造體系。然而，這座教堂的真正力量在于它封閉的完整性，想要延續(xù)這套建造體系，或是重復(fù)這套建造體系，都是難以想象的?！?/p>

這座建筑充分揭示了在高階工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的背景下，建筑中凸顯的系統(tǒng)性矛盾。與普魯維類似，芒吉羅蒂為了匹配工業(yè)生產(chǎn)的邏輯，也采用了標準化方格的定位體系，并利用開放轉(zhuǎn)角（圖1-d3）與軸線偏移，創(chuàng)造了標準化的非承重外圍護幕墻結(jié)構(gòu)；因為兩榀橫向主梁伸出室外，導(dǎo)致了長邊立面在結(jié)構(gòu)軸線處出現(xiàn)的輕微擾動（生產(chǎn)體系與視覺組織體系），建筑師通過與結(jié)構(gòu)同寬的通風扇（特定構(gòu)件）進行了化解。這座建筑中更為強烈的矛盾出現(xiàn)在建造體系與生產(chǎn)體系之間：視覺效果上，建筑中區(qū)分出了現(xiàn)場澆筑（手工藝）的部分——材料質(zhì)感較粗糙的支柱、主梁與（看似）工業(yè)化生產(chǎn)的精細“預(yù)制”構(gòu)件，由此呈現(xiàn)出了“標準單元的預(yù)制”的建構(gòu)效果；然而，它的“預(yù)制”構(gòu)件全部是在工地內(nèi)部手工生產(chǎn)的，每個單元都是現(xiàn)場特制的；此外，因為預(yù)應(yīng)力鋼筋的非線性走勢造成的預(yù)留孔位置變化，使得每榀次梁中的30個單元構(gòu)件中存在15種變體——這個建筑的真實生產(chǎn)邏輯，是“特定單元的特制”。

法維尼在其后對預(yù)拉施工技術(shù)做出了改進，簡化了預(yù)拉鋼筋的布置，麥斯特里倉庫的結(jié)構(gòu)單元（圖15，16）完全相同，可以實現(xiàn)真正的標準化生產(chǎn)，但是因為其尺寸巨大只能現(xiàn)場澆筑。這兩個案例都是對工業(yè)預(yù)制與裝配建造的模擬（Simulation），邏輯上適應(yīng)于該建造體系的生產(chǎn)過程，均完全偏離了（預(yù)期的）工業(yè)生產(chǎn)體系。換句話說，在兩個案例中，基于標準化的工業(yè)生產(chǎn)體系展現(xiàn)出了其適應(yīng)具體建筑任務(wù)的乏力——比如來自建筑內(nèi)部的非均勻結(jié)構(gòu)體系、來自建筑外部的實際運輸能力。與標準化裝配建造體系相匹配的工業(yè)生產(chǎn)體系，卻由于與其他體系的邏輯相沖突，無法與建造體系進行完美的調(diào)和。

4 詹姆斯·斯特林與圣安德魯學(xué)生宿舍——回應(yīng)具體性、標準化工業(yè)生產(chǎn)體系的建立與打破

生產(chǎn)體系的內(nèi)在邏輯在于追求高效，高效則必然標準化，而標準化會導(dǎo)致單體自主性的喪失與建筑匹配具體環(huán)境能力的削弱，這種情況在現(xiàn)代主義思想繼承人普魯維和芒吉羅蒂的兩個實踐作品中都有所呈現(xiàn)。對于當代建筑師來講，理想的預(yù)制生產(chǎn)體系有兩種發(fā)展方向：其一，標準化的單體留有未來加工的可能性，以適應(yīng)具體環(huán)境的匹配，如美國輕質(zhì)木框架體系；其二，變體的生產(chǎn)過程不影響生產(chǎn)效率，這正是詹姆斯·斯特林（James Stirling）早在1960年代的嘗試。

現(xiàn)代主義的理性烏托邦盛世破滅之后，根植于具體場所、具體文化、具體社會的建筑學(xué)又成為首要議題。后現(xiàn)代主義的執(zhí)牛耳者文丘里走向了歷史的圖像，他徹底排斥現(xiàn)代主義的主張，然而其建筑卻很難逃離手法主義與形式主義的桎梏。同時期斯特林的嘗試，卻同時展現(xiàn)出了對現(xiàn)代主義部分形式與技術(shù)的繼承，以及對傳統(tǒng)建筑學(xué)中“連續(xù)性（Continuity）”觀念的融合。建構(gòu)主義（Constructivism）時期的斯特林展現(xiàn)出了驚人的復(fù)雜性，他旗幟鮮明地批判現(xiàn)代主義建筑是“裸露和寡淡的美學(xué)，最適應(yīng)的無非就是甲方吝嗇的經(jīng)濟核算；而現(xiàn)代建筑中不斷重復(fù)的視覺感受，最適應(yīng)的就是廉價的房屋?！痹谒磥?，遵循標準化規(guī)則的建造體系，最終只能導(dǎo)向“建筑中每一個不同的功能都無可避免地受到體系限制，它們都無法以理想的狀態(tài)服務(wù)使用者。[8]”

15，16 麥斯特里倉庫（Warehouse in Mestre）,1962

17 圣安德魯學(xué)生宿舍

18 圣安德魯學(xué)生宿舍軸測圖

19 圣安德魯學(xué)生宿舍建造過程示意

在圣安德魯（St Andrews）的學(xué)生宿舍設(shè)計中（Andrew Melville Hall，1967），斯特林在一定程度上接受了現(xiàn)代主義者們系統(tǒng)性的觀念，且由于當?shù)厝狈ψ銐虻氖┕诹?，他決定使用工業(yè)預(yù)制構(gòu)件進行標準化的裝配式建造（圖17～19）。但同時，他又通過場地的特定條件和功能（Program）的特定要求，主動且略顯暴力地打破了標準化的系統(tǒng)：為了回應(yīng)基地特征，定位體系是三組非均質(zhì)的網(wǎng)格，其中短翼的定位網(wǎng)格與其他兩組以非正交的方式相接；斯特林并沒有特別在意各種具體場景所導(dǎo)致的特殊尺寸構(gòu)件，并通過切斜角的方式消化材料厚度造成的視覺影響（圖1-c2）；此外，每種預(yù)制構(gòu)件都在外表面設(shè)置了45°斜密肋——這與基礎(chǔ)設(shè)施中常用的工業(yè)預(yù)制混凝土板恐怕不無關(guān)系，斯特林主張建筑應(yīng)當呈現(xiàn)出它的建造邏輯，因此在每個預(yù)制單元的四周留出了8cm寬的光滑區(qū)域，由此建筑由每一個獨立單元拼接而成的裝配式建構(gòu)效果得以進一步增強。這座建筑的立面主要由4種預(yù)制單元構(gòu)成：T形混凝土大板、貫穿到室外的隔墻、窗檻墻、接地基礎(chǔ)。然而，建筑中卻充滿了特殊單元，如通過錯層來適應(yīng)地形的體量，產(chǎn)生了4種特殊的T形單元；兩翼與中間玻璃體量（漫步大道）的交接處、與端頭體量交接處、構(gòu)件在屋頂?shù)慕唤犹?，均產(chǎn)生了不同的特殊構(gòu)件，單就最長一側(cè)的立面就有超過20種不同的構(gòu)件。粗略看去，那些看似大量重復(fù)的視覺單元，雖然使建筑展現(xiàn)出了“高度標準化預(yù)制裝配”的建造方式，卻在本質(zhì)上因其數(shù)不勝數(shù)的特定構(gòu)件，產(chǎn)生了工業(yè)生產(chǎn)體系與建造體系間劇烈的邏輯沖突，它的本質(zhì)生產(chǎn)方式是“特定構(gòu)件的工業(yè)預(yù)制”。

然而，斯特林從來都不認為一種抽象的、均質(zhì)的體系可以統(tǒng)治整個建筑，否則也不會產(chǎn)生出對地形做出反應(yīng)的體量，也不會產(chǎn)生出幾何上難以標準化的定位體系。這種體系間沖突的拉鋸最終使建筑呈現(xiàn)出了高度的復(fù)雜性，內(nèi)含在建筑的真實建構(gòu)邏輯當中，也在視覺上直白地呈現(xiàn)出了特定與標準的對立。在斯特林的案例中，預(yù)制構(gòu)件的多樣化變體，本質(zhì)上是通過強行提升建造體系中單元的種類，在保持元素間關(guān)聯(lián)不變的情況下，獲得更加靈活的整體系統(tǒng)，以應(yīng)對具體的建筑問題。

不得不提的是，除了立面以外，圣安德魯學(xué)生宿舍的結(jié)構(gòu)主體部分大都是在現(xiàn)場施工完成的。與普魯維一樣，斯特林刻意分離了外圍護結(jié)構(gòu)與內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)，以此避開結(jié)構(gòu)的非均勻受力特征所導(dǎo)致的標準化單元的設(shè)計困難。另外，過多的預(yù)制單元變體也使得建筑造價一路高飆；面對建筑物理性能，斯特林也并沒有展現(xiàn)出普魯維般解決問題的堅定和能力——預(yù)制隔墻與陽臺板的穿透使得建筑存在大量冷橋，預(yù)制構(gòu)件間的連接與密封問題也最終導(dǎo)致了大量凝水問題。

5 結(jié)語

基于工業(yè)生產(chǎn)體系演化出的建造系統(tǒng)，在進入高級技術(shù)階段的初期，仍然難以完美應(yīng)對建筑海量的復(fù)雜性。但是，這段時期的探索，奠定了發(fā)展至今的基本方法和建筑構(gòu)件原型。不論是軸線調(diào)整的技巧、特殊構(gòu)件的輔助、“三明治”的外圍護構(gòu)造原理，還是開放與封閉的兩種建造體系，都已沿用至今并進行了不斷的優(yōu)化與完善。

定位體系、視覺組織體系與建造體系之間，只因現(xiàn)實中材料的具體性，就存在著難以彌合的幾何矛盾；建造體系的切分邏輯與承重體系的結(jié)構(gòu)整體性追求亦是難以逾越的障礙；工業(yè)生產(chǎn)體系中效率為先的生產(chǎn)方式導(dǎo)向產(chǎn)品的無限重復(fù)，使得建筑單元自主性和建筑應(yīng)對具體情境的能力銳減……不同體系間的糾纏總是令建筑師搖擺不定，難以抉擇。不同的解法造就了建筑學(xué)令人驚嘆的多樣性。這些體系構(gòu)成的系統(tǒng)雖不足以造就建筑，但建筑從設(shè)計到建成卻也難以離開這樣的系統(tǒng)。

注釋

1 1952年，考古學(xué)家在巴勒斯坦的杰里科（Jericho）市發(fā)現(xiàn)了目前最早的粘土磚（約公元前7500年）。

2 可參考法國歷史學(xué)家Auguste Choisy著作《L'Art de batir chez les Romains》。

3 傳統(tǒng)木匠因地制宜、因材制宜的建造邏輯，被稱作“刻劃規(guī)則（Scribe Rule）”，工匠根據(jù)具體任務(wù)確定特定尺寸的選材，并根據(jù)材料本身的尺寸和特性，進行特殊的節(jié)點加工與設(shè)計。與此同時，中世紀的手工藝是對應(yīng)行會內(nèi)部與匠人自身的核心技術(shù)機密，每個匠人在構(gòu)件上刻劃的不同符號，亦是匠人自身的身份認證。

4 比如工藝美術(shù)運動恢復(fù)手工藝傳統(tǒng)的意圖，德意志聯(lián)盟中Muthesius和Van de Velde的爭論，經(jīng)典現(xiàn)代主義時期手工藝傳統(tǒng)與工業(yè)化的矛盾等。

5 1952～1967年之間，考慮通貨而調(diào)整后的國民生產(chǎn)總值變化，法國：45.4～119.46 M.$，平均增速5.4%；意大利：28～81 M.$，平均增速5.4%；英國：53～111.2 M.$，平均增速3.3%。

6 德國的工業(yè)預(yù)制大板建造體系起源于1920年代，最早的案例是Ernst May在1925年規(guī)劃的“新法蘭克?！弊^(qū)。1957年對于東德和西德都是工業(yè)大板體系的“重要年份”：東德在1950年代前半部分進行了區(qū)域性的實驗，比如1953年在Berlin-Johannisthal的實驗，以及在Hoyerswerda市的實踐，1957年東德開始大量應(yīng)用工業(yè)預(yù)制板體系進行城市的擴張，工業(yè)預(yù)制板體系成了東德住宅的首選，一直到德國統(tǒng)一前，東德新建了190萬戶工業(yè)預(yù)制大板的住宅；西德則比較多受到Gropius和Le Corbusier的影響，1957年在Nuernberg市的衛(wèi)星城Langwasser進行了全面的預(yù)制大板住宅建設(shè)，此后成為了西德衛(wèi)星城的原型被大量應(yīng)用，直到1980年代。

7 1954年，建筑師Marurice Blanc在Saint Jean de Maurienne的工人住宅立面中使用了方格外圍護系統(tǒng)。

8 除立面系統(tǒng)Voile-Grille外，還有屋頂系統(tǒng)Shedsystem，屋頂系統(tǒng)Coque System,屋架系統(tǒng)Portique Central System等，都沒有成功地批量化生產(chǎn)和應(yīng)用。

圖片來源

圖1，2為作者繪制；圖4～6，8，9來源于文獻[5]；圖19來源于文獻[12]；其余來源于網(wǎng)絡(luò)。