雖然這個(gè)術(shù)語(yǔ)可能誕生于工業(yè)革命時(shí)期，但作為設計、制造和建造的整個(gè)過(guò)程，這項技術(shù)剛剛成熟?，F在我們從高效、低成本、可持續的角度談預制，但要達到今天的水平還有很長(cháng)的路要走。

一，預制建筑的第一階段

鋼和混凝土現在是地球上最常見(jiàn)的兩種建筑材料，但它們是相對較新的發(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(kāi)始大規模生產(chǎn)并用于結構目的。由于這兩種材料依賴(lài)于澆筑，混凝土和鋼結構的生產(chǎn)不可避免地涉及場(chǎng)外制造——預制。建筑制造邁出了預制結構構件標準化和機械化的第一步。

早期大型預制結構的一個(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。巨大的玻璃和鐵結構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。作為典型的預制結構，鑄鐵部件和玻璃面板被帶到現場(chǎng)，并在六個(gè)月內組裝完畢。

該建筑的預制性質(zhì)使其能夠在展覽結束后在倫敦南部的水晶宮公園被拆除、運輸和重建。水晶宮展示了裝配式建筑的基本特征，包括：大部分結構構件的異地生產(chǎn)、現場(chǎng)快速組裝、建筑全生命周期的便捷運輸。

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

二，21世紀前的裝配式建筑

即使是在21世紀之前的幾十年，在數字化建模普及之前，在數字化制造剛剛興起的時(shí)候，預制化的過(guò)程仍然有很大的提升空間。無(wú)法生產(chǎn)完全匹配的組件可能會(huì )進(jìn)一步導致返工有缺陷組件和相應運輸的額外成本，尤其是在處理復雜表單時(shí)。在這種情況下，現場(chǎng)澆筑更節省時(shí)間，因為在施工過(guò)程中可以糾正錯誤。

盡管如此，在破壞嚴重、資源匱乏的倫敦等城市，裝配式建筑是解決戰后住房短缺的主要因素。預制結構是低預算和重復結構的完美解決方案。即使在戰后恢復時(shí)期之后，預制仍然處于發(fā)展階段，并且在整個(gè)20世紀的最后幾十年里一直在持續發(fā)展。

三，當代預制建筑

數字化、信息化時(shí)代，數字化設計制造的精細化、通用化，將概念預制提升到了超越以往建筑實(shí)現技術(shù)的地位。相反，它開(kāi)始成為一種獨立的設計方法。再加上BIM(建筑信息模型)等系統——的發(fā)展，支持建筑生命周期不同階段之間更好的數據和信息同步——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。當代建筑中常見(jiàn)的預制結構按主要結構材料大致可分為三類(lèi)：預制混凝土、預制鋼和預制木結構。三者中，由于材料的力學(xué)性能，預制鋼體系是滿(mǎn)足結構預期的最簡(jiǎn)單方法。同時(shí)，混凝土系統通常需要在預制構件之間的接縫處進(jìn)行現澆，這可能會(huì )導致結構穩定性的喪失。

預制混凝土系統通常用鋼加固。預制混凝土框架體系可用于低層建筑，而預制框架與預制結構墻的混合結構更適用于中高層建筑或結構性能要求較好的結構。在大多數情況下，現場(chǎng)澆筑仍然是充分利用混凝土作為結構材料的一種更簡(jiǎn)單的方法，因為構件之間的接縫可能需要額外的鋼筋，但現場(chǎng)澆筑成一致構件的結構不需要。因為預制混凝土系統需要高標準的接頭，這些系統的結構性能很大程度上取決于制造和施工質(zhì)量。

相比之下，預制鋼框架結構對大多數可回收接頭和鋼構件具有更大的公差。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(cháng)的材料可以是低碳的和可再生的(僅在結構木材富含當地資源的地區)。

除了結構部件，預制也可以通過(guò)模塊化設計順利進(jìn)行，即現成的單元在場(chǎng)外制造，在現場(chǎng)堆放在一起。這允許更快的施工過(guò)程，這是在緊湊場(chǎng)地或對控制施工影響有嚴格要求的場(chǎng)地中設計雄心的理想方式。例如，在擁有私人住宅環(huán)境的緊湊場(chǎng)地上，如屢獲殊榮的A級建筑Hadaewon ?Housing，預制模塊可實(shí)現快速、安靜和干凈的施工過(guò)程。

經(jīng)過(guò)幾十年的技術(shù)發(fā)展，我們現在有能力繼續探索裝配式建筑的潛力，并開(kāi)始將其視為降低我們設計對環(huán)境影響的標準方法?！赡苄灾粫?huì )繼續擴大！

結語(yǔ)

建筑 + 實(shí)驗設計、建筑 + 預制和建筑 + 新技術(shù)。?