设计物语丨装配式建筑的设计思维
今年的春节因为一场病毒灾难，带给了大家不一样的感受。而生活在地球上的我们，各种各样的灾难总是会毫无预兆的发生，这个时候，正在学习建筑设计的各位同学，也可以引发我们在设计上的思考。这次的新型冠状病毒大爆发，武汉火神山和雷神山临时医院在不可思议的十天内就呈现在大家面前，这种装配式建筑方案在搭建的便利性和高效性上有着无与伦比的优势，我们在惊叹的同时，这种装配式建筑的思路同时也可以为大家作品集中的项目提供思路，让我们先回顾一下这次疫情中火神山医院的整个建造过程，谈一谈装配式建筑的设计思维吧~
面对肆意横行的新型冠状病毒，拔地而起的两座装配式医院似乎更让人惊叹。这种在建造效率和施工时间上都具有巨大优势的建筑，成为了灾难中最值得推崇的应急建筑。它易于运输，便于安装，具有非常强的场地适应性。在节约人力物力的同时，也是应对突如其来的灾难最有效的方法之一。那么就让我们一起来了解一下装配式建筑的设计过程和特点吧。
什么是装配式建筑？
装配式建筑，也称为预制建筑，是首先在工厂制建筑的各种组件，然后将这些子组件运输到施工现场组装成最终建筑。虽然装配式建筑有时被认为是低端的、批量生产的建筑模式，但是在实际上，情况恰恰相反。如今装配式建筑正变得越来越普遍，质量也随科技发展不断提高，并且可以在各种预算下使用。
它就像搭建乐高一样，将梁、板、柱、墙等部分或所有构件先预制完成，然后进行组装。但是在预制构件运到施工现场后，会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑，以保障装配式建筑的安全性。所以，这种新型的建筑模式在欧美及日本等地区已经广泛被采用。
装配式建筑的优点
之所以装配式建筑可以越来越广泛的被运用到住宅、公共设施和商业空间中，更甚至成为了灾难中人类庇护所的首选方案，是因为它在不断发展的过程中，逐渐具备了以下六大优点：
1 环保性
预制结构在能源效率和可持续性建设方面有明显的优点。传统的施工方法需要额外的材料，从而导致浪费增加。但是，由于预制的子装配体是在工厂内建造的，因此可以在内部回收多余的材料。
2 节省资金
装配式构建针对所有预算和价格点，往往会提供一种经济实惠的选择。预制件制造商通常会从材料供应商处获得批量折扣，然后再降低到建筑项目的成本。此外，减少施工时间可以大大节省建筑融资成本。
3 灵活性
预制结构可以轻松拆卸并重新放置到不同的位置。这大大减少了对原材料的需求，最大程度地减少了能源消耗并减少了总体施工时间。而且，装配式建筑具有结构设计的灵活性，从而允许建筑最终的无限可能性。
4 质量稳定
由于预制结构发生在受控的制造环境中，并且遵循指定的标准，因此结构的子组件将以统一的质量建造。
5 减少场地干扰
装配式建筑受噪音，污染，废物和其他常见刺激环境的影响较小。这种简化的施工方法为生产力提供了更为有效的氛围，并减少了施工现场常见的不必要的干扰。
6 缩短施工时间
与现场施工相比，装配式施工所需的时间明显少得多。这是由于更好的前期计划，消除了现场天气因素以及更快的制造速度，因为可以同时建造多个构建。
装配式建筑实际案例
正是由于上文介绍的装配式建筑的六大有点，使得它在当今世界上的实践也越来越多，不单单是用于灾难后的建设，在住宅、公共建筑等方面也得到了广泛的应用。
1 微型装配式住宅单元（美国旧金山）
英国一家初创公司Koto设计和制造的装配式小屋，与美国房屋建筑商Abodu合作，将其最新版本的精简微型房屋带到美国。该装配式住宅单元的设计目的是用来在度假屋，旅馆或后院中形成额外的空间。它们可以在两周内交付到本地站点，也可以在购买后四到十二周内交付到美国的其他地区。
该模型的设计宽度为14英尺（4.26米），因此可以用卡车直接运输到现场。根据可用空间，Abodu使用各种安装方法将房屋放置在其土地上，例如利用滚轮或起重机等。
由于加利福尼亚州的住房短缺和租金上涨问题，这种微型装配式住宅单元越来越流行，它以一种快速简便的方式提供负担得起的住房。在今年的洛杉矶设计节期间，一系列由建筑师设计的装配式公寓向公众开放。在世界上，面临住房短缺的城市的数量正在不断增加，这种灵活强度大，成本低的建筑单体也有效地解决了现代城市面临的问题。
2 可移动的装配式文化中心（中国烟台）
人民建筑事务所在中国烟台市建成了一个装配式的文化中心，该中心的特点是具有预制的金属结构和可移动的房间。这些房间可以拆卸并循环搭建到其他地方。该建筑位于公园附近，旨在作为城市的文化枢纽，其中包含活动场所，休息室，书店和电影院等，可供居民和路人使用。
附着在建筑物底楼的附件可以像手风琴一样向外延伸，以增加内部空间面积。较小的结构可容纳酒吧，图书馆等，而较大的顶篷则可提供额外的活动场所。移动单元也可以折叠并脱离主楼。它们中有三个预制结构安装在三轮车上，其他具有多组自行车车轮，因此可以根据需要轻松地将它们全部重新安置。
这种设计可以移动到不同的地点，易于搭建，满足各地区的空间需求。装配式可伸缩的“人的檐篷”最初是在2015年创建的，是艺术计划的一部分，该计划使它首先在英国的普雷斯顿市周围移动，随后发展到全球多个国家。
3 微型创意避难所（美国加利福尼亚州）
这个名为Wagon Station Encampment的实验项目是由美国艺术家Andrea Zittel构思的，他以对自给自足和可持续的生活系统的探索而闻名。场地在被描述为具有科幻色彩的位于约书亚树国家公园附近的岩层。其中包括10个被称为货车站的卧舱，也就是装配式微型避难所，以及一个公共室外厨房，一个露天淋浴和厕所。
尽管这些避难所没有轮子，但它们很容易折叠，移动和重新组装。居住者可以通过解锁并抬起前面的板来进入他们的微型房间，这个板可以支撑起来并保持打开状态。避难所的内部包含床垫，衣钩和用于通风的小门。居住者还可以携带自己的装饰，例如地毯来DIY小屋。
这是想法初衷是给想要逃离城市压力的人群提供一个暂时居住的地方。但这种微型建筑的可移动性和易组装性十分适用于灾难后的临时住宅，它可以被建造在任何地方。
装配式建筑学术案例
装配式建筑在实际生活中的确得到了认可，并逐渐在世界各地普及，但同时它又是一个可以不断发展不断改进的建筑形式。装配式建筑也就是模块化设计，在作品集中，我们完全可以寻求其搭建形式的特殊性以及优越性，结合场地需求或设计目的，来完成解决当今城市问题或者应对未来世界灾难的装配式建筑。
1 乔治亚风格防洪建筑
伦敦建筑工作室的竞赛作品名为“肯特经典”（Kentish Classic），描绘了防洪的预制木材房屋，这些房屋通过3D打印的混凝土平台升高到水平面以上。该设计为了应对一个城市从现在开始可能面临的挑战，即当城市受到海平面上升造成的严重城市洪水影响。
每栋房屋都将配备一个大型的数控切割木材木楼梯，该楼梯可“弯曲”进出每层的地板，而这些楼梯又错开了，形成了开放的双高空间。第三层将变成一个半封闭的户外空间，在洪水期间用户可以在其中享受一些外部空间。建筑物的比例以伦敦的传统两层房屋为基础，并有装饰图案，这些装饰图案引用了18世纪至19世纪初建造的乔治亚风格精美外墙。
这个方案选择过去文化作为灵感，设计出更加本土化的未来建筑。它更注重于建筑本本身对于灾难应对的可行性，使用计算机数控（CNC）技术由胶合板建造，然后进行装配，这与原始砖的施工方式相比，将是一种更快，更可持续的建造方法。
2 重建当地社区网络
位于日本福岛县南相马小高市，在经历了2011年东日本地震与海啸引发核电站事故后，遭受了毁灭性的破坏。经过五年的清理与安全工作将重新重新迁入居住。设计者旨在这片荒芜的昔日故土上重现原本的社区网络。而该项目用的方式也是先构建单体建筑，再将他们再场地上组合搭建成完整的社区。
单体设计策略是在尺度上延长町屋，激活屋后连接后街的部分，使其成为一个连通整个街区的建筑类型。不同单体具有不同的功能包括商店、展厅、儿童游乐场所等。中部设计桑蚕养殖房、桑叶茶作坊等手工工艺建筑单体。通过不同生活空间来定义整体的建筑空间分布。
设计的施工方式为装配式方法。采用易于实施的木工节点与构造来创造无柱的自承重空间。木墙结构易搭建易运输，便于异地制作再现场装配施工。木材可以就近选取福岛会津若松区域的原木。先将功能不同的单体在工厂制造出来然后迅速搭建，实现原始社区的重生计划。
3 模块的大胆想象
装配式建筑运用的就是模块化的设计方式，我们在做作品集的时候，可以大胆的运用这种模块的构建和变形，设计一种具有未来感的建筑。充分利用模块的不同组合形式，可以设计相同单体的重复组合，构建艺术空间感极强的解构建筑，也可以通过模块的变形来实现意想不到的效果。
比如利用单元彼此相似但不相同，并遵照预设的剧本进行的排列组合。每个单元的独立变形的效果互相叠加，生成新的形态。这个伊斯兰建筑的设计想法中，用理性的方式去捕捉物体和形式，最终的建筑外形由5个单元组成，每一个单元的形体的生成都通过建造后装配，组合搭建。
还有将建筑语言变成能够进行批量生产、组装的元件，作为下一步装配式搭建的基础。这个项目设计的单体可以作为重复安装的墙壁系统。结构作为一种“砖”进行累加，变成最初的墙体原型。在组装过程中逐渐演化为建筑的主要结构与空间形态。
这些学术案例其实不仅仅式局限于装配式建筑的基本形式，而是汲取这类建筑的特殊设计方法和搭建模式。也就是说，我们在设计自己的作品集项目时，不仅可以根据设计主旨或场地要求来设计高效可行的像火神山医院一样的装配式建筑，比如住宅、医院和公共大楼；同时，我们也可以采用其可移动易搭建可变化的特性，设计预制单体，这种设计思路的运用也十分重要。
以前，我们会想象这样的场景：一家医院仅三名工人就在三天内安装了数百个病房。但现在这一切都不再是想象，当我们还在惊叹于火神山医院的建造神速时，它的确已经出现在了人们的面前。装配式建筑就像是组装零件一样的去组装建筑，它实际更是一种建造方案。大家在设计这类可用于解决城市问题或者应对灾难的建筑时，需要更多的考虑它的材料以及空间分配，将装配式建筑应具有的优点发挥到极致。在做作品集遇到灵感枯竭的同学不妨尝试一下这种装配式建筑单体的设计，从未来灾难和问题出发，从取材场地和因地制宜出发，使建筑成为一种解决问题的方案。建筑最终还是需要来满足城市、社会和人类的需求，希望对装配式建筑的介绍和这些案例可以给大家带来灵感和收获。
我们一定会战胜这次疫情，中国加油，武汉加油！
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