摘要：在世界范圍內(nèi)，裝配式建造方式之所以得到大量實(shí)踐和發(fā)展，與其所具有的優(yōu)點(diǎn)密不可分。

今年2月，火神山和雷神山兩座醫(yī)院在億萬(wàn)國(guó)人的關(guān)注下迅速落地建成。在這令人驚嘆的“中國(guó)速度”背后，除了一線建設(shè)者的辛勤付出，裝配式建筑所具有的高效便捷、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化的特點(diǎn)同樣功不可沒(méi)。許多人也因此對(duì)這種建筑類型產(chǎn)生了好奇心。

究竟什么是裝配式建筑？它是緣何得到世界各地建設(shè)者的青睞，成為城市“新寵”的？世界上又有哪些備受好評(píng)的代表性裝配式建筑？

【建房子成了“搭積木”】

說(shuō)到裝配式建筑，人們首先要了解的是“建筑工業(yè)化”的概念。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，建筑工業(yè)化是建筑業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代信息業(yè)深度融合的一個(gè)行業(yè)，是整個(gè)建筑業(yè)的全面轉(zhuǎn)型升級(jí)。如果說(shuō)傳統(tǒng)建筑業(yè)是基于施工現(xiàn)場(chǎng)的人工作業(yè)與項(xiàng)目管理，那么工業(yè)化體系的建筑則是通過(guò)系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，把整棟樓拆分成許多部品、部件，將其變成成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，隨后到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。

按通俗理解，裝配式建筑技術(shù)讓建房子變成了“搭積木”一樣的操作。原本的高空作業(yè)被放到了地面上進(jìn)行，室外作業(yè)被放到了廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，人工作業(yè)則交由機(jī)器來(lái)完成。最終，在極短的時(shí)間內(nèi)，就能呈現(xiàn)出一個(gè)高品質(zhì)的工業(yè)化建筑。 

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)“不可能的任務(wù)”。當(dāng)時(shí)，英國(guó)為了舉辦一場(chǎng)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。究其原因，是因?yàn)樗m各面的鐵架與玻璃采取的是模塊化的建筑設(shè)計(jì)，大大降低了其建造成本，并縮短了安裝時(shí)間。

水晶宮

而裝配式建筑真正迎來(lái)發(fā)展，則是在上世紀(jì)50年代。

二戰(zhàn)后，歐洲國(guó)家、日本等房屋損毀嚴(yán)重，迫切需要解決大量居民的住宅問(wèn)題。而制造成本低、建設(shè)周期短的裝配式建筑迎合了這種剛需。與此同時(shí)，第三次工業(yè)革命科技革命興起，機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)線成為工業(yè)主流，這為裝配式建筑的發(fā)展提供了良好的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，原本在建筑工地磚砌的墻面可以提前放到工廠中預(yù)制，裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化理念開(kāi)始形成，裝配式建筑的發(fā)展具備了市場(chǎng)化基礎(chǔ)。

迫切需要興建住宅的日本，在1969年制定了《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，并加強(qiáng)住宅產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。到70年代，日本住宅的部件尺寸和功能標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始有固定的體系。只要廠家按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的構(gòu)配件，在裝配建筑物上都是通用的。為此，日本創(chuàng)立了優(yōu)良住宅部品認(rèn)定制度，這一制度對(duì)住宅部品的質(zhì)量、安全性、耐久性等諸多內(nèi)容進(jìn)行綜合審查。

當(dāng)時(shí)，日本的先鋒建筑設(shè)計(jì)師也對(duì)裝配式建筑產(chǎn)生了濃厚的興趣。1972年，日本建筑師黑川紀(jì)章設(shè)計(jì)的中銀膠囊塔引發(fā)了廣泛關(guān)注。設(shè)計(jì)師主張建筑物如同生命體一般，遵循著生老病死、新陳代謝的規(guī)則。因此，他設(shè)計(jì)的建筑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(shè)計(jì)中，每一個(gè)居住單元成了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的小盒子（2.3m×3.8m×2.1m），像是積木一樣插在建筑骨架上。建筑核心骨架則包括電梯樓梯和機(jī)械設(shè)備，用來(lái)滿足建筑的服務(wù)需求。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，日本住宅生產(chǎn)現(xiàn)在已經(jīng)可以做到“如同生產(chǎn)汽車一樣生產(chǎn)房屋”。固化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)器生產(chǎn)大量部件，細(xì)化建筑過(guò)程等，使得日本成為住宅裝配化的標(biāo)志性國(guó)家。

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)裝配式住宅，其裝配式建筑滲透率甚至已接近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)家的裝配式建筑也已經(jīng)發(fā)展到相對(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%。

【悉尼歌劇院的“難題”】

在世界范圍內(nèi)，裝配式建造方式之所以得到大量實(shí)踐和發(fā)展，與其所具有的優(yōu)點(diǎn)密不可分。

其中，縮短工期、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。裝配式建筑易于運(yùn)輸移動(dòng)的施工可以減少在地建設(shè)的時(shí)間。這歸功于更好的施工管理計(jì)劃、更少的場(chǎng)地氣候影響、更少的承包商工期拖延以及更快的制造時(shí)間（不同原件可以同時(shí)制造）。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)。許多人不知道的是，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)，悉尼歌劇院的建造歷史卻并不是那么一帆風(fēng)順。由于最初的總設(shè)計(jì)師約恩·伍重在開(kāi)始的設(shè)計(jì)中沒(méi)有給出具體的形狀，直接導(dǎo)致了后來(lái)的工程陷入了麻煩，最直接的影響就是對(duì)于歌劇院的“殼”的設(shè)計(jì)。一開(kāi)始，這些“殼”被定義為由一系列的混凝土構(gòu)件組成的排骨支撐起來(lái)的拋物線。然而，工程師們無(wú)法給出滿意的建造這些“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)成本會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。

悉尼歌劇院

最終，設(shè)計(jì)隊(duì)伍找到了解決辦法：使用一個(gè)共同的模具澆注出不同長(zhǎng)度的圓拱，然后將若干有著相似長(zhǎng)度的圓拱段放在一起形成一個(gè)球形的剖面。而其中，利用裝配式做出的預(yù)制混凝土構(gòu)件既節(jié)約了時(shí)間，同時(shí)節(jié)省了成本。

與此同時(shí)，模塊化施工可以方便地拆卸并組裝在不同的場(chǎng)地。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。這也是為什么人們認(rèn)為裝配式建筑是一種環(huán)保的建筑方式的原因。

相比之下，傳統(tǒng)的施工往往會(huì)造成許多額外的材料浪費(fèi)。而工廠預(yù)制化的方式則可以更加精準(zhǔn)地確定生產(chǎn)數(shù)量，而多余的材料也會(huì)被當(dāng)場(chǎng)回收并等待再次利用。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)，工廠預(yù)制可以讓節(jié)點(diǎn)更加結(jié)實(shí)、施工組件尺寸更加精準(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)榇蟛糠值慕M成件都來(lái)自工廠，將大量減少工地的卡車運(yùn)輸、器材和材料堆積，并減少傳統(tǒng)施工所導(dǎo)致的場(chǎng)地破壞（噪音、污染、廢棄物等影響）。

【地標(biāo)性建筑的選擇】

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

以新加坡的達(dá)士嶺組屋為例。擁有兩個(gè)世界之最（最長(zhǎng)的空中花園與最重的空中橋梁）的達(dá)士嶺組屋位于新加坡中心區(qū)的西南邊緣，是一組灰白相間、具有極簡(jiǎn)主義風(fēng)格的超高層建筑群，它屬于新加坡建屋發(fā)展局的政府公租房項(xiàng)目。

達(dá)士嶺組屋總共有7座住宅大樓，共1848個(gè)單位。其中，四房式有1232個(gè)單位，五房式有616個(gè)單位。組屋總高度為145米。建造時(shí)，先由加工廠預(yù)制剪力墻、樓板、梁、柱、衛(wèi)生間、樓梯、垃圾槽等各個(gè)部件，再進(jìn)行組裝。整棟建筑的預(yù)制裝配率高達(dá)94%。

達(dá)士嶺組屋是新加坡至今最高、最優(yōu)秀的公共住房，它的建筑成本比普通組屋高出三成左右，但也因其綠色、節(jié)能、環(huán)保、智能的建筑特點(diǎn)，從而保證它達(dá)到全生命周期價(jià)值最大化。

荷蘭著名高等學(xué)府瓦格寧根大學(xué)的圖書館也是一棟裝配式建筑，它是該校區(qū)內(nèi)最具視覺(jué)特征的建筑之一。建筑外立面極具辨識(shí)度的混凝土網(wǎng)格便是全預(yù)制結(jié)構(gòu)。每一個(gè)菱形造型的混凝土為一個(gè)預(yù)制單元，構(gòu)件之間拼縫通過(guò)錨孔灌漿連接，每個(gè)連接部位均設(shè)有企口，方便構(gòu)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(shè)計(jì)巧妙的裝配式建筑。由于坐落在鐵軌旁，為了保證鐵路正常運(yùn)行，建筑采用了場(chǎng)外預(yù)制、場(chǎng)內(nèi)快速組裝的方法。預(yù)制板的尺寸方便生產(chǎn)、運(yùn)輸和組裝，同時(shí)節(jié)省了費(fèi)用。一般來(lái)說(shuō)，這類公眾服務(wù)性設(shè)施會(huì)做得比較務(wù)實(shí)，但是建筑師將這種為“公眾”服務(wù)的自豪表達(dá)了出來(lái)，將建筑做成一個(gè)精致的“箱子”，賦予了它一定的觀賞性。

墨爾本南十字火車站辦公樓

在荷蘭海牙，2011年5月建成的第二市政廳是當(dāng)?shù)刈畛雒难b配式建筑。建筑外形像一艘船，以白色不規(guī)則四邊形斜插向地面，成為區(qū)域地標(biāo)的同時(shí)，盡情地表現(xiàn)著結(jié)構(gòu)之美。建成后，該市政廳就被列入海牙現(xiàn)代建筑的代表。大樓總建筑面積約33000平方米，功能多樣，其中包含會(huì)議大廳、市政辦公、音樂(lè)廳及圖書館，甚至還有公寓。

在建筑結(jié)構(gòu)上，市政廳以實(shí)現(xiàn)建筑的高品質(zhì)、低資源消耗和低環(huán)境影響，作為主要標(biāo)準(zhǔn)。其主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用了混凝土預(yù)制墻板。這種預(yù)制墻板同時(shí)具備隔音和防火的功能，同時(shí)也使得辦公室區(qū)域的布局變得靈活。