装配式建筑成为城市“新宠”

吴越

2020年2月，火神山和雷神山两座医院在亿万国人的关注下迅速建成。在令人惊叹的“中国速度”背后，除了一线建设者的辛勤付出，也离不开具有高效便捷、规模化、产业化特点的装配式建筑。许多人因此对这种建筑类型产生了好奇心。

什么是装配式建筑？说到装配式建筑，首先要了解“建筑工业化”的概念。

如果说传统建筑是基于施工现场的人工作业与项目管理，工业化建筑则是通过系统化的设计，把整栋楼拆分成许多构件，将其变成成熟的工业化产品，再在现场进行组装。

通俗地说，装配式建筑让建房子变成了搭积木一样的操作。原本的高空作业被放到了地面，室外作业转移到厂房内进行，大量人工作业交由机器来完成。最终，在极短的时间内就能建造一个高品质的装配式建筑。

早在19世纪中期，英国就依靠标准化工业生产完成了一项“不可能完成的任务”。当时，英国为了举办万国工业博览会，建造了一座大型展馆—水晶宫。令人意外的是，这座面积达7.4万平方米的建筑仅用了9个月便建造完成了。究其原因，是水晶宫各面的铁架与玻璃采取的是模块化设计，大大降低了建造成本，并缩短了安装时间。

装配式建筑真正迎来大发展，则是在20世纪50年代。

二战后，欧洲和日本等地房屋损毁严重，迫切需要解决大量居民的居住问题，制造成本低、建设周期短的装配式建筑正好迎合了这种需求。与此同时，第三次工业革命兴起，机械化、自动化生产成为工业生产主流，为装配式建筑的发展提供了良好的技术条件。原本需要在建筑工地砖砌的墙面可以在工厂中预制，装配式建筑的标准化、模块化理念开始形成，装配式建筑具备了市场化基础。

在迫切需要兴建住宅的日本，1969年制订了《推动住宅产业标准化五年计划》，随后开展了对材料、设备、制品标准、住宅性能标准、结构材料安全标准等方面的调查研究，加强了住宅产品的标准化。到20世纪70年代，日本住宅的部件尺寸和功能标准开始有了固定的体系，只要是厂家按照标准生产出来的构配件，在装配建筑物時都是通用的。

经过几十年的发展，日本现在已经可以“如同生产汽车一样生产房屋”。如今，日本每年新建低层住宅20万幢左右，建筑面积约300万平方米，大都是轻钢结构的装配式住宅，其装配式建筑渗透率已接近90%。

经过多年的探索，德国、美国、法国、新加坡等国的装配式建筑也已经发展到了相对成熟的阶段。有资料显示，德国是世界上住宅装配化发展最快的国家，住宅预制装配式构件比例达到94.5%。

在世界范围内，装配式建造方式之所以得到迅速发展，与其具有的优点密不可分。其中，节约时间是最为人们熟知的一个特点，也是很多紧急情况下装配式建筑被“委以重任”的重要原因。在很多案例里，预制化可以减少一半左右的施工时间。

经济节省也是装配式建筑的一大优势。许多人不知道，闻名遐迩的悉尼歌剧院就是典型的装配式建筑。尽管享有很高的声誉，悉尼歌剧院的建造却并非一帆风顺。由于总设计师约恩·伍重在最初的设计中没有给出具体的形状，导致后来的工程陷入了麻烦。最直接受影响的就是歌剧院的“壳”的设计。一开始，这些“壳”被确定为由一系列混凝土构件组成的“排骨”支撑起来的抛物线。然而，工程师们无法给出满意的建造这些“壳”的方案。如果采用原地浇筑混凝土的方法，由于不同的屋顶要使用不同的模具，造价会远远超出预期。

最终，设计团队找到了解决办法：使用一个共同的模具浇筑出大量圆拱，然后将若干圆拱放在一起形成一个球形的剖面。这样既节约了时间，又节省了成本。

标准化构件可以方便地拆卸并在不同的场地组装，这会减少对原材料的需求，同时降低能源和时间消耗，这也是人们认为装配式建筑是一种环保的建筑方式的原因。

传统的施工方式往往会造成许多额外的材料浪费，工厂预制的方式则可以更加精准地确定生产数量，多余的材料也会被当场回收，留待再次利用。这可以大大节省将施工废料运往垃圾场的人力、物力消耗。同时，工厂预制可以让施工组件的尺寸更加精准、空气过滤更加完善，这些都可以提升能源利用效率。

另外，因为大部分组件都来自工厂，将大量减少工地的卡车运输和材料堆积，并减少传统施工导致的场地破坏（噪音、污染、废弃物等）。

如今，装配式建筑已经被广泛用于住宅、办公楼和校园的建设，有些还成了地标式建筑。

（摘自《解放日报》2020年3月2日，大浪淘沙荐）