輕而強
——朱競翔的輕型復合建筑系統

作者：程力真

好的設計都是在非常有限的資源條件下做出最優的安排。你可以用豐富的資源做更獨特的東西，也可以用非常有限的資源做普適性的東西 ，我們的研究多關注偏遠地區，就是從后者入手。——朱競翔一席演講《負擔得起的房子》

一、“輕”的理念生成：

現任職于香港中文大學的朱競翔教授早年在東南大學建筑系完成了從本科到博士的學習，讀博期間曾經到瑞士訪學，1999年完成博士論文《約束與自由——來自現代運動結構先驅的啟示》，深入研究了現代主義建筑初始的200年中，結構工程師在技術和形式之間的博弈，成為日后聚焦結構與空間問題的學術基礎。

自學生時代起，他用十年時間在江蘇進行了10萬平方米的設計實踐，其中不乏獲得業內高度好評的作品，正是這樣一個完美的職業開端促使他以建筑師特有的社會敏感度進行反思：人類的建造活動給自然和社會帶來什么？什么才是建筑學最本質最有決定意義的問題？在他看來，建筑技術的選擇應當以有益于自然環境和人類社會為導向，因此他將以往的設計方式概括為“重”，以“輕”為新的起點，組織團隊研發輕而強的建筑以豐富現有的“建筑種群”，希望用輕型建造體系改善“重”的建造方式所引發或不能解決的種種難題。

輕與重的對立與其說是技術方向的差異，不如說是兩種截然不同的設計態度。對于地球環境來說，高能耗、高保險系數、不可逆的建造已是不堪承受之重，低能耗、精準沒有冗余的建造、可逆的設計才是今天人類明智的選擇。輕映射著小，判斷一個建筑是否有價值不在于體量大小，而要看它們對于社會發展能否起到積極的作用。輕帶來更多可能，使建造的速度與方式都具有突破常規的潛力，具有極大的研發價值。

“輕”既是價值觀也是方法論，即首先是一種謙遜、務實、進步、開放的建造態度，然后又是全面的行動方略，是每一項工作從策劃、設計、實施到管理全過程所具有的統一目標導向。

二、輕而強，快而優：

建筑設計覆蓋的工作范疇非常廣，朱競翔秉承現代主義建筑師最受人尊敬的傳統——擔負社會責任，讓設計成為推動社會良性發展的積極力量，因此他特別關注社會問題及環境問題突出、資源匱乏的區域，尤其是現有營造體系尚未能有所作為的領域。

輕而強在專業技術層面意味著“質速”兼備——輕而強，快而優?！拜p”既是指質量輕，也是對環境輕介入、低影響的含義。“強”是堅固也是舒適度高、建造速度快的意思。一般快速建造往往伴隨熱物理性能差的缺點，而朱競翔團隊通過不斷進行物理性能的研究、設計、測試、反饋，在量化的基礎上進行分析，把空間品質的改進落實到數據上，不是僅憑有個體差異的感覺進行判斷，而是以精準的數據來提升舒適度。輕而強在環境生態學的層面意味著尊重自然和向自然學習。朱競翔倡導工業化，而追求的設計境界卻是“自然”。他認為建筑是個包含了許多子系統的人工創造物，由于建筑教育、設計、使用和建造之間的分離，這個人工創造物的子系統之間、子系統與環境之間會產生和諧或沖突的種種狀態注1。理想建筑的各部分之間不是子系統間的機械疊加，而是自然和諧兼容的關系。工業和自然之間是對立統一的，謀求二者之間的平衡也成為輕型體系團隊的追求。

輕而強在社會學、經濟學的層面意味著通過合理地組織建造，經濟高效地解決問題。輕與快帶來價廉的可能，讓許多處于經濟困境中的建造需求看到曙光。由于建造活動涉及廣泛的社會層面和復雜的利益關系，設計團隊要能夠綜合處理相關問題，最大程度地統籌物質和人文資源，協調部門合作和平衡各方利益，才能最終實現自己服務社會的“初心”。

三、新芽與成長：

1、破土而出

2008年汶川大地震后，在香港龍的文化慈善基金和香港中文大學新亞四川重建基金的資助下，第一座輕型建筑在四川劍閣縣下寺新芽小學落成。這座建筑面積437m2，建筑造價僅為1300/m2的小學由工廠預制、現場組裝，采用了第一個研發成果——鋼木復合的“新芽體系”，鋼架與維護體混合受力，系統之間相互依賴，使 結構穩定又便于快速拆建，上層結構只用了2周便搭建完成。系統的良好熱物理性能有賴于技術方面執行的三個原則：1）“六面連續絕熱”構造。2）利用蓄熱體穩定室內溫度波動。3）設計具有高性能的窗注2。此外，基礎施工采用當地的人力與工藝，用廢舊材料做提升建筑熱容的建筑構件；使用太陽能熱水和糞尿分離的廁所，以便在缺乏基礎設施的情況下也可以獲得衛生條件，這些做法使得下寺新芽小學成為鄉村接受新建造觀念的窗口。破土而出的“新芽”即刻引起廣泛的關注，2009年朱競翔便因此而獲得WA中國建筑大獎。

2、快速成長

2008到2013年間，輕型建筑系統團隊完成了9項實踐項目：3座鄉村小學——四川下寺新芽小學、四川鹽源達祖小學、云南美水小學；3座偏遠地區的工作站——四川鞍子河宣教中心、四川栗子坪工作站、四川白水河宣教中心；1座上海浦東濕地禁獵區工作站。研發中完成了新芽體系、箱式體系、板式建造體系和框式系統4種體系，學術研究之外，在應對無法預測的實踐中積累起豐富的經驗。

2.1 標準化與多樣性的平衡

朱競翔認為標準化的概念已經更新，過去套用統一的公式生成標準產品，現在通過公式中參數變化可以定制個性化產品。設計中影響多樣性的參數可以在不同層級設置，一個是設計層級，比如以基礎為變量，根據基地條件選擇類型。團隊在幾座地處陡峭山地的工作站中，采取了點式基礎，架起建筑以減少對地表原生環境的影響；在云南美水小學的建造中，土質遇雨會發生“橡皮土”現象，團隊采納了當地傳統的“萬年樁”做法，用不容易腐爛的松木樁打入基地解決了土質帶來的問題注3。另一個是社會層級，比如以提供人文需求和工作機會為變量。2014年的江蘇陸口村格萊珉鄉村銀行，在提供民間金融服務功能的同時也提供展示、會議、員工住所、公共浴室等綜合功能和有硬質鋪裝的公共廣場。用設計提升鄉村空間的凝聚力，為當地和周邊提供新的工作機會，展開鄉村生產的升級與再組織注4。此外，還有從心理層級進行考量，對使用者進行心理分析，提供心理上的安全感等方法。

2.2 以可逆性應對不確定性

可逆性是指空間的功能可以清零重塑、空間自身可以拆裝重組。城市化進程中，鄉村的人口狀況和經濟狀況都面臨不確定性，鄉村公共空間的設計中考慮可塑性，就可以提高建筑的應變力。比如下寺新芽小學的標準教室可以轉換為鄉村中心或者老年活動中心，四川白水河宣教中心的空間設計考慮了未來轉型為山地客?；蛎窬拥目赡堋?/p>

但是，有時鄉村建造活動的變數之大僅靠功能置換不足以解決問題，這時輕型建筑體系可以快速拆除、異地重建的特質可以把損失降到最低。團隊的第一個作品——下寺新芽小學在投入使用4年之后，遇到高鐵建設要穿過地基，學校不得不拆除的情況，由于系統研發時已經考慮了可逆的過程，團隊反將其視為一個檢驗的好機會，用以觀察其設計成果承受社會挑戰的潛力，顯示了在不確定性面前體系的優越性。

2.3 遠距離快速搭建

偏遠地區的建造常面臨各種基礎設施嚴重缺失的困境，在這類項目中研發團隊除了向結構、技術尋求合作之外，還憑借大學科研團隊的優勢，將物理、施工、材料、制造加工、物流運輸、社會科學等知識體系結合起來，與工業制造、政府部門、慈善組織積極合作，利用集成設計方法為解決困境尋找途徑。

肯尼亞內羅畢MCEDO學校項目是迄今為止距離最遠的跨國工程。如何在社會環境復雜，基礎設施簡陋的肯尼亞貧民窟建造一個有10間新教室的500余平方米的學校？陌生的語言環境和9000公里的距離，使工作充滿挑戰。項目組首先通過結構與機械兩個專業人員的合作開發出核心體系——“折疊結構”，即用Y字形折疊支架為豎向支撐——使主體結構可以折疊成平面，堆疊后裝入五個集裝箱，具備遠距離運輸的可行性，之后再完成任務的各個細節，協調跨地域的大量相關組織、企業及基層工匠，集成制造和信息的各方優勢，共同克服資金、技術、設施短缺的種種問題，完成從設計運輸到異地快速搭建的整套動作，造就了“三十天在九千公里外的貧民窟建造一座學校”這個神話，在當地獲得積極而深遠的社會影響。

3、迭代開發：

輕型建造團隊不斷開拓新的服務范圍，他們首先對市場需求進行研究，開發相應系統并作出示范性的應用，然后通過與制造業的聯合，將精良的設計與快速的建造推廣到社會需要的層面，讓快速環保的現代化成為可能。

2015年，受北京西部陽光農村發展基金會之邀，團隊為甘肅會寧厙去村設計“芭莎·童趣園”項目，旨在解決留守兒童學齡前教育問題。通盤考慮了西部地區幼教面臨的后期使用、從支教人員短缺、、物資匱乏的各方面困難，團隊提出一個問題：“倘若拿走了玩具與教具，一個空間還能夠吸引孩童嗎？”。這個設問帶來了全新的答案：一個特別的預制板式木結構建筑，看上去就象是由標準化的格子組成的小木屋，其設計融合了家具、教具、玩具、儲藏、結構、采光、維護等多元的角色，成為一個超大的玩具，一舉解決了多層面問題。小木屋自重很輕，基礎可以調節，對場地要求低，可以整體拆遷。首次搭建只耗費了8天時間，隨后，受到邀請在更短的時間內完成了一次原型迭代。

迭代是個運用于數學和軟件開發的方法，指從初始出發尋找一系列近似解來解決問題的過程。注5“芭莎·童趣園”這個原型兩年中通過“迭代”的方式完成了超過40棟的項目，實現批量和定制之間的平衡，并且還將原型成功轉化為茶室、公益展館、會議室等多種類型的建筑。設計日趨成熟而建造越來越簡化，甚至可以由示范搭建來引導未經專業訓練的人員，依靠安裝手冊用2-3天一幢的速度完成。這個作品成為輕型建筑體系達到的一個產品化的新高度。

童趣園在研究與設計，公益和商業之間獲得平衡，吸引了眾多媒體和公眾的關注，實現了很好的社會傳播效應，它受邀參加2016年威尼斯建筑雙年展，以又一個迭代的作品——“斗室”成為中國館中最受喜愛的實體展示作品之一。

四、輕型體系的潛能：

自2008到2018的十年間，輕型復合建筑系統完成了研發、落地、成長、迭代的一系列動作，成為一個充滿生機的體系。 輕不僅僅是輕本身，它重新界定了建筑與自然之間的關系，帶來巨大的創造空間，形成一個與傳統的主流建造不同的新模式。

“輕”打開建筑選址的新思路。四川白水河自然保護區宣教中心基址選擇了一塊無耕種價值的邊角山地，讓建筑浮在點式基礎上。基地到公路落差20m，基地內部高差1.5m，周邊布滿人工林，這樣的選址具有示范價值：保護更多的平坦耕地，同時也避開雨季洪水對谷地建筑的危害。

“輕”在產權復雜地區和生態敏感地區更具有優越性。在海拔4000米的青海玉樹高原小學項目中，設計采用80塊Z型截面板材形成建筑的主體結構，同時板材的疊加又形成階梯式的有趣空間，空間與結構體系集合在一起。所有構件預制好，運到高原快速安裝以應對惡劣氣候并最大程度降低了造價。在南昌鄱陽湖南磯濕地，設計團隊建造了一個有蜈蚣般百足，輕盈站立于水中的保護區觀察站，在洪水到來前的有限時間內搭建完成，細高的結構可以應對洪水期的劇烈水位變化。

“輕”的特性拓展了舊建筑重復利用的途徑。傳統舊建筑的重復使用方法主要是拆除構件重新使用或者舊空間改造。輕型結構的特性使它具有整體搬移，異地使用的可能。2017年的北京國際網球公開賽中，團隊與嘉實基金合作，嘗試由小單元組合成較大的展示空間，快速搭建一個具有超大室外屏幕的展室。在賽期內服務完畢，展室便恢復為兩個小活動室，捐贈偏遠地區小學，成為鄉村孩子們的樂園。

朱競翔與他的設計研究團隊在所關注的空間與結構、建造與施工、信息化的使用等方面還有非常豐富的礦藏等待開發。在國內關于建筑專業的未來疑慮重重的當下，他們的工作帶來啟發：關注社會需求就會有無限寬廣的領域，依靠團隊合作突破傳統的個人主導模式，設計會爆發出更大潛能。在朱競翔看來，建筑設計的核心是綜合性，揉合各方力量，讓設計成為整合資源的核心，實現設計的全面價值，這正是建筑師工作的意義所在。

注1：《新芽學校的誕生》朱競翔2011.2 ，P.52。

注2：《輕型建筑圍護系統的熱物理設計——新芽輕鋼復合建造系統的項目案例》，夏珩、朱競翔，《建筑學報》2014/01，P.106-111。

注3：《基座抑或撐腳——輕型建筑實踐中基礎設計的策略》，張東光、朱競翔，《建筑學報》2014/01，P.101-105。

注4：《作為一種鄉村建設路徑的輕型建筑系統——徐州陸口村格萊珉鄉村銀行》，史永高，《建筑學報》2015/07，P.017-021。

注5：《從原型設計到規模定制——如何在建筑產品開發中應用整體設計及敏捷開發？》，朱競翔、韓國日等，《時代建筑》2017/1，P.24-29。