易于运输移动的施工能够减少在地建设的时间。在 许多案例里,预制化能够减少一大半左右的时间。这归功于更好的施工管理计划、缓解的场地气候影响、减少的承包商工期拖延以及更快的制造时间(不同原件能够同时制造)。这也能够让建设公司能够同时开展多个项目,刺激经济更快周转。
G
安全
因为大部分的原件能够在工厂控制,因此 许多和湿度、环境影响、污染有关的问题能够被避免。而在地组装迅速,能够让工人更少地暴露在外部环境影响里。而大部分机械操作能够减少事故、增多可靠性。
第二章
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发展方向
装配式和预制化并非是一个新鲜词。实际上,在战后就涌现了一大批的装配式建筑构想。对于战后亟待恢复元气的城市来讲,现代主义所提倡的集中式住宅就被大规模生产。而在着百废俱兴的土地上,建筑师们开始了大量的构想,期望建筑变得更具适应性,并希望建造也更加迅速。
而技术的革新让装配式有了生长的土壤。框架结构的发展,让建筑其他组成部分变得更加灵活,让建筑存在装配式的可能性。但革命性的进展并非经常出现,实际上每次建筑领域的技术进步都是社会其他技术共同发展推动的结果。可生产的建筑(manufacturing buildings)也是从夸张的乌托邦构思和科幻的巨构思考以后重新回归现实。
一方面,测算机技术的进步,带动了制造业的发展。新的组装式建筑得以有精准的编程作为有效支持。增材制造、3D打印、CNC控制、机械臂、清场时候采用的土层扫描等等,都为预制化提供了技术支撑。
另一方面,经济的快速发展也让装配式更加具有吸引力。在人口爆炸、经济周转、城市更新换代迅速的今日,施工准确性和效率非常关键。其次,现在大部分的年轻人不愿意从事施工工作,工地平均年龄逼近50,也意味着工地也会进入老龄化;未来很大可能将出现施工人力 欠缺,人力成本增多。这类状况下,预制化生产将成为新的趋势。
况且, 许多建筑都适合预制化和模块化生产,只要具备以下 一部分特点,那样预制化就会成为更好的挑选。
A
建筑含有多种类似的单元体或者是比较复杂的设计难以在地完成(特别是钢结构或幕墙元素)
B
施工场地比较远,或者在高密度的城市区域
C
有高效的场外生产工厂
D
场地的施工计划过于复杂(有多个股东或限制的场地及时间)
E
施工场地仅有非常短的易于施工季节,受气候影响较大
Modular construction at the Corrections Corporation of America’s detention facility in Otay Mesa, California (Image © Sundt Construction, Incorporated)
从80年代开始,世界早已积累了不少的预制化经验。比如楼梯、幕墙、墙体、楼板、厨房和厕所早已有着足够的知识体系。不过还是存在着不少缺陷,比如,预制化元素在建筑数据化模型过程和设计数据传导给制造商的转换体系还不够明确。理想状态,技术图纸应该通过数据化模型立即提供给制造商进行相应制造,但实际上 许多的数据处理须要人工组织,这类过程会导致人力浪费和传递误解。再者,不同客户对于模板有着不同的要求,这也会造成生产出现误差。另外, 欠缺的组装管理也非常影响最后的施工质量。特别是在存在堆砌大型元件困难的场地,场地管理就显得非常关键。
Li, Xiao & Shen, Geoffrey & Wu, Peng & Yue, Teng. (2019). Integrating Building Information Modeling and Prefabrication Housing Production. Automation in Construction. 100. 46-60. 10.1016/j.autcon.2018.12.024.