雖然這個(gè)術(shù)語可能誕生于工業(yè)革命時(shí)期，但作為設(shè)計(jì)、制造和建造的整個(gè)過程，這項(xiàng)技術(shù)剛剛成熟。現(xiàn)在我們從高效、低成本、可持續(xù)的角度談?lì)A(yù)制，但要達(dá)到今天的水平還有很長的路要走。

一，預(yù)制建筑的第一階段

鋼和混凝土現(xiàn)在是地球上最常見的兩種建筑材料，但它們是相對(duì)較新的發(fā)明。在第一次和第二次工業(yè)革命的技術(shù)繁榮時(shí)期，這兩次革命都開始大規(guī)模生產(chǎn)并用于結(jié)構(gòu)目的。由于這兩種材料依賴于澆筑，混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)不可避免地涉及場外制造——預(yù)制。建筑制造邁出了預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)械化的第一步。

早期大型預(yù)制結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是水晶宮(建于1851年)。倫敦主要位于海德公園，是國際工業(yè)展覽會(huì)的舉辦地。巨大的玻璃和鐵結(jié)構(gòu)不僅容納了這一事件，而且還展示了它所慶祝的工業(yè)潛力。作為典型的預(yù)制結(jié)構(gòu)，鑄鐵部件和玻璃面板被帶到現(xiàn)場，并在六個(gè)月內(nèi)組裝完畢。

該建筑的預(yù)制性質(zhì)使其能夠在展覽結(jié)束后在倫敦南部的水晶宮公園被拆除、運(yùn)輸和重建。水晶宮展示了裝配式建筑的基本特征，包括：大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的異地生產(chǎn)、現(xiàn)場快速組裝、建筑全生命周期的便捷運(yùn)輸。

但是，在這個(gè)早期階段，預(yù)制是一種有助于打破現(xiàn)場施工限制的技術(shù)，而不僅僅是一種方法或一種風(fēng)格(就像今天有些人認(rèn)為的那樣)。比如悉尼歌劇院、蓬皮杜中心等著名的公共項(xiàng)目都使用了很大比例的預(yù)制構(gòu)件，但都被歸為表現(xiàn)主義和高科技建筑，而不是預(yù)制設(shè)計(jì)。

二，21世紀(jì)前的裝配式建筑

即使是在21世紀(jì)之前的幾十年，在數(shù)字化建模普及之前，在數(shù)字化制造剛剛興起的時(shí)候，預(yù)制化的過程仍然有很大的提升空間。無法生產(chǎn)完全匹配的組件可能會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致返工有缺陷組件和相應(yīng)運(yùn)輸?shù)念~外成本，尤其是在處理復(fù)雜表單時(shí)。在這種情況下，現(xiàn)場澆筑更節(jié)省時(shí)間，因?yàn)樵谑┕み^程中可以糾正錯(cuò)誤。

盡管如此，在破壞嚴(yán)重、資源匱乏的倫敦等城市，裝配式建筑是解決戰(zhàn)后住房短缺的主要因素。預(yù)制結(jié)構(gòu)是低預(yù)算和重復(fù)結(jié)構(gòu)的完美解決方案。即使在戰(zhàn)后恢復(fù)時(shí)期之后，預(yù)制仍然處于發(fā)展階段，并且在整個(gè)20世紀(jì)的最后幾十年里一直在持續(xù)發(fā)展。

三，當(dāng)代預(yù)制建筑

數(shù)字化、信息化時(shí)代，數(shù)字化設(shè)計(jì)制造的精細(xì)化、通用化，將概念預(yù)制提升到了超越以往建筑實(shí)現(xiàn)技術(shù)的地位。相反，它開始成為一種獨(dú)立的設(shè)計(jì)方法。再加上BIM(建筑信息模型)等系統(tǒng)——的發(fā)展，支持建筑生命周期不同階段之間更好的數(shù)據(jù)和信息同步——裝配式建筑的時(shí)間和成本效率最近提高到了前所未有的水平。當(dāng)代建筑中常見的預(yù)制結(jié)構(gòu)按主要結(jié)構(gòu)材料大致可分為三類：預(yù)制混凝土、預(yù)制鋼和預(yù)制木結(jié)構(gòu)。三者中，由于材料的力學(xué)性能，預(yù)制鋼體系是滿足結(jié)構(gòu)預(yù)期的最簡單方法。同時(shí)，混凝土系統(tǒng)通常需要在預(yù)制構(gòu)件之間的接縫處進(jìn)行現(xiàn)澆，這可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的喪失。

預(yù)制混凝土系統(tǒng)通常用鋼加固。預(yù)制混凝土框架體系可用于低層建筑，而預(yù)制框架與預(yù)制結(jié)構(gòu)墻的混合結(jié)構(gòu)更適用于中高層建筑或結(jié)構(gòu)性能要求較好的結(jié)構(gòu)。在大多數(shù)情況下，現(xiàn)場澆筑仍然是充分利用混凝土作為結(jié)構(gòu)材料的一種更簡單的方法，因?yàn)闃?gòu)件之間的接縫可能需要額外的鋼筋，但現(xiàn)場澆筑成一致構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不需要。因?yàn)轭A(yù)制混凝土系統(tǒng)需要高標(biāo)準(zhǔn)的接頭，這些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能很大程度上取決于制造和施工質(zhì)量。

相比之下，預(yù)制鋼框架結(jié)構(gòu)對(duì)大多數(shù)可回收接頭和鋼構(gòu)件具有更大的公差。然而，鋼鐵生產(chǎn)和再生產(chǎn)所需的熱量仍然主要由燃燒化石燃料支撐，這導(dǎo)致鋼鐵作為一種材料的碳足跡很大。相比之下，木材等自然生長的材料可以是低碳的和可再生的(僅在結(jié)構(gòu)木材富含當(dāng)?shù)刭Y源的地區(qū))。

除了結(jié)構(gòu)部件，預(yù)制也可以通過模塊化設(shè)計(jì)順利進(jìn)行，即現(xiàn)成的單元在場外制造，在現(xiàn)場堆放在一起。這允許更快的施工過程，這是在緊湊場地或?qū)刂剖┕び绊懹袊?yán)格要求的場地中設(shè)計(jì)雄心的理想方式。例如，在擁有私人住宅環(huán)境的緊湊場地上，如屢獲殊榮的A級(jí)建筑Hadaewon ?Housing，預(yù)制模塊可實(shí)現(xiàn)快速、安靜和干凈的施工過程。

經(jīng)過幾十年的技術(shù)發(fā)展，我們現(xiàn)在有能力繼續(xù)探索裝配式建筑的潛力，并開始將其視為降低我們?cè)O(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境影響的標(biāo)準(zhǔn)方法。——可能性只會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大！

結(jié)語

建筑 + 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、建筑 + 預(yù)制和建筑 + 新技術(shù)。?