向制造业学习

20世纪初,以标准化和模数化为特征的大工业生产在西方国家大规模发展,几何形体的重复和复制成为代表工业水平的标志之一。现代主义建筑大师柯布西耶撕下传统建筑华丽的面具,尖锐地将其喻为“机器”。居住的机器一方面是功能主义口号,另一方面暗示了建筑活动中所体现出来的工业特征。然而,全球化飞速发展的今天,干城一面、特色丧失使许多建筑理论家摒弃了这种功能主义理念。随之,他们也放弃了与建筑相关的制造业的深入研究。 其实,制造业是与建筑活动关系最为密切,发展轨迹相似的一种服务于人类生活的生产活动。3000年前,我们搭建了居所:而后,我们制造了海上居所――船:124年前,我们制造移动居所――汽车;107年前,我们制造空中居所――飞机。建筑和制造业在各种自然条件下为人类活动提供特定的空间。早期的制造业与建筑之间没有明显的界限,建筑师即是房屋的设计者同时也可以是家具、船舶的设计者,两者相辅相成,服务于人类生活。19世纪末,工业技术的逐渐成熟推动了制造业的大发展,然而同时代的建筑师却沉浸在乌托邦式的幻想中。建筑与制造业彻底分道扬镳,建筑不知不觉地落在了制造业的后面。20世纪50年代开始,一些关注建筑工艺的建筑师尝试着跨越职业的界限,创造建筑与工业技术的合作机会,并形成了一种高度重视工业技术的设计倾向。他们尝试运用计算机辅助生产系统来实现手工制造和tv化生产之间的真正平衡,以工厂制造的方式,根据特定的设计,生产出特定的零部件,来搭配特定的建筑。蓬皮杜艺术中心对建筑内部设备管线的赤裸裸表达,成为“机械美学”评价体系下不折不扣的super star。然而,建筑师面对的是“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜”的社会责任和在限定条件下进行创造的行业特点。如何将制造业的成果运用到大众建筑中,在保证城市风貌的前提下,提高城市建筑的整体品质成为当前建筑师必须思考的问题。今天,制造业已经从机械设备的大量运用发展到了生产的自动化控制,同时正朝着高度集成化、智能化方向发展,从批量生产发展到了批量定制,从产品的标准化发展到了以不同消费群体为主导的个性化。汽车、飞机、船舶等制造业在短短的几十年或者几百年间从手工制造发展成为机械化的定制生产,其产品在功能、形式、生产工艺、造价控制等方面都已经达到了令建筑师望尘莫及的水平。建筑师不得不思考如何在制造业的发展轨迹中寻找经验,利用当前的工业技术开始“制造建筑”的时代。于是建筑师提出了“向制造业学习”的口号。

与传统的建筑相比,现代建筑及当前所谓的超现代建筑都需要对工业技术进行表达,而平直光洁的几何形体,精致的制造工艺正是工业技术的特征性语言。就当前我国建筑而言,房屋建造的精致程度远远不能作为工业技术的代言人,因而建筑师需要学习制造业对精度和误差的控制。而这种精度控制关键在于设计流程的合理安排以及工业技术的恰当介入。对于传统的设计程序而言。“概念设计一初步设计一施工图设计一备料施工,”尽可能多的工作直接控制在最终的建造者手中,希望以此来确保质量和成本。然而,从制造业的经验来看,最终控制远不及过程控制的效果明显。因为一个制品的零件数目和这些零件之间可能的接口数成指数关系:2个零件有1个接口,4个零件有4个可能的接口,16个零件有24个可能的接口。对于一次常规意义上的建造活动而言,可能涉及上百万甚至上亿个建筑构件的连接与装配,如果将这些构件统统拿到施工现场进行安装,恐怕连肯密狄的钟表大师也无法保证构件之间的准确连接,何谈建筑的精致性问题。制造业“模块化预置组装”的生产方式给我提供了学习的样本。将建筑构件分解重组,形成的小型集成化建筑构件,逐级控制构件质量,以此来保证整个产品的品质。模块化预置组装是从建造向制造过渡的必由之路。 建筑师需要在制造业中寻找控制成本的途径。当劳动分工达到一定程度,工作已经不能给个人带来单独的满足感时,所有生产激励手段、人与人之间的友情、团队精神、个人的升迁和发展、对整个生产过程的体验和欣赏等人性化因素都开始弱化,剩下的兴趣越来越向金钱汇集。同样建筑专业分工的细化,弱化了建筑师个人的得失与兴趣,整个建筑活动对于各个专业、各

个环节而言更像是一场商品交易。于是,建筑成本问题,特别是单位时间内的建筑成本越来越被业主和建筑师所关注。建筑师和业主都希望能够在最短的时间内建造高品质的建筑。从这一点而言,船舶的设计及建造流程给建筑师带来了很大启示。在20世纪中叶,造船是以船只的不同设备系统为基本对象,在船厂进行自下而上的生产加工。随着工业水平的发展,工程师发现这种按部就班的生产方式需要付出大量的时间成本。任何工作在车间里完成需要1小时,在船体之外的组装地点完成需要3小时,而在船仓之内完成需要8小时。于是,工程师对船舶制造的程序进行较大的调整。今天,造船是以船只的不同空间部位为基本对象,各部分工序在计算机集成制造系统的控制下同时进行,协同工作,进而缩短建造周期,节省时间成本。对于建造过程的工业化趋势而言,将建筑拆分成模块单元,进行工厂生产,同时通过计算机集成建造系统将实现设计、生产、建造三个环境之间的信息传递,不仅可以大大地缩短建造周期,减少能源和建材的浪费,更能够满足“周期短、质量高”的消费需求。

如果建筑作为一个城市或者一种文化的代言,我们需要建筑能够书写历史,能够具有广告效应、需要建筑师和艺术家的精雕细琢。与super-sta r相比,大众建筑才是市民生活的载体,是城市整体建筑水平的真实写照。在当前的工业水平下,大众建筑的建造势必与制造业休戚相关。而在制造建筑的过程中建筑师更像一个指挥家,除了坚守核心领 域――基于功能和场地条件进行建筑构思之外,还协调组装产品、建筑材料、建造活动等相关方面。位于荷兰阿姆斯特丹的her kasteel社会住宅就是制造建筑的典型案例之一。

het kasfeel是由荷兰hvdn建筑事务所设计的一个社会住宅项目,位于阿姆斯特丹flevopa rk地区,科技公园西南侧,毗邻lndischebuurf amsterdam-amersfoort铁路线。 het kasteei住宅除了在概念上相制造业靠拢之外,在技术上也受益匪浅?建筑师在表皮工程师的配合下,采用了tu预制的建筑表皮单元进行建造。每个单元的均为2.9m高,2.7m宽,建筑玻璃为中空夹层玻璃,表皮单元的内壁四周都贴有120mm×22mm的木板。塔楼部分的表皮单元是建筑师为居民设计的“空中花园”,希望居民能够坐在自己当房间中享受到阳光的温暖。表皮单元由工厂定做,然后运往施工现场进行安装。安装时,各个单元沿对角线方向倾斜,且每个单元均不相同。整个立面共有8种不同倾斜的角度,最大倾角为10。,这种处理方式使建筑在外观上看起来象一个巨大的水晶体。在单元与单元之间,建筑师还设计了隔音空腔,并在表皮单元的顶部和底部铺设了吸音材料,从而保证了居住环境的安静。由于工厂加工精度高,误差小,构件便于组装,且容易控制安装的准确性,因而建筑师凭借预制构件tu制造的优势在不增加时间成本和造价的前提下实现了建筑的精致之美。而精美的建筑表皮在一定程度上解放了对主体结构在形式美方面的要求,采用最简单的混凝土框架结构,从而减少了主题结构的造价。建筑主体结构与建筑表皮同时施工的方式还节省了大量的时间成本。her kasteel社会住宅项目,施工时间仅用了6个月,是通常欧洲住宅建筑施工周期的1/2:造价为1089s/m2,是欧洲普通多、高层住宅造价的80%。

het kasfeel社会住宅仅仅是欧洲众多建造与制造相结合的案例之一。它不像毕尔巴鄂博物馆那样众人皆知,也不像蓬皮杜艺术中心那样旗帜鲜明。然而,her kasteel社会住宅所代表的确实是制造业在提高大众建筑品质中所起到的重要作用。

建筑与工业产品同样是具有实用功能的人造物,讲求通过建造或者制造工艺的组织,使用最简单的方法、适当的资源消耗,达到使用的目的。只不过建筑在历史的积淀中被寄托了太多的情感和意义。然而,建筑终究不是一种纯粹的艺术,即便是“帕提农神庙”也不是不计成本和代价的艺术作品?大众建筑作为一种消费品,必须面对“用最小的代价来换取最大的收益”的消费心理。而制造建筑则是现阶段满足这一需求的最好途径。