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  • 柯布的夢想實現了嗎?三分鐘帶你縱觀建筑工業化百年歷史


    曾經,現代主義大師們有一個夢想——

    “要像造汽車一樣精準地制造房子”


    勒·柯布西耶

    開發了一種名為Citrohan裝配式小住宅

    (與雪鐵龍諧音)


    富勒

    則將自己想創造的房子取名為福特。



    勒·柯布西耶maison Citrohan系列中最早的原型maison Domino, 1944


    "修建" or “制造”


    修建:是一個設計與建造分離的過程;

    制造:同在工廠生產標準化模數化配件現場組裝,精準而嚴格


    最早的裝配式建筑應該追溯到17世紀向美洲移民時期所用的木構架拼裝房屋,最早的裝配式公寓的想法和實現過程則由英國利物浦的工程師John Alexander Brodie在20世紀初提出,這位大叔甚至發明了足球場的球門,然而Brodie的想法并沒有在英國被廣泛接受,反而在東歐流行起來。

    John Alexander Brodie(1858~1934)

    1903年 John AlexanderBrodie在利物浦埃爾登街建設中作品:采用預制混凝土作為建筑材料

    1964年拍攝的 埃爾登街作品(雖然經歷了戰爭侵襲,依稀任是一件嚴謹的建筑工業化產品)


    ▼  ▼  ▼

    建筑工業化發展

    重要的契機和推動力


    縱觀建筑工業化的發展歷史,特別是工業化住宅的發展,重要的契機和推動力主要來自以下幾個方面:


    1工業革命

    技術的進步帶來現代建筑材料和技術的發展。

    與此同時

    城市發展帶來大批農民向城市集中——

    導致城市化運動急速發展,城市住宅問題嚴重

    工業革命時期,大批農民涌向城市



    工業革命的重要成果:第一座裝配式大型公建——倫敦水晶宮


    2戰爭與災難引發的需求

    建筑工業化的真正高速發展始于第二次世界大戰后,歐洲國家以及日本等國房荒嚴重,迫切要求解決住宅問題,促進了裝配式建筑的發展。如法國的現代建筑大師勒·柯布西耶便曾經構想房子也能夠像汽車底盤一樣工業化成批生產。他的著作《走向新建筑》奠定了工業化住宅、居住機器等最前沿建筑理論的基礎。此間為促進國際間的建筑產品交流合作,建筑標準化工作也得到很大發展。 戰后大規模重建背景下柯布西耶的以模數系統,標準化為基礎的居住單元系列,1952


    大災難導致的城市重建以烏茲別克斯坦共和國首都tashkent為典型,1966年的一場大地震讓古都tashkent一夜之間三分之一的生活區域被毀,30萬人無家可歸,所由文物古跡幾乎都遭受嚴重損毀,城市重建迫在眉睫。在之后兩年時間內,蘇聯政府用工業化方式對城市進行了快速重建,修建了2300萬平方英尺的住宅和15所學校,其中60%的住宅和70%的學校都采用預制裝配式建筑,tashkent成為工業化重建的城市典型。



    以工業化方式快速建設的tashkent城市住宅


    3共產主義與烏托邦思想主導的城市建設

    這方面的代表是以蘇聯為典型的東歐國家,在烏托邦思想的主導下,城市建設大趕快上,通過不斷增加工人階層,減少農民,快速建立一個工業文明的社會。這一時期蘇聯的建筑工業化得到很大的發展。首先在30年代的工業建筑中推行建筑構件標準化和預制裝配方法。第二次世界大戰后,為修建大量的住宅、學校和醫院等,定型設計和預制構件有很大發展。1958~1962年,對兩三種定型單元的“經濟住宅”開始采用工廠化生產;1963~1971年,適用于不同氣候區的定型單元定型設計增加到10種。



    60年代的莫斯科展會:埋入導管的混凝土預制板,鑲嵌水管的單元墻體

    莫斯科混凝傳制作傳送帶:完成制作,震蕩和砂漿磨平

    當時典型的公寓模塊,現場裝配方式


    ▼ ▼ ▼

    建筑工業化的代系特征


    在一個多世紀的發展中,不同的時期,伴隨不同的技術水平和時代需求,工業化住宅呈現的特征也各不相同。


    1931~1981年期間:全世界共有28種預制混凝土裝配房屋體系

    28種預制混凝土裝配房屋體系

    2014年威尼斯雙年展智利館展出 攝影:gonzalo puga


    快速、大量、廉價、材料單一建筑工業化1.0時代


    “赫魯曉夫樓”

    奠定了早期預制裝配式建筑規?;A

    為了改善莫斯科嚴重的住房短缺,1950年1月,由赫魯曉夫(當時莫斯科黨委書記)監督,達成了一個以成本低、見效快為目標的前蘇聯建筑師公約。1953和1954在莫斯科分別建造了兩座預制混凝土工廠,經過不斷的性能和結構測試,預制混凝土的被證實是性能卓越的。

    1961年維塔利·帕夫洛維奇Vitaly Pavlovich Lagutenko設計出了一種五層的預制混泥土建筑,這種預制住宅就是著名的“赫魯曉夫樓”。

    維塔利·帕夫洛維奇認為電梯成本太高,而且影響建造速度,所以把高度定位五層。

    隨后大規模的建設就此展開,莫斯科別利亞耶沃地區至今保留了大量“赫魯曉夫樓”,1960年代末,隨著需求增長,高度達到十六層。


    智利實踐

    1972年前蘇聯捐贈給智利共產國際一套建筑工業化流水線,組建了名為KPD的工廠,至1978年,共生產制造了153棟工業化住宅。

    智利KPD生產的工業化住宅立面

    智利KPD工廠

    安裝KPD工廠生產的混凝土面板,1970年代智利施工現場

    KPD工廠預制板


    運輸預制板 攝影:nolberto salinas gonzález


    這一時期的大部分設計和建造都相對比較粗糙,

    但也出現一些技術與藝術結合的例子,

    比如:著名建筑馬賽公寓,蒙特利爾67號住宅

    芝加哥Marina city(即玉米樓)


    蒙特利爾67號住宅,1967


    由354個完全預制的每個住宅“盒子”組成,每個基礎單位的尺寸為38x17平方英尺,廚房衛生間也是提前預制的模塊。67號住宅的創新之處在于綜合郊區花園式住宅與城市高層公寓的結合,建造方式在當時被稱為“三維模數建造系統”。


    正在組裝的“盒子”




    施工過程


    芝加哥Marina city,又稱“玉米樓”,1964


    馬利納城(Marina City)為住宅商業混合建筑,其建筑包含兩幢61層、高179米(587英尺)的住宅大樓,因其酷似玉米棒的獨特外形而成為芝加哥市的地標。建筑師貝特朗·戈德堡(Bertrand Goldberg)是密斯·凡·德羅的學生,馬里奧城的設計思想受到密斯的影響,“玉米樓”雖然不是一座完整意義上的預制裝配式建筑,但是戈德堡對預制,模數及曲線形式的設想則成為這個項目中的最大亮點。


    玉米樓是當時世界最高的混凝土建筑


    每層由16片完全一樣的“花瓣”圍繞中間的核心筒體組成


    弧形的預制構件


    構件尺寸增大,模數制更加完善建筑工業化2.0時代


    70年代后,技術發展,預制構件受形狀和材料的限制降低,工業化住宅產品可提供更多的客戶訂制。


    復合墻體的雛形出現

    又稱:三明治外墻板(Sandwich Panels)

    這種墻板內為蜂巢結構,

    并加入保溫隔熱的輕質材料。

    混凝土外墻板的造型也越來越多樣化,這以后的裝配式建筑更注重:美學,功能,結構與經濟性的一體性。


    巴黎郊區的“天空之城”


    80年代,巴黎東郊大諾瓦西區為大批移民進入建設了大型后現代烏托邦社區,這座以“天空之城”為寓意的后現代主義社區其標志性建筑是一座包含610間公寓的鋼筋混凝土巨人,這座建筑的外立面采用預制裝配式系統,包含大尺寸的預制構件,個性相當鮮明。




    立面上大尺度的預制構件


    后模數時代:高效、集成、節能建筑工業化3.0時代


    此階段由于新型材料和新技術的出現

    建筑工業化更加高效,集成,節能

    更加個性化,風格化

    并從住宅延伸到公建。


    紐約迷你公寓項目:2015


    這座9層的迷你公寓項目意在為人口逐年激增的紐約市的年輕人提供買得起的迷你公寓。項目包括了55個預制單元,每個單元的面積為370平方英尺,層高為10英尺。這個項目的住宅單元包括設備裝修全部在工廠完成,建造則在現場拼裝,極大的降低了建造成本,提高了建設速度以及迷你公寓的居住質量。


    現場組裝


    51個單元完全在工廠制造完成



    紐約個性化迷你公寓的標準單元,包括家具設施在內的定制化高度集成


    我國的工業化3.0時代住宅實踐

    上海青浦區新城一站3A-03A地塊大型社區


    此項目由華建集團華東都市設計研究總院在2016年設計完成。該項目采用先進的PC預制疊合式剪力墻結構體系,裝配式住宅比例100%。設計中探索建筑工業化3.0時代的產品特點,該項目負責人華建集團華東都市設計研究總院首席建筑師李軍認為后模數時代,應在標準化與個性化方面有所突破。


    后模數時代-高度有機式標準化

    統一模數,嚴格按照建筑模數制精心設計(2M、3M及少量1M、1/2M),為部品構件尺寸協調、互換通用創造條件,方便工廠化統一加工;


    統一

    密集段住宅的開間;


    統一

    四個面的開窗;


    統一

    樓梯和電梯的尺寸;


    統一

    不同房間的管井的尺寸;


    統一

    地板采暖和新風裝置的措施;


    統一

    建筑與室內精裝修的標準。

    后模數時代-訂制化:精心設計選擇的立面模塊,適合不同組團個性化立面的造型要求。

    多方比較,選擇制模難度大,模型樣式最少的立面模塊


    突 破 模 數 、超 越 模 數建筑工業化4.0時代


    工業化4.0時代會怎樣?1.0時代模糊設計與建造的邊界,伴隨著BIM技術的成熟,3D打印等高科技技術手段進入建筑領域,而4.0時代將重新界定以設計為主導的地位,建筑設計不在被模數所限制。


    3D打印結構替代傳統鋼筋


    3D打印的土建裝飾一體化墻板


    3D打印多層復合結構墻體


    項目形體尺度不再受模數及施工限制,3D打印出任意形態的墻體


    未來甚至還可能出現基于BIM技術的無人機監控的工地,在個性化建筑回歸手工匠人的時代,與日常生活息息相關的住宅工業則走向工業化程度更高的階段?;蛟S在不遠的將來,我們就能感受到新技術帶來的行業變化甚至城市面貌的改變。未來的工業化建筑完全有可能實現現代主義大師們最初的設想“像制造汽車一樣制造住宅產品”,甚至留給我們更多的想象空間。






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