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把蓋房子變得像“搭積木”一樣簡單

2018-01-02 15:02  來源: 科普中國-科學原理一點通

“蓋房子”一直以來都是一個工程浩大的技術活兒,這個復雜的工程能不能變得像兒童搭積木那樣簡單並且自由呢?其實,許多建築師都不斷在嘗試著把蓋房子變成像搭積木那樣快捷的事。許多大樓在20世紀60年代就採用工廠生産的預制構件,倣佛搭積木一樣在到現場拼裝建造房屋。20世紀60年代,英國的建築電訊小組曾經構想出“插入城市”的理念,整座城市的房子都是像積木一樣搭建的,每個房子就像抽屜一樣,可以用直升機或者吊車來回搬動。

 

兩個人蓋起一棟小別墅要用多久?

 

英國和丹麥的建築師研發出了一種能夠進行房屋DIY的新型建築組件。快速成型機生産出來的這些組件,就像積木模塊放大了一樣,每個模塊上都有可作為連接節點的小插槽,它們的標準都是統一的。每塊上面都標有數字,形狀也都是特定的。這樣,只要用電腦設計出建築整體形狀,然後運用數字技術對模塊進行分析,就能夠輸出標著數字的組合方法了。把相應的模塊按照計算出來的順序對準插槽組合起來,這樣,不需要任何大型起重設備,只需兩個人花上一個多月的時間,一座100多平米的小別墅就大功告成了。對于那些經常需要搬家的人來説,這麼做實在是太方便了!

裝配式建築能把建造工期縮短這麼多。是因為大部分部件都在工廠裏生産,到了施工現場,不需要再進行繁瑣的施工步驟,全部是在現場進行一體化拼裝,施工工期縮短了近一半,投入的勞動力也只有傳統建造房屋所需要勞動力的1/5。

 

越南預制拼裝起來的房屋

 

中國會出現“積木”搭起來的房子嗎?

 

其實,不只是西方,中國人也早就開始努力制造在流水線上生産標準化建築部件。這種做法用建築行業的術語來説叫作“建築的産業化”。在國家建築産業化生産基地中,傳統概念中需要在現場一點一點蓋起來的柱子、梁和墻體等重要建築構件,都能夠變成用工廠流水線生産出的大型“積木”産品,等待被運往各個工地。施工現場的工人們就像組裝汽車的産業工人一樣,他們只需要把這些 “積木”根據設計需要組合起來。

對于需要居住在房子裏的居民來説,更關心的是像搭積木搭建起來的房子,看上去是不是更美觀,質量是否過硬,能不能讓家人住的更舒適。很多人都覺得裝配式建築的外觀都是方方正正、像火柴盒一樣缺乏美觀的建築,其實並非如此,用積木搭起來的房子也能夠按照建築要求做到建築造型多樣化。比如,全球知名的地標性建築悉尼歌劇院,就憑借它美麗的橘子形造型給大家留下了美好的印象;日本的體育場館一般也都是採用預制裝配工法建造起來的。

人們相信,隨著科學技術的提高,總有一天,復雜浩大的建築工程會變成有趣的積木遊戲,蓋房可以像“搭積木”一樣自由組合。

 

中國湘潭蓋房子如同搭積木

 

像搭積木一樣建起來的房子是什麼樣的?

 

美國有一種活動住宅,是比較先進的産業化建築,在這種住宅裏每個單元就像是一輛大型的拖車,只要用專用的汽車把它拉到現場,再用起重機把這些部件吊裝到地板墊塊上和預埋好的電源、水道、電話係統相接,就成了可以居住的房子。這些房屋由專門設計的卡車拉著的活動房屋。這些卡車拉著的房屋就是他們建造得非常精美的家,有的有2~5個房間,廁所、空調、浴室和電視全部都有。它們停泊的位置一般設施都很齊全。活動房屋會被放在專門的停在場上,接通水電,拉上天線,全家就可以住進去了。停車場負責人説,去年,全美國每4所新房中就有一所是活動房屋。停車場管理人員會對這些活動房屋收取一小筆場租費和水電費。有的時候如果附近沒有超市的話,這類停車場所會設置一些綜合商店以方便住在活動房屋裏的人。由于城裏停車難的問題很多類似的商場挪到了空曠的鄉下,他們在那兒可以免交市裏需要交的各種稅收。

這種房子裏居住的有機械師、建築師、工廠的工程師、會計,甚至偶爾還會有幾個醫生或者牙醫。如果你工作的工廠倒閉了,你不會被沒辦法脫手的財産所困住。比如説,一個丈夫正在做一份工作,買了一棟新房,但是他被辭退了。那麼他的房子變得沒什麼價值。但是如果他買的是活動住房,他租一輛卡車就能夠把家搬到別的地方去了,什麼也沒有失去。雖然他可能永遠不需要這樣做,但這樣做讓他心裏感覺到踏實。

 

美國的活動住宅

 

“積木”能搭建出摩天大樓嗎?

 

世界上第一座大型裝配式建築是1851年倫敦建成的用鐵骨架嵌玻璃的水晶宮,它就是用産業化的建築手段拼搭出來的一棟大樓。倫敦水晶宮是英國工業革命時期的代表性建築。水晶宮是由英國園藝師J·帕克斯頓按照當時建造的植物園溫室和鐵路站棚的方式設計出來的,建築面積約7.4萬平方米,寬124.4米,長564米,共5垮,高三層,大部分為鐵結構,外墻和屋面都是用玻璃制造的,整個建築通體透明,所以被稱為“水晶宮”。

水晶宮位于倫敦海德公園內,是英國為第一屆世博會(當時正式名稱為萬國工業博覽會)而建的展館建築,當時共有25國參展者,水晶宮在世界各國都引起了不小的哄動,是19世紀最有代表性的建築。

“水晶宮”從1850年8月到1851年5月,施工時間總共不到九個月,施工過程中共用去鐵柱3300根,鐵梁2300根,玻璃9.3萬平方米。1852-1854年,水晶宮被移動到了肯特郡的塞登哈姆,重新組裝的時候,把中央通廊部分由原來的階梯形改成了筒型拱頂,和原來縱向拱頂一起形成了交叉拱頂。1936年11月30日晚水晶宮毀于一場大火,但是它的殘垣斷壁一直保留到了1941年。

1982年,建造倫敦水晶宮紀念碑方案在世界范圍內進行了一次競標,俄羅斯建築師布洛茨基和烏特金競得頭標。按照他們的想法,在一小片地段上豎起的幾個玻璃平面,他們希望能夠用這種方式喚起人們對過去那幢高大建築的回憶。

相信在不久的將來,我們能夠創造出更多的搭配型摩天大樓,到那時候,建築將不再是一個復雜的工程。

 

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作者: 科學原理一點通   [責任編輯: 呂芮光]