装配语境下的建筑造型多样化研究

蒋 宇, 马佳彬, 赵茉含, 毕凯璐, 郭先哲

(燕山大学, 河北秦皇岛 066000)

1 研究背景

伴随着我国的建筑工业化水平的提高，建筑建造技术也在迅速发展。传统粗放型建筑施工，由于施工周期过长，生产效率低。同时高消耗、高投入、低效益、误差大、不环保等问题，使其与当今发展低碳可持续性社会互相矛盾。就目前来说，我国逐步进入工业化成熟阶段、环保政策日趋严厉，我国发展装配式建筑是大势所趋。

2 研究意义与目的

本文探讨的主要是装配式建筑立面及造型的多样化，就目前来看，国家的政策在大力推行装配式建筑。因此本文意在解决装配式建筑造型和立面设计单调呆板乏味等问题，希望提出立面造型充满可变性与丰富性的思考，增加装配式建筑造型与立面的艺术性和设计感。让城市更有特色，摆脱千城一面的诟病。同时以尽量少的标准化模具，或某一基本单元构件，通过众多设计手法达到造型多种变化的目的，为新时代的消费者提供更多的个性化选择。

3 基于装饰角度的思考

3.1 色彩、材料的多样化应用

3.1.1 预制构件于材料的再加工

对预制墙板的再加工多指装配式建筑中处理外墙板构件的手法，是指将成型的外墙板构件通过机械方法或者化学方法进行再加工处理，具体有酸蚀、喷砂、拉毛、抛光等方式。例如图1表现出设计者人为的赋予外墙板裂缝状的肌理，这是一种具有可塑性和多样性的表现形式，能使各类建筑的立面充分表达艺术美感。

图1 预制构件的材料再加工

3.1.2 预制构件于色彩的强化构成逻辑

图2将组成装配式建筑的每个标准构件按特性归类后，然后赋予不同色彩以表现造型上的建构意义，以此色彩强化体块的构成逻辑从而加强装配式建筑秩序感，于造型上证明其艺术性和多样性。

图2 预制构件的色彩强化

3.2 垂直绿化

3.2.1 以墙面花槽为装配构件的垂直绿化

在墙面设置种植槽构件，多用于在建筑立面上起点缀效果。同时由于在立面上进行点缀的效果不宜布置过多，可以使用线状构图的手法强化建筑整体感的作用，根据立面的设计情况和特点进行布置，也可以用于呼应周边的绿化环境。

3.2.2 以网架构件为装配构件的垂直绿化

网架构件设计逻辑为通过一些后期增加的网架单一构件，对植物进行疏导与控制，具体构件形式可以为金属网架、木构架等。这种设计方法通过在植物与建筑之间增加了可供植物攀附的网架，在建筑外面增加了一层绿色的表皮，与原有的建筑立面呼应形成了双层表皮的效果，具有生态美观的视觉效果。

附加的网架构件与依附于建筑的绿植都是丰富立面造型的元素，优秀的网架形态构件可以为立面增彩很多，再配合上有层次的绿植，可以形成一个丰富多彩的立面效果，又暗合了生态化，可持续性的设计思路。

3.2.3 以模块构件为装配构件的垂直绿化

模块式垂直墙面绿化就是将事先培育好的植物模块依据需求安装在贴附于墙面或者脱离面的轻钢质结构，这样可以依据设计者的思考使立面造型达到不同的隐喻效果。使用可固定模块来增大模块和墙体之间的空间，既确保植物的通风又保障建筑物不被破坏，这是一种达到墙面整体绿化目的的方式。

4 基于手法角度思考——预制构件的拆分和组合

4.1 以房间模块为构件

4.1.1 核心筒形式

主要逻辑为从建筑的核心筒向外延展出一个个悬臂结构，将模块化的可移动单体放置在之上，强调单体的可置换的特点。由图3可知核心筒式的装配式建筑有几个特点：一是核心筒承重部分和非承重部分分开建造，能够显著提高构件的预制率；二是建筑构件的形式依赖于建筑功能空间的类型，建筑构件的拼接组合方式能够体现一定的建筑空间特征；三是建筑单体往往使用相同的构件。

图3 核心筒式装配建筑

核心筒形式是一种可快速加减搬运的形式，在需求量大时可以方便的复制出横向的单体加入，在需求减少时将单元拆除带走，是一种加法上的设计思路。同时也符合新陈代谢派的理论，即想象建筑不是一成不变的，而是一个完整的有机体，随着时间的推移可以展现出更多的可能性，强调建筑的可生长性与动态衍生过程。

4.1.2 自由组合形式

本质为标准化的一个空间模块单元，即在工厂预制生产出的盒子状的构件单元，再接着将这些模块化的居住空间以搭积木的方式按照一定的逻辑，互相拼接和叠加从而组成整体，并通过垂直交通筒进行连接和相互支持。其具体的搭接方式可由客户的需求来决定。同时也可根据户型的需求大小来决定模块单元的数量，建筑的自由度较高，可以丰富立面效果来形成一种错综复杂的美学形态，图4为自由组合形式模型。

图4 自由组合式装配建筑

错落有致的模块组合，可以使大部分户型都能得到较好的采光和视野，类似于将中国传统的院落空间垂直化，形成很多平台和交往性空间，使得每一户都能拥有一个空中花园，来达到带有强烈光影关系的建筑造型。

4.2 构件模块组合

4.2.1 单一构件的组合

将单一的装配构件通过组合、排列、错位、凹凸、重复等手法运用于建筑造型的方式多种多样，通过这些韵律排列的手法能够充分的塑造美和静的氛围。同时也可以塑造建筑的动势。这种构筑方式倾向于使用单一构件直接从外部对立面进行调节和干预，通过对构件排列的密度，位置的轻微变化等方式来影响空间的效果，让参与者对建筑空间形成一种形象的、生动的、全面的认知。例如图5秦皇岛茂业中心就是采用扁平的三角构件产生了如此丰富的建筑立面效果。

图5 秦皇岛茂业中心立面

4.2.2 多种构件的组合

多种装配构件的组合，以外墙板、窗、阳台等可预制标准构件其中某一项为单体，进行变形，复制，旋转，拼接等方式进行组合。图6以预制外墙板为变形载体，将矩形构件和梯形构件进行拼接，得到的新的几何图形进而与原图形进行组合。使得整个立面由此类外墙板构件与玻璃构成，构件的形态决定了玻璃形态，达成了变化多样、虚实互补的立面图的关系。

利用多种相同类型构件的组合，通过拆解、变形和拼接手法的变化得到不同的立面效果，由于构件之间存在着基本构成逻辑，可以使得立面造型有规律可循，而不会造成视觉上的杂乱无章。

4.2.3 多种元素构件的组合

虽然根据装配式建筑的理性考虑，应尽量考虑采用更多标准化预制构件，但是在其基础上通过多种营造立面造型的元素相结合则可以进一步实现建筑立面的个性化和多样化效果。如将多种标准化构件的组合和建筑立面肌理色彩的变化相结合，可以展现出多元的设计风格和建筑外观，实现建筑造型的规律统一和个性变化。

建筑造型处理手法如图7所示，利用黑色的突出外包阳台板和白色的斜向阳台外墙板构造一种和谐统一又个性丰富的建筑立面。玻璃栏板、白色亮面岩板和镜面反光黑色阳台板在颜色上实现了多变个性，而在肌理上又实现了奇妙的统一，而左右3列阳台板的不同组合方式又给予了更加丰富的立面层次。

图6 多种构件组合立面

图7 不同元素构件组合立面

4.3 以结构模块为构件

4.3.1 矩阵模式

在矩阵模式中装配式建筑作为建筑可持续化的表达，不再是建筑设计建成结束再购买，而是利用其快速建造和再生长的优势，使得用户自我定义、重新创造成为可能。建筑结构体由模数化空间生成，填充体由可拆卸组装的装配构件进行补完，以方便居民根据需求来进行灵活组装，这种受矩阵约束的模式即是由模数化建造的装配框架体系，如图8所示。

图8 矩阵模式装配框架

而这种模式可以在不同构件补完情况下会呈现不定性的建筑样式，建筑整体造型都会在建筑师与使用者的配合下随机呈现，多样变化的优越性则可以在造型上体现出来。

4.3.2 插件城市模式

所谓“插件城市”就是将可移动的模块舱体作为建筑的基础构件单元，像插件一样插入到筒状的骨架组成的巨型结构中最初是由英国建筑师彼得·库克基于当时的城市暴露出来的问题展开的关于未来城市形态的探讨和设计，其整个建筑体系的主体结构是由框架和竖向核心筒组成，造型与尺度可根据需求和城市规模来变动如图9所示。

图9 插件城市装配模式

在独立的交通体系框架下，其预制功能构件即可移动舱体按照一定的规律置入到结构框架当中。此建筑构想至今并没有被实际建造出来，笔者认为其对于装配式建筑造型多样化存在可借鉴吸收之处。

5 结束语

本次研究基于对预制装配式建筑设计的特点，影响因素及应用进行分析，通过已知的装配式建筑概念及原则了解并探究装配语境下建筑造型多样化的方法，通过一些手法的剖析给予建筑造型多样化设计的可行性提供客观依据和参考。