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由專筑網(wǎng)逸希編輯
裝配式建筑曾被調(diào)侃為“搭積木”，但如今已進(jìn)化成集數(shù)字化、智能化、綠色化于一體的智慧建造模式。從20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)大板房到2025年沙特智慧工廠，裝配式建筑歷經(jīng)四次技術(shù)迭代，實(shí)現(xiàn)從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的跨越。這場(chǎng)變革不僅是技術(shù)的突破，更是建筑業(yè)從勞動(dòng)密集型向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)型的縮影。
一、裝配式建筑1.0時(shí)代
裝配式建筑1.0時(shí)代，是將大量的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，通過(guò)預(yù)制構(gòu)件和配件在工廠加工制作，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝。這種方式如同“搭積木”一般，大大提高了施工效率，縮短了工期，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的噪音、粉塵等污染。同時(shí)，模塊化、可持續(xù)的建造技術(shù)也非常符合綠色建造的理念。
代表案例：（一）Assembly Three裝配式木屋 / Studio Nine Architects
項(xiàng)目創(chuàng)新式地采用輕量化的木結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。模塊化、可持續(xù)的建造技術(shù)靈活地適應(yīng)了不同類型的場(chǎng)地，即使在最崎嶇的地方也可輕易搭建。為了最大限度地減少建筑垃圾，并實(shí)現(xiàn)完全可重復(fù)利用的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，該裝配式木屋比標(biāo)準(zhǔn)木墻框架少使用30%的材料，它既具有強(qiáng)大的負(fù)碳優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可快速回收，可以看作是一種智能的“平面插件”系統(tǒng)，在場(chǎng)地內(nèi)能夠輕松組裝。
在冬季，封閉的空間保證了室內(nèi)的溫暖舒適；而在夏季，室內(nèi)空間則可以與戶外空間相連通；在環(huán)境與建筑之間保持了完美的平衡。為了將建筑進(jìn)一步與景觀融合，建筑外表皮采用了單一的鋼材質(zhì)。雖然黑色是最佳的選擇，但是建筑最終的色彩則可以根據(jù)場(chǎng)地、背景以及內(nèi)部功能而調(diào)整改變。設(shè)計(jì)營(yíng)造出簡(jiǎn)單、安靜、放松且精致的空間氛圍，在這里，人們可以沉浸在自己的小世界中，不受任何打擾。
圖片來(lái)源：Studio Nine Architects
圖片來(lái)源：Studio Nine Architects
圖片來(lái)源：Studio Nine Architects
圖片來(lái)源：Studio Nine Architects
（二）CMRU教學(xué)行政樓 / M9 Design Studio
項(xiàng)目主要使用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建造而成，結(jié)構(gòu)使用的主要預(yù)制構(gòu)件都會(huì)在車間里制作好，然后再帶到現(xiàn)場(chǎng)組裝，這樣能在短時(shí)間內(nèi)保證準(zhǔn)確性，也不會(huì)影響建筑質(zhì)量。
平面布局很簡(jiǎn)單，呈線性排布——在南北兩邊的教室可以欣賞到基地周邊的自然景觀，行政服務(wù)區(qū)則位于建筑的東西兩側(cè)。中央的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)用來(lái)支撐中庭樓梯和過(guò)道，通高的空間將中庭樓梯與北邊操場(chǎng)和南邊自助餐廳相連接，便于學(xué)生在休息時(shí)間使用。立面設(shè)計(jì)借鑒了基地周圍的丘陵地形，以確保不會(huì)擋住教室的可視域，還可遮陽(yáng)。這種雙層建筑表皮，進(jìn)一步保證了建筑的涼爽。
圖片來(lái)源：M9 Design Studio
圖片來(lái)源：M9 Design Studio
圖片來(lái)源：M9 Design Studio
圖片來(lái)源：M9 Design Studio
圖片來(lái)源：M9 Design Studio
二、裝配式建筑2.0時(shí)代
裝配式建筑2.0時(shí)代，是裝配式建筑與智慧建造融合發(fā)展，通過(guò)BIM、GIS等信息化技術(shù)，可以搭建裝配式建筑的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和管理各個(gè)環(huán)節(jié)中的信息交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)全生命周期信息化和質(zhì)量責(zé)任可追溯管理。
（一）代表案例：清華大學(xué)深圳研究生院創(chuàng)新基地 / 華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
該建筑集教育、研究、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合及國(guó)際交流等功能于一身，是BIM與裝配式兩大新興技術(shù)完美結(jié)合應(yīng)用的典范。
設(shè)計(jì)自方案階段便結(jié)合建造效果一并思考，引入模數(shù)化設(shè)計(jì)體系與全新裝配式技術(shù)。零標(biāo)準(zhǔn)層，54個(gè)預(yù)制構(gòu)件連接點(diǎn)，構(gòu)件設(shè)計(jì)圖5倍于常規(guī)項(xiàng)目，無(wú)數(shù)次模型預(yù)演、材料甄選、施工現(xiàn)場(chǎng)溝通，每一處細(xì)節(jié)的執(zhí)著打磨，都致力于重塑建筑的秩序之美。
建筑探索性地借助BIM正向設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系、機(jī)電系統(tǒng)與建筑的一體化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，最大程度為科研空間創(chuàng)造適應(yīng)性，最終實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)建造下，功能與美感的完美相逢，也是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)全生命周期BIM設(shè)計(jì)與應(yīng)用的高層教育建筑。
圖片來(lái)源：華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
圖片來(lái)源：華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
圖片來(lái)源：華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
圖片來(lái)源：華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
圖片來(lái)源：華陽(yáng)國(guó)際設(shè)計(jì)集團(tuán)
三、裝配式建筑3.0時(shí)代
裝配式建筑3.0時(shí)代，建筑與AI深度融合，碳排放實(shí)時(shí)追蹤、持續(xù)監(jiān)測(cè)，力爭(zhēng)打造零能耗預(yù)制裝配式建筑，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
代表案例：（一）旭輝零碳空間示范項(xiàng)目 / SUP素樸工作室
該項(xiàng)目基于零碳理念，確立了預(yù)制裝配式的基本思路。三個(gè)單元采用類似的構(gòu)成，并將建筑元素劃分為若干種標(biāo)準(zhǔn)模塊—門(mén)窗模塊、屋頂升高模塊和金屬收邊模塊，將可持續(xù)技術(shù)融入模塊，保證了裝配式節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步變化組合，適應(yīng)不同的使用空間，對(duì)多樣化的可持續(xù)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究及展示。建筑主體采用木結(jié)構(gòu)，外立面采用預(yù)制裝配式的碳化木通風(fēng)百葉表皮，通過(guò)墊塊調(diào)整固定百葉的角度，并結(jié)合通風(fēng)口和單元使用功能局部設(shè)計(jì)百葉凹凸圖案，嘗試個(gè)性化的定制豐富建筑立面。
項(xiàng)目設(shè)有各類傳感器，對(duì)室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)反饋到空調(diào)、新風(fēng)等設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，保證在提供適宜環(huán)境的同時(shí)減少能源消耗。這些數(shù)據(jù)也會(huì)儲(chǔ)存記錄在服務(wù)器中，便于后續(xù)的研究和分析。設(shè)計(jì)建立了“設(shè)計(jì)—建造—測(cè)試—反饋”的全流程機(jī)制，結(jié)合信息化與數(shù)字化技術(shù)，驗(yàn)證并歸納預(yù)制裝配式建筑的可持續(xù)性能指標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)方法，不僅可以轉(zhuǎn)化并應(yīng)用于寒冷地區(qū)城市與鄉(xiāng)村領(lǐng)域的新建及改造建筑，更可以作為系統(tǒng)原型應(yīng)用到公共與住宅建筑等。
圖片來(lái)源：SUP素樸工作室
圖片來(lái)源：SUP素樸工作室
圖片來(lái)源：SUP素樸工作室
圖片來(lái)源：SUP素樸工作室
（二）中建濱湖設(shè)計(jì)總部 / 中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
設(shè)計(jì)以探索夏熱冬冷地區(qū)的近零能耗辦公建筑為目標(biāo)，構(gòu)想了一種靈活且人性化的辦公空間，在合理的規(guī)?？刂葡?，綜合平衡被動(dòng)式設(shè)計(jì)、主動(dòng)式策略和可再生資源利用，以低能耗換取室內(nèi)舒適度，采用適宜性技術(shù)回應(yīng)自然，營(yíng)建低碳環(huán)保的內(nèi)外環(huán)境。
設(shè)計(jì)采用單元模塊的拼接，方案階段利用BIM模型進(jìn)行模擬分析，根據(jù)朝向進(jìn)一步細(xì)分立面采光、隔熱、透綠的性能。同時(shí)還集成了數(shù)十項(xiàng)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，包括裝配式鉸接框架節(jié)點(diǎn)、預(yù)制鋼筋桁架密拼疊合板、屈曲約束支撐、屋面太陽(yáng)能單極光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)、自然通風(fēng)與預(yù)冷通風(fēng)、垂直綠化智能滴灌系統(tǒng)、空調(diào)高顯熱機(jī)組溫濕分控技術(shù)等一系列創(chuàng)新應(yīng)用。
圖片來(lái)源：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
圖片來(lái)源：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
圖片來(lái)源：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
圖片來(lái)源：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
圖片來(lái)源：中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，裝配式建筑不僅是技術(shù)迭代，更是建筑業(yè)底層邏輯的重構(gòu)—從“蓋房子”到“造產(chǎn)品”，從“人海戰(zhàn)術(shù)”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”。裝配式建筑力爭(zhēng)打造“綠色智造”新范式。未來(lái)，裝配式建筑也將不再局限于“搭積木”，而是成為智慧城市的核心載體。
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