摘要：開放建筑理論采用兩種不同的體系來設(shè)計靈活多變的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。裝配式建筑的內(nèi)部空間受預(yù)制結(jié)構(gòu)影響較大，無法產(chǎn)生靈活多變的空間，限制了裝配式建筑的應(yīng)用。結(jié)合開放建筑理論的特點與裝配式建筑空間變化的需求，探討將開放建筑理論運用到裝配式建筑設(shè)計中，讓兩者結(jié)合產(chǎn)生豐富的空間變化。
關(guān)鍵詞：開放建筑裝配式建筑綠色建筑SI體系
0引言
當(dāng)前我國綠色建筑發(fā)展行業(yè)勢頭迅猛，而裝配式建筑作為綠色建筑中的一個重要的分類，其發(fā)展也是不可阻擋。但是，由于裝配式建筑的內(nèi)部空間分布的單一性，以及外立面的千篇一律一直是為大家所詬病。而開放建筑理論作為一種較為新型的建筑設(shè)計理論，可以充分解決裝配式建筑內(nèi)部空間缺少變化的問題。將開放建筑理論與裝配式建筑相結(jié)合，能較好地實現(xiàn)裝配式建筑的設(shè)計性。
1研究背景
1.1裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
裝配式建筑又稱建筑工業(yè)化，即建筑的各個構(gòu)件預(yù)先在工廠里進(jìn)行生產(chǎn)，例如梁、板、柱等構(gòu)件，再根據(jù)需要運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在現(xiàn)場進(jìn)行組裝，拼配成所需要的建筑物。裝配式建筑作為綠色建筑的新型產(chǎn)業(yè)，其工業(yè)化特征一直是國家大力推廣的基礎(chǔ)，主要具有三個建造特點：結(jié)構(gòu)構(gòu)件性，構(gòu)件預(yù)制性以及構(gòu)件集成性，且裝配式建筑體現(xiàn)出了建筑功能與形式意義的復(fù)合[1]。
1.2開放建筑理論及可行性
20世紀(jì)60年代約翰·哈布瑞肯(N.J.Habraken)提出開放建筑的“SI”體系[2]，“SI”體系是建筑各個部分按照所處在的開放建筑所劃分的層級關(guān)系可以分為支撐體系統(tǒng)(SupportSystem)和填充體(InfillSystem)系統(tǒng)。而在開放建筑里的層級劃分是有等級控制的，處于高一層級的建筑部分可以控制處于低一層級的建筑部分，從而限制其低層級的變化與發(fā)展，而處于低一層級的部分可以自由的變化與發(fā)展，并且不會影響到高一層級。
由此任何可以控制或者限定低一層級變化和發(fā)展的高一層級都可以相對的認(rèn)為是下一層級的“支撐體”。而受到高一層級控制和限定的低一層級都可以看作相對上一層級的“填充體”。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)伯納德·魯彭用“Polyvalenoe(多意、多值、多適)”一詞來概括這種設(shè)計手法：即是將多種可能的功能融入一個靜態(tài)的空間中，通過其在整體中的相互關(guān)系和私密性的變化，釋放出相應(yīng)的功能——即“以不變應(yīng)萬變”[3]。本文結(jié)合開放建筑的特點，把開放建筑理論應(yīng)用到裝配式建筑設(shè)計當(dāng)中，可以有效的解決裝配式建筑內(nèi)部空間變化不靈活、外立面單一以及便于現(xiàn)場施工等問題。
2開放建筑理論的發(fā)展及對裝配式建筑設(shè)計的啟示
2.1開放建筑的理論發(fā)展過程
開放建筑理論從對居住空間的探討直至對整個建筑內(nèi)部空間靈活性設(shè)計的成熟共有五個階段。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人與建筑、環(huán)境之間相互認(rèn)識了解逐漸加深，對于空間的感悟也一直在提升，從而催生了開放建筑理論這一類對空間變化記性思考的建筑設(shè)計思想。
2.2對裝配式建筑設(shè)計的啟示
開放建筑是一種以開放式營建來設(shè)計，營造及管理建筑的方式[5]。其側(cè)重考慮利用現(xiàn)有技術(shù)和手段來營造能適應(yīng)未來變化的一種建筑，同時可以給住戶提供一種長效的建筑體系，即所謂的“可持續(xù)化”，重點在強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)，如何運用相同的模數(shù)設(shè)計出更靈活多變的空間，不拘泥于建筑形式和類型，通過這種開放建筑理論進(jìn)行的建筑設(shè)計，可以充分體現(xiàn)人、自然和建筑之間的共生。
2.2.1使用者參與設(shè)計機(jī)制
由于開放建筑理論采用的是“層級”的概念，上一層級對于下一層級具有管轄作用，而相對低層級則可以自由變化，并且層級之間相互聯(lián)系但又互不干擾[6]。這就實現(xiàn)了裝配式建筑在設(shè)計過程中功能分區(qū)的人性劃分，可以讓使用者參與到裝配式建筑的內(nèi)部空間設(shè)計當(dāng)中，根據(jù)居住功能或辦公空間進(jìn)行自由的劃分，并且在管道線路、家具布置以及材料的選擇上具有一定的決定權(quán)。此方式可以為建筑的使用者們提供機(jī)會，為使用者的參與設(shè)計機(jī)制創(chuàng)造有利條件。裝配式建筑設(shè)計可以按照開放建筑理論，通過設(shè)計權(quán)的重新分配來引導(dǎo)使用者共同參與到建筑的內(nèi)部空間設(shè)計當(dāng)中，最終形成使用者的參與設(shè)計機(jī)制。
2.2.2增強(qiáng)裝配式建筑的可持續(xù)性
開放建筑理論通過對建筑進(jìn)行分層級的控制，從而使建筑的不同結(jié)構(gòu)部分具有不同的使用壽命，進(jìn)而提升建筑整體使用壽命，實現(xiàn)建筑在全生命周期內(nèi)可持續(xù)性的有效提升[7]。在未來對裝配式建筑的設(shè)計過程中，在不同使用周期內(nèi)對不同的建筑層級，建筑材料，建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行修繕和升級，可以減少對建筑主體進(jìn)行的拆建，從而延長建筑主體使用壽命，并且減少施工帶來的資源浪費。而填充結(jié)構(gòu)作為非承重結(jié)構(gòu)可以使用輕質(zhì)、環(huán)保、可回收利用的材料，從而增強(qiáng)整個建筑的可持續(xù)性。
2.2.3推進(jìn)建筑工業(yè)化的發(fā)展
開放建筑作為一種新型居住單元的拼接，從而可以拼接成建筑層級，而多種居住單元拼接而成的建筑層級，可以擴(kuò)展到社區(qū)乃至城市層級。作為預(yù)制內(nèi)墻的維護(hù)結(jié)構(gòu)則完全可以在工廠進(jìn)行施工完畢后，在現(xiàn)場使用吊車進(jìn)行吊裝，從而減少現(xiàn)場施工作業(yè)。這種開放建筑與裝配式建筑結(jié)合的住宅類建筑，可以滿足建筑工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)，并且大幅度促進(jìn)我國建筑工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。這就是兩者結(jié)合對于整個建筑行業(yè)發(fā)展的影響，從設(shè)計之初到業(yè)主使用之時，即人為賦予整個建筑的“生命”。
2.2.4適應(yīng)性的控制
開放建筑理論中，使用空間的適應(yīng)性是衡量一個空間能夠分為多少功能的標(biāo)準(zhǔn)，也就是一個固定獨立空間適應(yīng)性的體現(xiàn)。而可變性則隸屬于適應(yīng)性中，是達(dá)到適應(yīng)性的一種手段，支撐體和填充體分離大幅提高了空間的適應(yīng)性?？臻g形式由功能的可能性，而非單一、特定、事先確定的功能決定。首先，支撐體所限制的空間為實現(xiàn)可變的使用空間提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，且可變的內(nèi)部空間及構(gòu)件減少了所需要的拆除次數(shù)。其次，以使用者的訴求作為初始點，極力的平衡了建筑功能與內(nèi)部空間的協(xié)調(diào)關(guān)系，使建筑空間與功能處于一種動態(tài)平衡之中，且能隨著時間的變化而改變[8]。
3應(yīng)用案例分析
3.1無錫支撐體住宅要要
將裝配式融合進(jìn)開放建筑理論1984年由建筑師鮑家聲主持設(shè)計的無錫支撐體住宅是當(dāng)時開放建筑的一個實驗性住宅，鮑家聲對無錫支撐體住宅使用了單一支撐體和多種支撐體組合的方式[9]，從而對開放建筑的住宅工業(yè)化和多樣化的可行性進(jìn)行了探索。該項目吸收了當(dāng)?shù)孛窬拥膫鹘y(tǒng)元素，建造了四合院形式的多層住宅的創(chuàng)新形式。該住宅使用了開放建筑理論，運用支撐體和填充體來進(jìn)行建筑空間的劃分，建造多層庭院式建筑，采用一梯兩戶式的梯間式的入口形式，每戶有一大一小兩個房間，兩戶之間用鋼筋混凝土連接，在較大房間和兩個房間相連接的部分使用靈活的隔墻，根據(jù)業(yè)主的需求形成不同的房間以及新的空間組合形式。住宅使用橫墻承重的磚混結(jié)構(gòu)。
無錫支撐體住宅可以使用裝配式建筑的建造方法結(jié)合支撐體住宅的空間設(shè)計理念，來進(jìn)行支撐體建筑的建造。由于當(dāng)時技術(shù)有限，無錫支撐體住宅只能使用橫墻承重的磚混結(jié)構(gòu)，但是現(xiàn)在可以使用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行承重，結(jié)構(gòu)上使用核心筒進(jìn)行豎向交通的連接可以實現(xiàn)高層建筑的建造。結(jié)合當(dāng)前的裝配式建筑技術(shù)的建造方法可以大大節(jié)約施工成本，縮短施工周期。
3.2KODA要要運用開放建筑理論設(shè)計的裝配式建筑
KODA是由愛沙尼亞事務(wù)所Kodasema設(shè)計的一種可移動預(yù)制裝配式小型住宅，其主要特點就是可以讓用戶在一天內(nèi)將其移動到新的位置上。在其設(shè)計的原型上包括一個開放平面的起居空間和設(shè)置在夾層上的臥室，整個房間的占地面積只有25m2，其中還包括了一個小露臺。整個房間使用的構(gòu)件全是在工廠預(yù)制生產(chǎn)完成的，在現(xiàn)場完成所有構(gòu)件的組裝。雖然現(xiàn)在裝配式建筑發(fā)展相當(dāng)普遍，各種公共建筑和居住建筑都在大力的使用裝配式建筑，但是類似于這種可移動的預(yù)制裝配式建筑，僅是體現(xiàn)在實驗性的住宅方面，而這種實驗性的小型居住類裝配式建筑更加適合與開放建筑理論進(jìn)行結(jié)合，從而產(chǎn)生出更加多變建筑生成原則。
基于原始KODA的平面設(shè)計圖來看，整個建筑作為了一個居住單元類型，內(nèi)部首層以及二層由兩種隔斷劃分成公共活動空間和私密空間。原設(shè)計思路是將小型的休息區(qū)域放在玻璃墻的后方，而將廚房、浴室和臥室放置在后側(cè)以提供其私密性，睡眠區(qū)通過梯子進(jìn)行連接，其大小僅能放著一張床。將整個建筑運用到SI體系里之后，作為外墻的預(yù)制結(jié)構(gòu)則可以看作是SI體系的支撐體體系，作為內(nèi)墻隔斷的預(yù)制結(jié)構(gòu)可以看成填充體體系。對KODA的內(nèi)部空間進(jìn)行填充體的改變可以得到不同的內(nèi)部空間的構(gòu)成，如原型更加注重公共空間的使用和對起居方面的私密性的控制，而通過改變內(nèi)部隔墻的位置，可得到一個躍層建筑，增加了內(nèi)部空間豎向方向的視線變化，并且通過減少公共空間的使用面積而增加了起居空間的使用面積，更加注重人為感受。
通過對內(nèi)墻位置的改變進(jìn)而改變的內(nèi)部空間，可以根據(jù)業(yè)主的不同需求進(jìn)行設(shè)計，從而可以滿足各個業(yè)主的使用需求，既然作為可移動裝配式居住空間，那么必然會更加注重人為的感受。并且，經(jīng)過長時間之后相同的內(nèi)部設(shè)計也會使業(yè)主對這個實驗性單元的新鮮感產(chǎn)生衰退，此時，如果可以重新利用SI體系當(dāng)中的填充體可以隨時拆卸以及重新設(shè)計的特性，那么也可以讓使用者產(chǎn)生不一樣的居住體驗。
4結(jié)語
本文對裝配式建筑與開放建筑理論兩者結(jié)合的進(jìn)行了初步的研究，由于相關(guān)文獻(xiàn)以及實際項目較少，故研究還需更進(jìn)一步的深入。開放建筑理論作為一個較為新型的建筑理論，與裝配式建筑甚至其他建筑建造方式的結(jié)合比較少見。裝配式建筑的發(fā)展雖然比較快速，但是由于其發(fā)展時間較短的緣故，與其他建筑設(shè)計理論相結(jié)合的方面也比較匱乏。對于裝配式建筑行業(yè)來說，當(dāng)前除了施工之外所面臨的最主要問題是裝配式建筑外形及內(nèi)部空間的千篇一律而影響了裝配式建筑的發(fā)展。裝配式建筑的本質(zhì)就是使用固定模數(shù)來確定固定的房間大小，如何確定好一個固定模數(shù)顯得極為關(guān)鍵。而開放建筑理論則可以通過自身SI體系的特性來隨時的改變這一模數(shù)，使得裝配式建筑能夠更好地根據(jù)預(yù)制構(gòu)件來進(jìn)行建造，可以預(yù)見這兩者的結(jié)合是令人期待的。
參考文獻(xiàn)
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建筑工程師論文范文：綠色生態(tài)建筑設(shè)計及建筑設(shè)計
這篇建筑職稱論文發(fā)表了綠色生態(tài)建筑設(shè)計及建筑設(shè)計，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境遭到了不同程度的破壞，所以研究綠色生態(tài)建筑和低碳節(jié)能技術(shù)意義重大，論文探討了綠色生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計原則和低碳節(jié)能建筑的設(shè)計原則，盡可能減少建筑開發(fā)對自然環(huán)境的負(fù)面影響。
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