美国装配式建筑产业发展趋势（上）

发布时间：2022-11-13 19:20:09 来源：网友投稿

在日益紧张的能源与环境形势下，随着建筑工业化的要求，各国建设模式和建筑产业发展方式正在加快转型。世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配产业化施工，作为建筑产业现代化的重要标志。“装配式建筑产业化是世界性的大潮流和大趋势，同时也是各国改革和发展的迫切要求；而美国在这方面无疑代表了目前世界最先进的水平”。美国建筑管理局国际联合会（ICBO）副主席凯文·伍尔夫教授认为，“美国已经形成成熟的装配住宅建筑市场，装配住宅构件及部品的标准化、系列化以及商品化的程度将近100%”。本文从政策机制、结构装配、技术体系、标准规范、信息化应用等内容阐述美国装配式住宅的产业动向与发展趋势。

一、美国装配式建筑的发展历程

“美国早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。17世纪向美洲移民时期所用的木构架拼装房屋，就是一种装配式建筑。到20世纪初，美国经历了三次移民高潮后，1920年美国人口总数首次猛超1亿”。美国白宫科技政策办公室（OSTP）主任奥普拉-温弗瑞介绍，“人们在拼装房屋设计上做了改进，增加了钢结构的灵活性和混凝土预制件的多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富”。

起源于20世纪30年代的汽车房屋是美国装配式住宅的一大主流，当时主要用来野营，二战期间野营的人减少，这种房车也就作为一个分支业务而存在，为选择移动生活方式的人们提供一个住所，成为一种比较先进的装配式活动住宅被固定下来。它的每个住宅单元就像是一辆大型的拖车，只要用特殊的汽车把它拉到现场，再由起重机吊装到地板垫块上和预埋好的水道、电源、电话系统相接，就能使用。活动住宅内部有暖气、浴室、厨房、餐厅、卧室等设施。其特点是既能独成一个单元，也能互相连接起来。至此，美国装配式建筑产业化、标准化的雏形出现了。

美国装配式建筑产业化、标准化初期的另一方面动力是采用Art Deco建筑风格。1931年完工的纽约帝国大厦是美国采用Art Deco建筑风格的标志性装配式建筑物，它在美国建筑师协会公布的美国人最喜爱的建筑中排名第一位。建于大萧条时期的大厦，其建设速度和技术在当时是具有划时代意义的。所有的建筑构件全部都在宾夕法尼亚的工厂里预装配好，然后运到纽约“搭积木”。每周的建设速度是4层半，这在当时是非常了不起的。完工时102层，381米高的大楼成为纽约最高的大楼，直到1972年世贸中心的双塔建成之前，帝国大厦一直是全纽约最高的建筑。2001年，“911事件”发生，世贸双塔被毁，帝国大厦又成为了第一位。它现在是美国第三高的建筑（第一和第二高的都在芝加哥）。目前每年到帝国大廈86楼参观的游客大约有350万。在帝国大厦内有1000多家公司，2万多名雇员，是美国继五角大楼之后的第二大单体办公楼。

在民用装配住宅方面，美国与其他国家的装配住宅产业化发展路径不同，发展初期就注重装配住宅的个性化与多样性，市场也主要集中在远离大城市的郊区，以低层木结构民宅为主体。与其他国家由于受到大城市扩张所带来的住房产业化的急速发展不同，美国最开始的装配住宅产业化有着自己独特的发展方向与应用对象。特别是20世纪40年代后，美国随着战后移民涌入人口大幅增加，二战中军人也出现复员高峰，军队和建筑施工队对简易装配住宅的需求增加，全国出现了严重的住房荒，在这种背景下，联邦政府开始指导使用汽车房屋，并努力提高这种住宅的质量；同时一些装配住宅生产工厂开始生产外观趋近传统装配住宅，底部配有滑轨可以用拖车托运的产业化装配住宅。

在40年代末到50年代初，美国建筑界对高层建筑的需求与塔式起重机出现。为了减轻维护墙体重量，开始使用标准化与模数化的装配集成预制建筑材料——幕墙。大面积玻璃幕墙代表作是1952年美国SOM事务所设计建造的纽约利华公司办公大厦。幕墙采用不锈钢框架，色彩雅致，尺度适宜，成为了当时宣传集中装配建筑的绝佳实例。

上世纪60年代后，随着生活水平的提高，美国人对住宅舒适度的要求也水涨船高。通货膨胀致使房地产领域的资金抽逃，专业工人的短缺进一步促进了建筑构件的机械化生产，这也直接促进了美国集成装配建筑进入一个新阶段，其特点就是现浇集成体系和全装配体系，从专项体系向通用体系过渡。轻质高强度的建筑材料如钢、铝、石棉板、石膏、声热绝缘材料、木材料、结构塑料等构成的轻型体系，是当时集成装配体系的先进形式。这一时期，除住宅建设外，美国的中小学校以及大学的广泛建设，使得柱子、支撑以及大跨度的楼板（7.2米/8.4米）在框架结构体系的运用中逐渐成熟。工业厂房以及体育场馆的建设使得预制柱、预应力I型桁架、桁条和棚顶得到了应用。由于新的结构体系比混凝土结构更加易于生产、节点制作更多样化、精度更高，从而出现了要求统一集成装配建造体系通用标准与技术规范适用范围的紧迫趋势。

到了上世纪70年代，装配建造体系迫切需要统一标准与规范，不仅人们对住宅的要求更高了。美国又恰逢第一次能源危机，建筑界开始致力于实施配件化施工和机械化生产。于是，美国国会在1976年通过了《国家产业化住宅建造及安全法案》；同年在严厉的联邦法案指导下出台了美国装配住宅和城市发展部（HUD）的一系列严格的行业标准。其中HUD强制性规范的法规《制造装配住宅建造和安全标准》，一直沿用至今，并与后来的美国建筑体系逐步融合。直到1980年，接近75%的产业化装配住宅都是3.7～4.3m宽的单个部段单元，大多是放置在租来的产业化装配住宅社区土地上。该阶段，美国建筑业致力于发展标准化的功能块、设计上统一模数，这样易于统一又富于变化，降低了建设成本，提高了工厂通用性，增加了施工的可操作性，也给了设计更大的自由。

到了1988年，美国超过60%的产业化装配住宅是由两个以上的单元在工地用各种方法再结合到一起，大约75%的这些装配住宅是放置在私人土地上的，已经超过了放在装配住宅社区的数量，许多新的产业化装配住宅社区开始提供永久性混凝土基础上的高质量装配住宅，许多还带有地下室。

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