場外施工,預製化正在顛覆建築設計規則

Saint-Gobain Weber Hong-Kong

(與ArchDaily合作撰寫的文章)

預先設計和預製的房屋正變得越來越流行,施工過程也從建築工地漸漸轉移到工廠。新加坡、澳洲和英國等國正在大力推廣模塊化建築,以緩解勞動力和房屋短缺的問題。而瑞典等北歐國家則已有超過九成的單戶住宅由預製木料建造。雖然場外施工近年來獲得廣泛關注,但它絕不是一個新概念。實際上,這種建造方式歷史十分悠久,在建設中常有應用。早在公元前43年,羅馬軍隊便曾攜帶預製的堡壘到不列顛。而日本在場外用木材建造,並運輸預裝部件的做法至少有千年的歷史。

但是直到二戰之後,最大規模之一的整體預製房屋才開始在美國出現。這一方式雖然為弱勢群體提供了更高品質的住房方案,卻未能避免廣泛抨擊。這種將房屋視為工廠出產的標準化、重複性的產品,而非精心創造的個性化產物的想法飽受詬病,最終導致了其商業上的失敗。而與之相對的是,如今預製建築正在佔領市場。它不僅被應用於單戶住宅、酒店和醫療空間,還被應用於世界上最高的建築。

 

為什麼建築行業對預製建築的興趣日漸上升?

答案很簡單:現在我們能做得更好。在這個自動化技術的時代,創新的數碼工具讓預製建築變得越來越簡單。設計和施工常常圍繞建築信息模型(BIM)進行結構化和數碼化,從而為建築的生命週期提供一種準確且綜合的描述,並允許多學科的專業人士在一個智能過程中合作。與此同時,開源使得世界各地的用戶都可以下載他們喜愛的家居設計,而亞馬遜或阿里巴巴這樣的電子商務平台則可以直接派送預製材料到施工現場。這些新技術避免了給不同類型的用戶創造標準化重複性的建築,而是讓客戶能夠參與其中,讓建築能夠適應變化的需求。

因此顯而易見,數碼創新成就的場外施工技術正在顛覆建築設計的規則。這便引出了一些重要的問題:怎樣才能發揚這些新的“遊戲規則”,來改善全球生活質量?這是否能成為平等住房權益的解決方案?

場外數碼技術開啟新的建築可能性

預製的概念指的是建築的元素、部件甚至整體在工廠中生產,再運輸到施工現場進行快速裝配。曾經因為人為錯誤或場地限制,而受到重重影響的傳統建築產業的每一個步驟,都被效率更高的自動化操作代替。作為一個集中生產過程,場外施工更加迅速、安全、規範、且無需太多協調工作,所以生產力和質量管控也得以提高。因此,它的核心優勢在於創造了一種可控、精準、可信的過程,且減少了重覆(與不可預料的情況)。不僅如此,集中化和可控性的提高也代表對場地的打擾和施工的成本得以減少,溫室氣體的排放量也能夠最小化。

預製建築建造更快、成本更低、可持續性更高的特點,使得更多的人可以獲得高品質住房,特別是考慮到全球人口到2050年將增長20億人。但是,為了避免重蹈覆轍,最根本的是要對數字化預先設計技術的可能性進行充分利用。眾所周知,建築業是一個高風險又昂貴的產業,因此容易對創新造成限制。但是通過將這一過程移進工廠,並與建築信息模型這樣的數字技術進行整合,預製建築便能夠更具有實驗性、創新性,並對不斷變換的需要和需求做出迅速反應。有了像開源軟件這樣的創新,這一創意性過程便可以通過提供一系列可定制的設計選擇來將客戶容納其中,使得項目能夠適應不同的需求。

而最終,今天的預製建築可以拋棄過去的模組化“一刀切”的做法,而是通過促進更高效、更合作的設計過程,來讓一個工業生產過程也能具有更高的靈活性。作為建築師,他們必須適應這些場外生產方式,來與生產方合作,把重點放在城市規劃、舒適度以及可持續性。隨著大流行病加重房屋短缺問題,以及氣候問題的進一步惡化,很明顯建築業的規則必須對其適應:項目必須建的更快、更聰明、更環保,並適應性更強(與現在相比)。

預製建築的創新材料

場外施工的推進離不開創新性、高表現、更輕便,且可持續性更強、成本更低的材料。市場上有一些產品能夠符合這些標準。其中一個例子是法國聖戈班集團(Saint-Gobain)的 Novelio Nature 和 Plaka。前者是一款生態友好型玻璃纖維牆面材料,能夠加固表面,且高度耐用,並提供無限的顏色選擇。後者則為室內牆面和天花板提供耐久的石膏板。兩者都被應用於一個 VMD 預製房屋,這個房屋可以在網上預定和定制,並在99天內用可持續性材料建成。這個項目擁有最高質量標準,為所有當代預製房屋提供了完美範例:一個獨特的、適應性的空間,同時具有最小的侵入性、高度的耐用性和美觀性。

除此之外,Intrastack 提供了面板化的鋼架解決方案,是多層建築場外施工的理想選擇。它使用了一種比傳統材料的重量輕七成的回收材料,並能夠比傳統結構建造的更高、更快。隨著大型木結構在建築中的普及,像 International Timber 和 Scotframe 這樣的品牌提供了可持續的預製套件,在提供完全可定制的產品的同時,使設計過程更靈活、更高效,且成本效益更高。並且,場外施工並不僅限於住宅建築。由於創新性的技術,它亦適用於酒店和醫院。例如,聖戈班集團為一家加泰羅尼亞醫院的建設作出了貢獻,這一醫院完全圍繞預製構件設計。它同時也為巴黎的聖約瑟夫醫院提供了預切割的 ISOVER F4 外牆,這一外牆將外部和內部的隔熱材料進行了結合。

不僅如此,雖然這是一個比較新的領域,預製行業裡對建築改造的興趣正在增長。這能使現有的建築存量更加有效,並成為另一種高度可持續的選擇。考慮到這一方面, Glava Reform 提供了一種快速改造系統,使用小型預製板來提供外部包層、通風和保暖,使得現有的房屋能夠現代化並更新隔溫系統。

預製建築通向更高品質生活

不能否認當代的場外施工正在顛覆性的改變建築設計的規則。在預製的幫助下,建築可以遠離僵化、高侵入性和高風險的建造方式,而不會給環境帶來破壞,或是對快速變化的世界的不同情況難以適應。通過整合數碼化、高精準並合作性的科技,與創新性、輕質量及高表現的材料,建築師能夠對環境、經濟和社會的諸多挑戰做出適當的答复。從社會的角度來說,這一技術通過提供價格更低、更符合人們不同需求的高質量解決方案,從而提供了更平等的住房機會,這即使是在一些通行不那麼便利的城市環境中也是如此。從設計的角度講,建築師能夠脫離例如模塊化等傳統的建造方式,來應用一種更為靈活的數字預製技術。這樣一來,建築在解決房屋短缺的同時,也能適應各種各樣的需求。

因此,繼續探索多樣且創新的場外施工方式至關重要,才能為更加可持續的創意的世界做出貢獻。這樣,我們才能邁向更好的建築作品和更高品質的全球生活。