
预制装配技术是建筑与施工领域最具变革性的创新之一,它重新定义了建筑的设计、制造与组装方式。尽管这一概念并非新生事物,但其应用已不断发展,展现出更为广泛的优势。传统上,预制装配技术因其精度与质量而备受推崇,而如今,它在成本与时间效率方面的优势同样得到广泛认可,尤其是在利用不同地区在劳动力与生产方面的差异时表现尤为突出。这一转变促使预制装配技术在高端设计驱动型项目以及大规模、高性价比的公共建筑领域重新焕发生机。
预制装配技术:拓展建筑可能性的驱动力

预制装配技术历来被用于实现高度的建筑精度,不断突破施工与设计的边界。一个早期的著名案例是诺曼·福斯特(Norman Foster)于 20 世纪 80 年代建成的香港汇丰银行总部大楼。该建筑以其高科技现代主义风格而闻名 —— 堪比理查德·罗杰斯(Richard Rogers)与伦佐·皮亚诺(Renzo Piano)设计的蓬皮杜艺术中心 —— 它采用了创新的结构原理,打造出一个引人注目的开放式中央中庭,同时将建筑整体抬升至地面之上。这一设计使得公共空间能够无缝地穿过建筑底部,确保除连接上层的两座标志性自动扶梯外,建筑全天 24 小时皆可通行无阻。这些自动扶梯配备了电动水平可伸缩百叶窗系统,作为调节出入的主要安全屏障。此外,机械设备及楼梯、电梯等传统建筑核心构件均被移至建筑外沿,既彰显了建筑的高科技美学,又最大程度地拓展了内部空间的开阔感。
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工业材料改变建造和设计的时代为实现这一宏大愿景 —— 包括其开创性的结构方案、机械系统的精准度以及高品质的装修细节 —— 福斯特透露,几乎每一件建筑构件都采用了预制装配方式。这些构件先在美国、日本和英国制造,随后运往香港进行现场组装,因为当时香港尚不具备所需的制造技术。就连卫生间也是以完整组装单元的形式运抵,连毛巾架、洗手盆和其他五金件都已安装完备。通过借助全球专业技术和最先进的制造工艺,福斯特尽管成本高昂,但仍成功打造出当时技术最先进的建筑之一。如今,汇丰银行总部大楼仍是香港极具标志性的建筑典范,彰显了预制装配技术如何将品质、创新与美学精致融为一体。

近期,距离汇丰银行总部大楼仅数分钟路程的另一项目,仍在持续探索并拓展预制装配技术的边界。扎哈·哈迪德(Zaha Hadid)设计的亨德森大厦(The Henderson)坐落于中银大厦与和记大厦之间,通过与高精度幕墙工程与设计专家席勒(Seele)的合作,完美诠释了这一理念。该建筑的双曲面玻璃幕墙面板尺寸最大可达 2 米乘 5 米,集成了多层涂层,以优化性能与美学效果。这些面板对精度要求极高,因为每一块都形状独特、工艺考究。为其镶边的双弯曲铝型材同样经过定制预制,以确保完美契合。如此高水准的制造工艺,唯有借助尖端技术,在可控的场外环境中方能实现。

尽管亨德森大厦主要服务于私人客户的办公大楼,但其别具一格的外立面对于塑造香港的建筑特色至关重要。就如同 20 世纪 80 年代汇丰银行那开放式中庭一样,亨德森大厦那令人着迷的双曲面玻璃造型,为香港不断演变的天际线和建筑追求增添了亮丽一笔。随着预制装配技术助力实现愈发复杂且宏大的设计,这些标志性项目彰显出,该技术既是提升建筑品质的工具,也是推动建筑表达创新的驱动力。
模块化集成建筑(MiC):效率优先于定制化
尽管预制装配技术最初可能用于打造突破材料与施工极限的地标性建筑,但如今它也被应用于截然不同的场景。不同于利用先进制造工艺追求卓越品质的做法,新一轮的预制建筑浪潮正聚焦于效率与成本效益,尤其是在香港的公共住房领域。

长期以来,香港在提供充足公共住房方面一直面临挑战。由于香港劳动力成本高昂,如今越来越多地采用在劳动力成本较低的地区生产公寓模块的预制装配方式。这些预制公寓运抵时近乎完整,减少了现场施工的劳动力和时间。此举带来双重成效:其一,加快公共住房单元的交付速度,缓解供应短缺问题;其二,降低成本,使资金投入能够惠及更多民众。

政府已出台政策,将这类预制单元归类为模块化集成建筑(MiC),以推动这一模式的应用。MiC 是指在场外将完全装修好、可独立使用的模块组装完毕后,再运输至现场进行安装。香港屋宇署会对 MiC 系统进行预先审批,确保其在现场实施前符合建筑及安全标准。这种方法大幅缩短了项目工期,减少了现场劳动力需求,并降低了建筑废弃物的产生。然而,这也引发了人们对设计灵活性的担忧,以及建筑能否因地制宜、满足特定用户群体需求的质疑。
平衡效率与灵活性:标准化制造的局限
尽管模块化集成建筑(MiC)带来了毋庸置疑的效率提升,但其局限性也日益凸显。香港一座近期竣工的基于 MiC 技术的公共住房项目,便暴露出住户面临的诸多限制。由于这些预制单元交付时厨房、卫生间及隔墙均已预装并获预先审批,住户在改造居住空间时面临重重困难。若居民试图改动简单的隔墙,便会引发结构安全问题,因为无论改动多么微小,都可能破坏预制单元的整体结构完整性。此外,建筑规范也构成了额外障碍 —— 由于 MiC 单元已获预先审批,任何改动,无论多么细微,都可能导致其合规性失效。

除了室内改造受限外,即便是诸如迁移空调机组这类基础调整,也可能因模块化集成建筑(MiC)严格的设计限制而变得问题重重。这些局限削弱了住户根据需求变化调整居住环境的能力,降低了长期灵活性。此外,建筑维护也面临另一重挑战。专为工厂化生产和大规模制造量身定制的施工方法,可能并不适用于现场手动、临时性的维修作业。这引发了一个关键问题:这些速成且低成本的解决方案,最终是否会引发更复杂的长期问题,从而削弱其预期效益?

此外,随着模块化集成建筑(MiC)日益受到青睐,建筑师正面临职业领域的变革。传统上,建筑师在建筑从概念设计到竣工落成的全过程中扮演核心角色;然而,MiC 对预先审批、大规模生产模块的依赖,正对这一既有框架构成挑战。其他地区政府为快速推进大规模低成本建设(尤其是公共住房领域)而出台的政策,存在将建筑设计简化为标准化、模式化流程的风险。每一座采用 MiC 技术的社会住房建筑都将如同千篇一律的工厂模具产物 —— 无论其地理位置、场地条件或社区特色如何,外观与建造方式都如出一辙,这与香港那座独具匠心、高度定制化的汇丰银行总部大楼形成了鲜明对比。

与之形成鲜明对比的是,加州通过建筑师与政策制定者的协作,构建了更具包容性的预制建筑模式。该州针对附属住宅单元(ADUs)的预审批流程,允许包括中小型事务所在内的各类规模企业提供多样化设计方案,而非将流程局限于大型制造商。希望绕过漫长审批周期的居民,可选择预审批的 ADU 方案,并直接与建筑师合作优化项目细节。通过将效率与建筑创新相结合,加州确保预制技术能够提升而非限制设计灵活性,并推动城市肌理的有机演进。

预制装配与场地特定设计:一项持续存在的挑战
标准化预制装配面临的最大挑战之一,是如何保持对特定场地的针对性。传统建筑始终扎根于对环境、文化及场地背景因素的回应,然而预制模块的大规模生产却可能忽视这些细微差异。若一座完全预制装配的建筑 —— 由千篇一律的房间、单元和饰面构成 —— 其每个构件都为适配统一体系而设计,那么它又怎能真正与周边环境产生有机互动呢?

尽管预制装配和模块化集成建筑(MiC)在速度、成本效益和可持续性方面具备显著优势,但其大规模推广仍需对设计流程进行批判性重新审视。城市与政府必须确保效率提升不以牺牲建筑完整性及适应性为代价。建筑师需倡导一种平衡之道 —— 既要接纳预制装配带来的效益,又要守护设计品质、场地适配性及长期宜居性。










