工業化住宅滿足多元化需求應變技術初探

■ 孟 剛 MENG Gang

0 引言

以企業標準化、產品標準化為基礎的工業化住宅，幾乎一面世，便面臨著標準化與多樣化的矛盾。標準化是一種技術策略，它使得生產行為具有相同的技術邏輯，從而減少了技術溝通障礙，也減少了時間和金錢的浪費。標準化技術希望對象具有相同特征，但多元化需求卻始終存在，并隨著時代的發展，其內容越發豐富。標準化與多元化的矛盾本質上就是建筑實體的靜態特征與具體使用的動態要求之間的矛盾，建筑的應變就是化靜為動。這種動靜之別還體現在兩個典型課題之間，即多樣化與可變性。多樣化以建筑建成為終點，而可變性恰好是以建成為起點。

1 多元誘變因子

住宅這一建筑類型有其特殊性。與公共建筑面向大量多樣化對象不同，住宅的使用者相對固定。設計中，如果像公共建筑那樣僅僅考慮共性，就更容易造成個體特征與建筑空間的矛盾。

來自于使用者個體差異的多元化，可以稱之為狹義多元化；而全局性的廣義多元化，其主體并非僅限于使用者，還來自技術、政策等抽象領域。

1.1 橫向因子

（1）需要關注使用者生活方式的多元化。當今人們的生活模式趨向多樣分化，生活作息、交往習慣等各不相同，因此對居住空間的要求也不一樣。有人喜歡獨處，有人喜歡聚會；有人喜歡熬夜，有人喜歡早睡。這些都是多元化需求的組成部分。

（2）觀念的不同也會導致對空間的需求不同。例如，使用者對私密性的重視程度，在不同地域及不同個體之間都存在差異，無疑會直接影響到居住空間設計。

1.2 縱向因子

建筑與人都有生命周期。即便是同一個使用者，隨著年齡的增大，行動能力、個人習慣、家庭結構等都必然會有變化，原先適用的居住空間也就可能有變動的需求。

按照美國心理學家埃里克森的理論，人的生命周期分為嬰兒期、兒童期、少兒期、少年期、青年期、中青年期、成年期、老年期等8個階段，每個階段心理特征很不相同，青年期重視自我表現，少年期、老年期則更需要鄰里交往，因此，對居住的需求必然有差異。

1.3 頻變因子

因為晝夜及季節交替，人們對居住的需求也會發生變化。相對于縱向因子的長期性和單向性，頻變因子更多地體現了周期性和循環性的特點。

1.4 附加因子

某些不可預見的政策因素也會直接影響到住宅設計。例如，住房體制改革對新建住宅的決定性影響就是不可忽視的，而節能規范等技術法規也可能促生對建成住宅的改造。

與其他類型的建筑一樣，作為不動產的住宅在靈活可變方面天生具有局限性。但多元化又要求住宅需要具備一定程度的應變能力，這也是評價住宅的指標之一（圖1）。

2 顯性可變與隱性可變

建筑作為物質環境，變化的方式再多，本質上也不會超出三類，即“有—無”之變、“多—少”之變、“大—小”之變。住宅建筑中，通過構件的靈活變動實現居住空間的變化，可以視為顯性可變；提高空間的寬容度，令使用者不必改變建筑構件，僅僅通過改變家具、軟裝或設備就能滿足多元化使用需求，則可以視為隱性可變。

隱性可變是住宅具備良好適應性的體現，它在使用需求與顯性可變之間形成了緩沖。建筑師可以先關注隱性可變，然后再考慮顯性可變。

2.1 隱性應變策略

建筑的隱性可變從狀態上看是不變，也即以不變應萬變。實質是以可變思維達到“不變”的實質。

2.1.1 強調中立

強調中立特征，減少精確限定，可以使得居住空間具有較高的寬容度，從而具備一定的自適應能力。例如，大開間住宅就是利用空間的高寬容度，為住戶的多元化需求提供便利。空間的中立性對于適應頻變因子尤其有效。

另外，在面積有限的前提下，應允許空間異用行為（adapted use of space）的發生（圖2），它是居住功能的有效補充；而非限定性是誘發異用行為的必要條件。

2.1.2 通用設計

20世紀80年代，美國北卡羅來納州大學教授R . L . 馬賽（Ronald L.MACE）提出b 通用設計(Universal Design)概念，即為側重隱性可變的例子。他在產品及環境設計中倡導人皆可用原則，使無論小孩、大人、老人，或任何殘疾人皆能獲益。

2.2 顯性應變策略

建筑的顯性可變是一種直接應變策略，操作對象為建筑構件，通常來說是非結構構件。

圖1 誘變因子示意圖

圖2 低窗臺異用為座椅、高窗臺異用為晾曬的例子

2.2.1 可增減

通過“有—無”之變，也即構件數量的變化，獲得多樣化的空間使用方式。其實空間可變與構件可變本質上是一回事，前者是結果，后者是手段。方案設計中的空間可變，需要通過技術設計和建筑建造中的構件可變來實現。

2.2.2 可替換

從建造角度看，可以通過構件的以新換舊來達到改進功能的目的。無論是設備模塊還是分隔構件都可以考慮替換策略，特別適合工業化住宅。

3 剛性路線與柔性路線

建筑師面對各種變化，也有自己的技術路徑可以選擇。總體上可分為剛性路線與柔性路線兩種，區別在于針對不可預見因素的態度。

3.1 剛性路線

剛性路線即由建筑師提供多種方案選項，供用戶選擇。它基于有限性假設，試圖預見變化的所有可能并將其類型化，將不可預見變為可預見，增強設計與使用的確定性。它意味著保留建筑師的控制力。

圖3是蘇黎世Hegianwandweg住宅某一單體平面，一梯四戶。在方案階段，建筑師為每一戶分別設計了3～9種分隔方案，在選定各戶平面后，再進行建造，體現了剛性路線有限多樣化的特征。

3.2 柔性路線

與剛性路線正相反，柔性路線基于無限性假設，將使用的不確知性納入考慮范疇，側重于以高寬容度滿足可變要求；從角色分工上看，柔性路線意味著使用者自主性最大化，建筑師的控制力被削弱。

作為開放建筑典例的荷蘭Molenvliet住宅便是柔性路線的代表。該住宅最初提供給用戶的圖紙，除承重結構與外圍護結構以外，完全是空白平面（圖4），建造前各家各戶拿出自己的想法與專業人士討論，從無到有畫出分隔方案，然后再各自得出最終平面圖。

4 工業化住宅應變方法

無論是隱性可變策略還是顯性可變策略，無論建筑師選擇剛性路線還是柔性路線，所有的應變方法都無外乎“有、多、大、無、少、小”之間的組合變化。在實踐中，不同的應變方法適宜度是不一樣的。

4.1 流程標準化

“變而不亂”是在應變設計中特別需要強調的基本原則，否則設計的普遍性將大打折扣，實施的難度也會增加。工業化住宅本來就具有良好的標準化基礎，全設計流程的標準化不是阻礙應變設計的因素，反而有助于它的實現。

4.2 戶型普適化

戶型普適化是一種基于隱性應變策略的思路。工業化住宅從一開始就將其納入技術框架，并且當作長期性存在。

4.3 設計開放化

引入使用者參數，形成居住者的有效參與，彌補設計者單一性的缺陷。上世紀60年代，源自荷蘭的開放建筑理論，便是立足工業化對用戶開放的嘗試。

4.4 單元模塊化

圖3 Hegianwandweg住宅單體平面圖

圖4 Molenvliet住宅提供給用戶的原始平面圖

所謂單元，既包括空間單元，也包括構件單元。例如，在戶型設計中，建筑師以空間單元為基本組合元素，通過組合拆分形成完整平面；而某些工業化住宅體系中，將通用結構構件分成承重墻式模塊和角支撐式模塊兩種，它們在建造技術中具有不同意義。

4.5 空間等級化

基于功能分類可以將每一空間分為基本面積與舒適面積兩個部分?；久娣e可視為不可變部分，舒適面積部分則承擔主要的應變任務。

4.6 構件層次化

構件層次化的好處就是使得構件具有一定獨立性，高層次控制或限定低層次，低層次的變化不影響高層次。開放建筑理論中的支撐體住宅就是層次概念的最好實例，它將構件分為組織層次（Tissue Level）、支撐體層次（Support Level）、填充體層次（Infill Level）三個等級。

構件層次化不僅在新建建筑中對構造細節產生影響（圖5），還有利于建筑構件的更新操作，因為它允許不同的建筑構件具有不同的壽命周期。

4.7 材料輕質化

雖然材料輕質化的優勢更多地體現在具體技術中，比較微觀，但縱觀歷史上工業化住宅追求多樣化的實踐活動，大抵都對材料輕質化有訴求。以圖3的Hegianwandweg住宅為例，它除了核心筒為現澆混凝土以外，外圍包括樓板在內都采用了木結構。

4.8 節點干作化

工廠生產、現場拼裝、高度機械化是工業化建筑的本質，干作節點既是必要需求，也具有充分條件，且為遠期改造提供了低損、無損拆改的可能性。

5 工業化技術的應變優勢

建立在標準化、產品化基礎上的建筑工業化技術，經歷了幾十年的發展，除了滿足基本建造要求以外，在應變方法上也體現了不同于傳統技術的優勢（圖6）。

5.1 集約化

首先就是集約化優勢。工業化建筑以技術集成為特色，便于形成菜單式的選擇模式，無論主體結構、內裝修還是設備相關部分都建立在統籌開發的基礎上。對于預期內和超出預期的變化，可以做體系化的調整，即System flexibility。

5.2 資源化

正因為整個生產建造流程具有高度體系化特征，工業化技術的應變手段還具備資源化優勢，亦即Resource flexibility。相對于傳統孤立、零散的項目建設，工業化體系能更高效地調動資源，滿足應變要求。

5.3 規格化

工業化建筑將住宅視作產品，相應地也像對待工業產品那樣提供使用手冊，并可以提供更規范的售后服務。在后期使用過程中可能出現的變化需求，更可以提供規格化改造替換服務。

5.4 動態化

圖5 構件層次在節點上的體現

圖6 工業化住宅應變方法構架

以體系化為重要特征的工業化建筑從幾十年前開始，便已注意到面向用戶、面向變化的必要性，且較之傳統建造提供了更高程度的開放化設計，在動態化方面具有顯著優勢。

如今，不斷涌現的新技術如BIM操作系統、參數化與機器人建造等，不僅其自身必然建立在工業化技術基礎之上，同時也是對工業化建筑的補充加強與專門化。它們無一例外地為建成品的應變操作提供了新的幫助。

6 結語

住宅可變性這個話題，既由來已久，又常談常新。它本身又可分為不變與變化兩個部分，比如誘變因子大體保持穩定，因為人的行為模式與分化沒有太大變化；而應變方法則隨著技術的發展不斷增添新的內容。

一方面，雖然工業化住宅賴以立足的標準化策略表面上強調的是限制，但事實上，它之所以建立嚴格的新秩序是為了換一個角度給可變性提供更多新方法；另一方面，今天我們所面對的新型建筑工業化已經表現出高度開放特征，數字化、智能化的融入，不斷地讓住宅應變技術獲得新方向，因此，正是工業化賦予應變技術以新動力、新優勢。

本文從源頭開始，對住宅應變技術及策略提綱挈領地進行了框架式總結，旨在重新梳理這一經典問題，形成符合時代特征的全面認識。更重要的是，可以以此框架為出發點，對各個分支展開細化研究，從而取得深度與廣度并存的成果。