臧峰/

1 前言

談及預(yù)制建筑，常會想起水晶宮、埃菲爾鐵塔等世博會型的標志建筑物，但預(yù)制建筑與應(yīng)急社會，如災(zāi)難、戰(zhàn)爭等有更大的關(guān)聯(lián)。工業(yè)革命及二戰(zhàn)期間，大量軍工產(chǎn)品的需要導(dǎo)致工人數(shù)量的增加，住宅的需求量也因此增加。戰(zhàn)后20 年間，各國都在彌補戰(zhàn)爭帶來的人口損失，1950-1970 年代，是人類歷史上人口增速最快的時期，這也導(dǎo)致居住空間的需求激增。

當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)能力遇上巨量居住空間的需求，直接導(dǎo)致預(yù)制裝配化房屋建設(shè)的迅猛發(fā)展。

2 居住的機器

飛機、火車、汽車等機器的發(fā)明與發(fā)展，讓人們自然也將建筑空間想象為機器，如勒·柯布西耶所言“住宅是居住的機器”。以下列舉3 個例子，說明預(yù)制裝配化建筑在那時發(fā)展的目標與方向?，F(xiàn)在看來，那個時期對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、裝配方式、空間配置、材料做法性能，以及產(chǎn)業(yè)化等諸般部分，都進行了大量有效的摸索嘗試，為現(xiàn)在的技術(shù)系統(tǒng)與市場積累了打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.1 巴克明斯特·富勒（Buckminster Fuller），Dymaxion House，1929-1949

富勒分別在1929 年和1940 年，與兩個廠家發(fā)展了兩次Dymaxion House，其中以1929 年與飛機制造商合作的版本尤為精彩，暢想未來的居住空間樣態(tài)。它可被視為一個發(fā)明，一個如飛船一般的“居住機器”，結(jié)構(gòu)為中心組合柱結(jié)合拉力桿，拉結(jié)形成圓形大空間，屋面地面材料都是扇形，可旋轉(zhuǎn)的屋頂導(dǎo)光頂，內(nèi)有電動升降衣櫥，定制整體化的廚房，甚至房屋利用中心柱逐層升起屋面的裝配方式，都是獨創(chuàng)的。但因造價過高，僅生產(chǎn)了2套樣品。

1940 年代，富勒與谷倉生產(chǎn)廠家Butler Steel合作了第二版的設(shè)計生產(chǎn)，減少造價，面積縮小一半，依然采用臨時中心柱安裝工藝，減少開窗面積，利用弧形墻體作為結(jié)構(gòu)，簡化室內(nèi)布局，開發(fā)出套間等不同的戶型。目標是大眾市場，大批量生產(chǎn)，部分目前仍在使用（圖1-3）。

圖2 裝配Dymaxion House的工序（片來源: ?Estate of R.Buckminster Fuller）

圖3 Dymaxion部署單元（Dymaxion Deployment Unit）的廣告?zhèn)鲉握洠?940 （片來源: https://www.architonic.com/fr/story/susanne-junker-fuller-houses/7000157 ）

這個過程看得清楚，富勒尋找裝配化居住房屋量產(chǎn)的方向，從極具創(chuàng)造力、處處發(fā)明，到注意造價，考慮實用性的變化。

2.2 讓·普魯韋（Jean Prouvé），4×4，6×6，8×8，Les Jours Meilleurs House，1939-1969

讓·普魯韋的系統(tǒng)兼具設(shè)計與實用的平衡。以一個門式鋼架為主要受力構(gòu)件，系統(tǒng)支撐不同大小的房屋，從十幾平方米到近百平方米，不同戶型迭代多年。系統(tǒng)考慮房屋構(gòu)件的裝配，結(jié)構(gòu)與圍護混合，節(jié)約安裝時間與難度。讓·普魯韋也對市場與價格非常敏感，在鋼材不足的戰(zhàn)時，也靈活地發(fā)展木支柱木梁的版本。但即便如此，這一產(chǎn)品在30多年的發(fā)展過程中，銷量并不如意（圖4、 5）。

圖4 8 ×8 可拆卸式房屋（片來源: ?Coll. Part）

圖5 8 ×8 可拆卸房屋的裝配，1944 （片來源：?Galerie Patrick Seguin, 2013 ）

猜想這個系統(tǒng)對保溫冷橋的處理不足，屋頂、墻板之間是直接的冷橋，這些細節(jié)可能導(dǎo)致居住體驗不佳，致使產(chǎn)品銷售情況不佳。而對保溫冷橋的重視，是幾十年后的事情，嘆服創(chuàng)造力，也惜憾生不逢時[1]。

2.3 康拉德·瓦克斯曼（Konrad Wachsmann），瓦爾特·格羅皮烏斯（Walter Gropius） ，Packaged House，1946-1949

瓦克斯曼與格羅皮烏斯在美國構(gòu)想了打包住宅（Packaged House）這個極具創(chuàng)造力與野心的想法：所有構(gòu)件都在一個標準系統(tǒng)內(nèi)，地面/墻面/屋頂采用統(tǒng)一板材，都利用“通用節(jié)點”連接，容許多個方向的同時連接。節(jié)點連接無需釘子或螺栓，僅需錘子敲擊楔形，使得金屬件互相緊緊嵌套，完成安裝。

構(gòu)件標準化，結(jié)構(gòu)圍護一體化，所有方向板材依靠一種節(jié)點連接，門窗、設(shè)備都在這個系統(tǒng)之內(nèi)。這聽起來相當(dāng)完善，但這么完善的系統(tǒng)卻從沒有真正實現(xiàn)，僅僅做了兩個樣品住宅，甚至連一個可售賣的產(chǎn)品都沒有建設(shè)出來（圖6、7）。

圖6 打包住宅系統(tǒng)（Packaged House System）局部，1942（片來源：?Sparks Co Inc NY / Wachsmann Wendepunkt im Bauen, Krausskopf, 1959）

圖7 打包房的建造，瓦爾特·格羅皮烏斯和康拉德·瓦克斯曼，1941 （片來源: https://www.researchgate.net/figure/Figura-3 -Construccion-de-una-Packaged-House-Walter-Gropius-y-Konrad-Wachsmann-1941 _fig3 _321764824 ）

但瓦克斯曼與格羅皮烏斯構(gòu)想了一個系統(tǒng)，他們用這個系統(tǒng)去面對整體建筑的所有問題，之前的其他構(gòu)想并沒有這樣整體系統(tǒng)化的角度[2]。

這3 個想法可能都離成功的商業(yè)產(chǎn)品有一定距離，是概念性的產(chǎn)品，卻彰顯了一個時代的努力。畢竟所謂預(yù)制建筑的設(shè)計，并不是幾次建筑設(shè)計而已，而是設(shè)計一個系統(tǒng)，去面對幾乎所有的建筑問題。這其中的難度，不是幾個建筑師幾次建設(shè)機會就能夠解決好的。

再來簡單回顧眾所周知的預(yù)制建筑系統(tǒng)，如美國最常見的輕木結(jié)構(gòu)技術(shù)、輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，日本發(fā)展與國內(nèi)地產(chǎn)商們效仿的預(yù)制混凝土技術(shù)，國內(nèi)近期大放異彩的箱式房屋技術(shù)，無印良品的小屋，宜家的2 層樓建造系統(tǒng)，遠大集團的不銹鋼千年房屋等等。

綜合來看，現(xiàn)在的預(yù)制建筑整體性的要求更高，結(jié)構(gòu)/設(shè)備/保溫進行更多的整合；居住質(zhì)量要提升，保溫與防水能力越來越受到重視；裝配化的速度要更快，簡化施工安裝工序，減少耗時。

3 預(yù)制更新城市

一般來講，很難將預(yù)制建筑與城市更新聯(lián)系到一起。因為預(yù)制建筑常被理解為大批量的、面對重復(fù)問題的可復(fù)制解決方案；但在城市更新的語境中，往往面對的是特殊、復(fù)雜、不確定、甚至問題本身都是問題的情況，面對這些問題時預(yù)制建筑能做什么？

預(yù)制建筑的特點是系統(tǒng)化、裝配化、快速，根據(jù)不同的使用情況，一定范圍內(nèi)能夠面對多變的情況。這些特點在面對系統(tǒng)化的問題時有足夠的優(yōu)勢。

北京市人民政府《關(guān)于實施城市更新行動的指導(dǎo)意見》中對城市更新的定義是：“城市更新是城市建成區(qū)城市空間形態(tài)和城市功能的持續(xù)完善，優(yōu)化調(diào)整，是小規(guī)模、漸進式、可持續(xù)的更新。”用多個不同的詞匯說明了一種長期工作的狀態(tài)。以北京大柵欄地區(qū)為例，傳統(tǒng)四合院建筑與胡同的保護區(qū)，多年的城市更新經(jīng)歷了不同的階段，自2013 年至今經(jīng)歷了規(guī)劃策劃、引入試點、居民參與等不同階段，更新的方式要考慮到文化、造價、可實施性、政府管理制度、社區(qū)不同參與者，以及部分商業(yè)運營等問題。

老城空間是否具有足夠的系統(tǒng)性呢？如果沒有系統(tǒng)性，那么預(yù)制裝配的方式就很難參與進來。

再以大柵欄的房屋空間為例，眾建筑整理了大柵欄三井街道范圍內(nèi)約70 個院子的房屋尺寸與院落尺寸，去除幾個特殊的極大與極小房屋，大部分房屋的規(guī)格尺寸都有規(guī)律可循，這是木材與木結(jié)構(gòu)建造方式帶來的，這也就為裝配式的解決提供了可能性（圖8、9）。

圖8 大柵欄三井社區(qū)房屋整理平面圖

圖9 大柵欄三井社區(qū)房屋大小分析圖（8 .9 圖片來源：眾建筑）

4 預(yù)制建筑參與城市更新的現(xiàn)狀

在全球范圍內(nèi)，城市更新并不是新話題，很多其他國家也面臨同樣的問題，介紹3 個案例，它們展示了預(yù)制建筑參與城市更新建設(shè)的情況。

4.1 星公寓（Star Apartments），邁克爾·毛贊建筑事務(wù)所（Michael Maltzan Architecture），2013

2013 年底，102 戶無家可歸者搬入了開發(fā)商Skid Row Housing 在洛杉磯開發(fā)的這棟約8800m2的住宅樓項目[3]。項目位于城市已有場地之上，場地原有小型商業(yè)與其屋頂之上的停車場。因為住宅基金的管理限制，必須保留原有商業(yè)建筑功能，才能允許新建項目內(nèi)擁有商業(yè)功能，而這顯然會給日后居民的使用帶來好處，所以開發(fā)商決定保留原有功能，那么在其之上建設(shè)住宅也成為必然，也因此建筑師與開發(fā)商決定采用預(yù)制建筑來解決這個難題[4]。

項目最后采用了在愛達荷州博伊西市制作的木質(zhì)預(yù)制居住單元，因為這個選擇，讓建筑師有了多次能在工廠提前調(diào)整建筑樣品的機會，這是以前的建筑所不具有的優(yōu)勢，實現(xiàn)了在更短時間內(nèi)（425天）、更高質(zhì)量的室內(nèi)完成度，進一步相對降低了造價（圖10、11）。

圖10 裝配過程中的星公寓（片來源: ?KEYSTONE）

圖11 洛杉磯市中心的星公寓，邁克爾·毛贊事務(wù)所，2014（攝影：?Iwan Baan，圖片來源：Michael Maltzan Architecture）

這個案例展示了一種在已有建筑功能用地之上，增加新的使用功能與面積的方法，城市疊加加密的方法。

4.2 530 套舊宅改造，拉卡頓-瓦薩爾+弗雷德里克·德魯沃+克里斯托弗·胡廷（Lacaton& Vassal, Frédéric Druot Architecture，Christophe Hutin Architecture），2017

2017 年，位于法國波爾多格蘭特帕克（Grand Parc）的3 棟社會住宅完成改造更新，每套住宅的改造僅用了約半個月的時間，期間530 戶居民沒有搬遷，同時每戶居民獲得一個新增的冬季陽臺，享受波爾多廣闊的景觀，冬季陽臺還有助于減少能源消耗。更重要的是，租金保持了穩(wěn)定，居民沒有被騰挪趕出（這是房地產(chǎn)翻新中非常普遍的模式），沒有在升級計劃中被社會清洗。翻新成本約為每戶50,000 歐元，約為完全新建計劃的1/3。而其中一半的預(yù)算花在了外墻上， 剩余部分都用于其他的升級，這給居民帶來更好的生活環(huán)境質(zhì)量。

而這些都是依靠外掛的預(yù)制3.8m 寬樓板實現(xiàn)的，工廠預(yù)制的構(gòu)件在12 ～16 天內(nèi)安裝完畢。部分的建筑構(gòu)件預(yù)制化，利用快速的安裝，不影響原有居民的生活（圖12、13）。

圖12 . 改造中的公寓樓（攝影：?Philippe Ruault，圖片來源：Lacaton & Vassal Architectes）

圖13 改造中的公寓樓（攝影：?Philippe Ruault，圖片來源：Lacaton & Vassal Architectes）

這一方法建筑師在2013 年對波爾多另一座住宅的改造中已經(jīng)使用，同一策略的連續(xù)成功，說明了給原有建筑增加部件這一改造策略的可行性[4]。

4.3 火神山醫(yī)院，2020

2020 年因為新冠疫情突發(fā)，火神山醫(yī)院的建設(shè)，向世人展示了預(yù)制建筑的極致速度：短短10 天內(nèi)，完成了一座1000 床位、34,000m2建筑面積的?？漆t(yī)院?；鹕裆结t(yī)院采用了俗稱“打包箱”的箱式單元系統(tǒng)，鋼制輕型框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，板材樓梯屋頂?shù)蹴數(shù)扰浼S富齊全，全部都已是成熟系統(tǒng)，可以快速工廠流水線生產(chǎn)，安裝方案也非常成熟，施工過程中還允許一定的調(diào)整可能（圖14）。

圖14 武漢火神山醫(yī)院建設(shè)工地（片來源：新華社）

盡管火神山醫(yī)院的建成有社會全力參與、政府集中組織的原因，但這個預(yù)制系統(tǒng)有能力滿足這一突發(fā)要求。

這種極致快速建設(shè)的過程也向我們展示了一個使用城市空間解決長久需求的可能：利用城市間隙空地，快速建設(shè)可拆卸建筑，面對更新問題進行測試，嘗試轉(zhuǎn)化為長期建筑。在面對例如住宅、醫(yī)院、學(xué)校、酒店等重復(fù)性更強的功能類型時，有著一定優(yōu)勢。

通過以上案例，不難看出，復(fù)雜的現(xiàn)實條件下，預(yù)制裝配建筑反而有著獨特的優(yōu)勢。

5 預(yù)制更新方法

眾建筑近年在城市更新領(lǐng)域的工作，是用預(yù)制的方法在城市中進行系統(tǒng)化改造的工作，換言之就是利用自己設(shè)計的插件系統(tǒng)與已成熟的預(yù)制箱式房系統(tǒng)，試探多種社會更新的場景與情況?？偨Y(jié)下來，有以下3 種方法。

5.1 內(nèi)置

傳統(tǒng)的老建筑因為保護等管理政策，不便拆除，也不便于重新修建，內(nèi)置的方法為老房子里面帶來新的功能，預(yù)制化的改造方法。

在中國，很多老城區(qū)改造項目，都因為粗暴直接的更新方式，將原有緊密的社區(qū)關(guān)聯(lián)切斷，斑駁紛雜的歷史圖景被丟棄。相對于粗暴的短期利益驅(qū)動開發(fā)模式，在老房子里內(nèi)置新的預(yù)制化模塊，使居民可以創(chuàng)建個人、分散、高效節(jié)能的基礎(chǔ)設(shè)施，無需拆除房屋與依賴大型市政基礎(chǔ)設(shè)施即可提升居住質(zhì)量，營造一種追求長期社會利益的、更為健康的社區(qū)發(fā)展模式。

內(nèi)盒院（2013）簡單來說是一個內(nèi)置于老房子的新房子（圖15）。它是“大柵欄更新計劃”的一個重要項目，旨在對這片距離天安門最近的歷史街區(qū)進行有效的保護和更新。為兼顧老城保護與在地居民生活質(zhì)量，眾建筑開發(fā)了一種可內(nèi)嵌于老舊房屋中，集成結(jié)構(gòu)、保溫、管線、門窗及室內(nèi)外裝飾完成面的預(yù)制復(fù)合板材；并在一年中將其由實驗性的樣板，完善成一套預(yù)制化模塊建造系統(tǒng)。這套系統(tǒng)板材質(zhì)輕、運輸便宜，只需一個六角扳手即可安裝，并兼具保溫性能與密閉性能。至今，眾建筑已在該地區(qū)完成15 個內(nèi)盒院項目。

圖15 內(nèi)盒院，2013

上圍插件家（2017）是一個客家老宅活化項目。深圳周邊的快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致上圍歷經(jīng)數(shù)百年風(fēng)雨的村莊被吞沒為城中村。當(dāng)?shù)卣疄橹С趾屯苿右粋€由當(dāng)?shù)厮囆g(shù)家和工匠組織構(gòu)成的新興社區(qū)，在樂平基金會和未來+的支持下，政府與眾建筑發(fā)起一項試點，在難以翻新的房屋內(nèi)部采用模塊化預(yù)制面板結(jié)構(gòu)增加新的結(jié)構(gòu)空間（圖16）。面對不同的原始房屋場地特點，黃氏插件家和方氏插件家增加不同角度的額外空間，對原始房屋進行結(jié)構(gòu)加固和內(nèi)部更新，置入全新活力。

圖16 上圍插件家，2017

而這一系統(tǒng)目前正在進入到景德鎮(zhèn)的坯房中，即景德鎮(zhèn)插件家（2021，圖17），將被閑置的坯房改造為年輕藝術(shù)家的居住工作空間。因為坯架的復(fù)雜狀態(tài)，插件家靈活多變的優(yōu)勢彰顯，在坯架中騰挪躲閃，形成適合居住的、保溫密閉性能更好的基本空間，剩余的半室外空間則成為豐富多樣的工作空間。

圖17 景德鎮(zhèn)插件家，2021

5.2 加密

原有城市建筑條件固定，很難做出改變，那么就躲開，在城市閑置空地上快速建設(shè)新的功能面積，一方面將原有城市空間加密，密度是城市生活的基礎(chǔ)；另一方面，帶來社區(qū)新需要的功能。

眾空間（2018）位于煙臺市廣仁路所城里歷史文化街區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)分布有眾多近代建筑，均為二層西式或中西合璧式樓房，構(gòu)成了早期芝罘具有殖民色彩的城市空間。眾建筑利用插件塔預(yù)制系統(tǒng)，在一個停車場上，用3 個月時間內(nèi)完成了“眾空間”，它是個約300m2的3 層綜合藝術(shù)空間，其內(nèi)部是一處自然光普照的活動大廳，包含圖書館、閱覽室和小劇場空間，從各層的露臺都可俯瞰周邊歷史建筑和不遠處的海景（圖18）。底層空間外接若干靈活輕便的附屬裝置，包括一座眾行頂和幾輛三輪房車，它們可以被“派出”和駛離建筑主體。這個小小的綜合體內(nèi)外可以舉行各種各樣的活動，為城市更新帶來活力。

圖18 眾空間，2018

目前北美地區(qū)政府在大力推行的“附屬住宅單元”（ADU）政策，是通過在一般住宅的后院向內(nèi)加密填充房屋，新住宅得以利用現(xiàn)有社區(qū)已存在的基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)和社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，減少一次性大型投入。這一政策旨在鼓勵市民利用住宅后院等城市閑余用地建造小型住宅，解決城市面臨的住房空間不足、房價高漲等危機。盡管政府大力推行這一政策，但建設(shè)ADU 成本超出大多數(shù)居民的可支付范圍（圖19）。

圖19 插件家在ADU使用的場景分析

眾建筑在美國開發(fā)的插件家（2019）成本適當(dāng)，使得ADU 成為居民可負擔(dān)的經(jīng)濟適用住房。因此插件家被引入到哈佛大學(xué)和波士頓，分別參加哈佛大學(xué)Art First 藝術(shù)節(jié)和波士頓市長住房創(chuàng)新實驗室活動，將設(shè)計與藝術(shù)、文化相結(jié)合，利用影像和DJ 裝置組織有趣的藝術(shù)展覽和公共活動，釋放出巨大能量，并為政策制定者收集大量反饋（圖20）。目前插件家正式產(chǎn)品正在奧斯汀制作樣品當(dāng)中。

圖20 插件家樣品在哈佛大學(xué)，2019（15 -20 圖片來源：眾建筑）

5.3 可逆

城市更新的難度某種程度上是問題不清晰，所以導(dǎo)致決策困難，但是預(yù)制系統(tǒng)的可逆化，使得試探成為可能，決策的風(fēng)險被降低，更新改變更易產(chǎn)生。這也要求采用的預(yù)制系統(tǒng)具有可逆的能力。同時，這將是一個試錯的過程，以較小的代價測試使用后，再來判斷是否需要投入更多，使得結(jié)果有效化。

翠北實驗小學(xué)渝貝校區(qū)（2020）是羅湖前期主導(dǎo)的騰挪學(xué)校項目，規(guī)劃建設(shè)18 班小學(xué)，可提供1600 個學(xué)位。項目由中建科技牽頭，眾建筑負責(zé)設(shè)計，通過預(yù)制模塊化箱體建造系統(tǒng)，在一個半月內(nèi)從設(shè)計到施工完成閃建（圖21、22）。

圖21 翠北小學(xué)渝貝校區(qū)空地，圖20 圖20 （片來源：百度地圖）

圖22 翠北小學(xué)渝貝校區(qū)，2020 （片來源：眾建筑）

眾建筑針對學(xué)校建筑要求，對臨時建筑模塊進行了永久建筑標準的升級研發(fā)，并集成內(nèi)裝修、外立面綠植墻模塊、多功能內(nèi)走廊模塊等多種單元，在工廠高精度加工后現(xiàn)場快速組裝，真正實現(xiàn)了產(chǎn)品化建筑高速度、高質(zhì)量的建造模式。2020 年9 月14 日，翠北實驗小學(xué)渝貝校區(qū)順利投入使用。待學(xué)校永久校區(qū)建成，這個校區(qū)就可以拆除，歸還場地給社區(qū)。

6 預(yù)制的城市與靈活的社會

城市更新往往是各方在復(fù)雜模糊狀態(tài)中披荊斬棘尋求方向的過程，即便方向清晰，現(xiàn)實條件的多樣復(fù)雜也常看不到路途，而系統(tǒng)化的預(yù)制裝配建造是個戰(zhàn)略，內(nèi)置、加密、可逆作為3 個戰(zhàn)術(shù)，試探小路，引出大路。

總體來講，預(yù)制裝配化建筑在城市更新方面有兩方面的優(yōu)勢：一是管理層面，預(yù)制建筑的系統(tǒng)靈活性能夠適應(yīng)模糊多變的現(xiàn)實情況。且不僅是面對個例，而是面對整體的底層改變。二是技術(shù)層面，預(yù)制建筑靈活可變，快速出現(xiàn)所需空間，而且可逆，同時更易實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保與高質(zhì)量的空間。

現(xiàn)實城市空間是在各種規(guī)則限制下的空間，具有諸多不便與不合理，但難于做出改變，城市更新很多時候是在突破這些限制，帶來改變。而預(yù)制建筑的特點能夠帶來更加靈活的特征，實現(xiàn)突破，依靠空間的靈活改變諸多社會的不滿，也實現(xiàn)更為靈活的社會。

7 結(jié)語

新冠疫情帶來了更為模糊多變的世界，更需要靈活的建筑來適應(yīng)，預(yù)制裝配式的建筑顯然更加適合這種情況，使得城市更加靈活，更加戰(zhàn)術(shù)化，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的社會需求與發(fā)展?！?/p>