板式建筑
骨架-围护建筑
模块建筑
下面聊聊为什么这么分类。唠叨预警。
- 刘建荣的《建筑构造(下)》对工业化建筑的分类是:砌块建筑、大板建筑、框架板材建筑、大模板建筑、其他(滑模建筑、升板建筑、盒子建筑)。
- 《中国土木建筑百科辞典》对装配式建筑的分类是五种:砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑、升板和升层建筑。
- 装配式建筑按结构材料主要可以分三类:装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构。很多考试里采用的是这种分类方式,有时候会加上一个装配式复合材料结构体系。
- 造价师教材里把装配式建筑按结构体系分为装配式框架结构、装配式剪力墙结构、装配式框架剪力墙结构、装配式部分框支剪力墙结构。
- 中建科技的十大建造体系是:装配式剪力墙体系、双面叠合剪力墙体系、装配式混凝土框架体系、装配式钢结构体系、装配式钢和混凝土组合体系、装配式主次结构体系、模块化钢结构体系、装配式交错桁架结构体系、全装配式低多层建筑体系、干式预应力快速装配混凝土框架结构体系。
这些分类整体上比较混乱。分类里既有形式特征又有材料和结构特征,有时候还会把具体的技术手段作为分类依据。
- 按材料来分类能够帮助新手快速产生整体印象,但这种分类渐渐没那么好用了。体系中材料混用的情况现在非常普遍,新体系的研发几乎默认是有材料复合的。
- 分类时注重结构的特征,这个倾向也不够好。因为围护也可以是装配式的;很多体系会把内装纳入其中,装配式内装现在也是研发方向。
- 分类者往往试图在分类时举出当时最先进或流行的一些技术体系,但技术的更新其实非常快,数年之后这些技术体系很可能已经进化或者被淘汰了。
- 在分类时强调用途,有时候可以划定出比较清晰的边界,例如「全装配式低多层建筑体系」。这是因为在特定的技术条件下,某一种类型的房屋,其所采用的装配式体系可能相对比较固定;但随着技术条件的变化,这种情况很可能不会长期持续下去。
- 有些列表与其说是分类,不如说是举例。而具体的装配式系统案例常常以特征来命名。如果研究者试图从历史演化谱系中去寻找分类依据,可能会遇上更大的麻烦:大多数系统的命名都像绰号[1]。
- 老一些的书里一般会把砌块建筑作为一种初级的装配式建筑,近来大家已经不怎么提这件事情了。但其实砌块可以看作一种拆得很碎的模块式思路。
为了得到一个比较清楚的分类,我们需要做些功课。
首先,我们需要一个形式分类。装配式是个建筑问题而不只是个结构问题。韩冬青说过:建筑师不要担心自己是个形式主义者,建筑师必须首先是一个形式主义者;形式才是建筑师的武器。装配式体系中的技术因素引人注意,但这些因素多半都是一时一地的;形式分类才具有更高的稳定性和适应性。类似按材料分类,我们首先会试图得到一些单纯的形式体系,然后再考虑混合使用带来的多种可能。
其次,建造系统的五个层次是数列-几何-结构-材料-建造[2],装配式建造系统也是如此。越是深层的因素越抽象,越是浅层的因素越是具体而“松动”。材料确定后会极大地影响建造方式,但建造涉及到的具体内容,怎么运输,怎么装配,怎么连接,等等,都很容易发生变化。同样,结构体系不会将材料限定死,例如钢框架和混凝土框架的诞生其实很大程度上借鉴了木框架的做法,而塑料框架也仍然是框架。但材料比起细部来又要稳定地多,想想钢筋混凝土、钢、木这老三样就知道了。建筑师着力操作的,是几何层面,方/圆,板片/杆件/盒子,正交/双曲/分形[3]。无论是作品设计还是系统设计,几何特征都是核心内容。数列层次的比例、模数、尺度等等则泛用于各种场景,很少变化。在这种理论架构下,如果想要对装配式建筑进行具有恒常意义的分类,着力点就会放在几何和结构的层次附近,而对建造细节进行模糊化处理。
最后,装配式建筑装配的是什么?不是结构,因为围护也可以是装配式的;不是模块,因为杆件也可以进行装配;不是材料,因为一个构件里一般都有很多不同的材料。比较准确的说法就是装配构件。但如果你再仔细观察,会发现个有意思的事情:这些预制构件就是梁、柱、墙、楼板、楼梯、房间等等建筑元素,构件的种类和建筑元素的种类是高度重叠的。当研究装配式建筑如何拆分构件的时候,研究的是建筑元素问题,这暗示了装配式问题在建筑学中处在非常基本的位置。因此,对装配式建筑进行形式分类,需要回归到基本的建筑形式类型上。相关的重要范畴有三个:
- 结构/围护
- 《房屋建筑学》中提到,建筑的构成系统中最重要的就是两类:结构支承系统和围护分隔系统。此外还有设备等附属系统。
- 《民用建筑设计术语标准》中定义围护结构为建筑物及房间各面的围挡物。《民用建筑热工设计规范》定义围护结构为分隔建筑室内与室外,以及建筑内部使用空间的建筑部件。对围护结构和承重结构的区分在各类建筑规范中具有重要的意义。
- 莱瑟巴罗的《表面建筑》研究了从19世纪开始的建筑表皮与结构的二元分离。
2. 板片/杆件/盒子
- 《建筑:形式空间和秩序》第一章基本要素:点、线、面、体。在形体上对应着杆件板片盒子。
- 2007年东南大学进行教学改革,以板片杆件盒子的形式操作启动建筑设计教学,强调空间以及形成空间的物质手段组织方式。而板片、杆件、盒子正是对形成空间的物质材料进行形式抽象而得到的三种状态。
3. 堆叠/构架
- 张十庆分析中国古代建筑的建构思维,认为有两种显著倾向,层叠与连架。其源头在穴居和巢居这两类远古生活方式[4]。
- 森佩尔的建筑四要素理论中,实现屋顶遮蔽功能的,是木工建构而成框架,实现基台的抬升功能的,是砌筑而成的实体。
这三组分类渗透到装配式建筑的形式分类当中,由此才得出文章开头提到的三个种类:板式体系、骨架-围护体系、模块体系。
板式体系与骨架-围护体系的分野在于墙板是否承担建筑荷载,或者更确切的说,在于是否有独立出来承担承重功能的骨架,考虑的是结构和围护的二分。杆件由于缺乏围合功能,在形成建筑空间时,必然需要与围护相配合。将装配式建筑拆成模块后,模块之间一般是堆叠的关系,但模块自身可能是板式体系、骨架-围护式体系,甚至进一步拆成更小的模块。也常有一个模块单独成为建筑单体的情况。
类似按材料分类,得到一些单纯的形式体系后,自然带来了体系混合可能性的思考。最为经典的例子是在固定骨架体系中插入可变模块盒子的设计思路。这里有两个案例:
Kasita unveils prefabricated tiny houses that slot into "racks"www.dezeen.com
云舟,“智慧树 – 垂直社区未来生活”国际设计竞赛获奖作品 / Odesign工作室www.gooood.cn
除了三种形式类别的互相混合以外,当形式分类的角度和材料、功能或尺度等其他分类角度相交织时,也能产生更多的具体类型。(结构专业里有这种思维方式:例如按材料分为钢筋混凝土结构、钢结构、砖混结构、木结构等,按形式分为框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构等。)举例来说,这时再想到模块化建筑时,你的思维就不再会被局限在集装箱了。也就是说,对分类的进一步思考,开始推动设计。
1000平的预制小屋 / SUMMARYwww.archdaily.cn孙迅速:克隆军团·模块酒店zhuanlan.zhihu.com
这文章的写法很不常见,正文十来个字,注释几千字。我想说的是,学术上的分类,可能看起来轻巧,实则思虑深厚。之后我自己会长期采用这种分类。如果有人觉得这个分类方式不够权威的话,可以参考《Components and Systems:Modular Construction Design Structure New Technologies》这本书里的分类方式:
Frame Systems
Panel Systems
Room Module Systems
我只能说,英雄所见略同。
参考
- ^木建筑系统的当代分类与原则 https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2014&filename=JZXB201404003&v=MTA0NTBYTXE0OUZaNFI4ZVgxTHV4WVM3RGgxVDNxVHJXTTFGckNVUjdxZmIrUnRGaXZtVUwvSUx6ZlRiTEc0SDk=
- ^建筑体系研讨会 https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDLAST2016&filename=JZXB201606002&v=MTM4NzJxWTlGWm9SOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00xRnJDVVI3cWZiK1J0Rml2bFdydktMemZUYkxHNEg5Zk0=
- ^建筑形式背后的几何逻辑 https://mp.weixin.qq.com/s/aockh-lyWDAdVymJ1tbQrQ
- ^从建构思维看古代建筑结构的类型与演化 https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2007&filename=JZSS200702025&v=MTc0MTVIWVlSOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00xRnJDVVI3cWZiK1J0Rml2bVZMekJMemZZZmJHNEh0Yk1yWTk=