在建筑工業(yè)化發(fā)展道路上,盒子建筑是建筑工業(yè)化高度發(fā)展的結(jié)果,其核心概念就是標準化的預(yù)制裝配式空間模塊。用工廠預(yù)制的盒子狀立體構(gòu)件運到施工現(xiàn)場組裝成的房屋,創(chuàng)造出了前所未有的建筑形象。
一、工業(yè)化建筑體系和建筑工業(yè)化發(fā)展
如果房子也像汽車底盤一樣工業(yè)化地成批生產(chǎn),……
——現(xiàn)代建筑大師【法】勒?柯布西耶 《走向新建筑》
模塊化建筑是多年來工業(yè)建筑中發(fā)展的一個新的項目,工業(yè)化建筑體系是建筑工業(yè)化發(fā)展道路上的一個階段。它在設(shè)計、生產(chǎn)工藝、施工方法及組織管理等各個環(huán)節(jié)使其配套,將建筑建設(shè)打造成一個工業(yè)化生產(chǎn)的完整過程。這種建筑建設(shè)過程的基本特征是使設(shè)計標準化、建筑生產(chǎn)工廠化、施工機械化及項目組織管理科學(xué)化。其中,民用建筑工業(yè)化體系,主要有砌塊建筑、大板建筑、大模板建筑、滑模建筑、升板建筑、盒子建筑等。
建筑工業(yè)化發(fā)展的途徑可分為預(yù)制裝配式建筑和現(xiàn)澆或現(xiàn)澆與預(yù)制相結(jié)合的建筑。其中,預(yù)制裝配式建筑是如同工廠制造的產(chǎn)品,用工業(yè)化方法生產(chǎn),成為建造房屋用的構(gòu)配件制品,然后運到現(xiàn)場進行安裝。其主要優(yōu)點是構(gòu)件質(zhì)量好,自重輕、抗震性能好,效率高,受季節(jié)的影響小,可以大大縮短現(xiàn)場工期,降低勞動強度,減少現(xiàn)場濕作業(yè)量,提高裝配化程度。但是,盒子建筑要求有較完善的生產(chǎn)設(shè)備、運輸設(shè)備和吊裝設(shè)備,否則將會限制它的使用。目前,裝配式建筑主要有板材、骨架、盒子等結(jié)構(gòu)方式。其建筑類型主要有砌塊建筑、大板建筑、框架板材建筑和盒子建筑等。
工業(yè)化住宅因其圍護材料的革新,使用能耗遠低于傳統(tǒng)住宅;同時建造過程中的集中生產(chǎn)也使得建造能耗低于傳統(tǒng)手工方式。工業(yè)化生產(chǎn)改變了混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護方式,實現(xiàn)養(yǎng)護用水的循環(huán)使用。工廠化集中生產(chǎn)的方式,降低了建筑主材的損耗;裝配化施工的方式,降低了建筑輔材的損耗?,F(xiàn)場裝配施工相較傳統(tǒng)的施工方式,極大程度減少了建筑垃圾的產(chǎn)生、建筑污水的排放、建筑噪音的干擾、有害氣體及粉塵的排放。
二、盒子建筑和盒子建筑的定義
盒子建筑是指用工廠化生產(chǎn)的盒子狀構(gòu)件組合而成的全裝配式建筑。這種盒子內(nèi)一切設(shè)備、管線、裝修、固定家具均已做好,外立面裝修也可以完成。將這些箱形的整體構(gòu)件運至施工現(xiàn)場,就像“搭建積木”一樣拼裝在一起,或與其他預(yù)制構(gòu)件及現(xiàn)制構(gòu)件相結(jié)合建成房屋。形象地說,在盒子結(jié)構(gòu)建筑中一個“房間”類似于傳統(tǒng)建筑中的砌塊,在工廠預(yù)制以后,運抵現(xiàn)場進行壘砌施工,只不過這種“盒子式的房間”不再僅是一種建筑材料,而是一種空間模塊。現(xiàn)場僅需要完成盒子就位,構(gòu)件之間的連接,管線連接等總體工序。
盒子建筑是一種新型房屋建筑結(jié)構(gòu)型式。這種構(gòu)件是由頂板、底板和四面墻板組成,是六面體形(也有的做成五面和四面體的),因它的外形很與盒子相似,故稱“盒子構(gòu)件”。這種盒子構(gòu)件,只需要在工廠成批生產(chǎn)一些六面、五面或四面的型體,一個房間大小為空間標準的盒子構(gòu)件,在現(xiàn)場將其交錯迭砌組合起來,再統(tǒng)一連接水、暖、電等管線,就能建成單層、多層或高層房屋建筑。
三、盒子結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展
作為一種獨特的建筑結(jié)構(gòu)形式,用工廠預(yù)制的盒子狀立體構(gòu)件運到施工現(xiàn)場組裝成的房屋,早在20世紀50年代的瑞士就形成盒子建筑結(jié)構(gòu)體系。在1967年加拿大蒙特利爾市建成了一個由354個盒子構(gòu)件組成的,其中包含了商店等公共設(shè)施在內(nèi)的綜合性居住體。這座名為“Habitat 67”(67號棲息地)的鋼筋混凝土盒子建筑充分發(fā)揮了“盒子”作為一種結(jié)構(gòu)形式和建筑造型手段的作用,創(chuàng)造出了前所未有的建筑形象。