傅绍辉/FU Shaohui
建筑从分类来讲,如果要区分出与民用建筑相对应的类型,应该是军用建筑。但是在中国,无论是传统习惯还是专业规范的制定,建筑是按照民用建筑和工业建筑来划分的,虽然建筑中不乏“民用的”工业建筑。因此这里便可以引出一个公式:
“工业建筑≠民用建筑
此公式将工业建筑限定为满足生产活动需要的类型,如仓库、厂房等。民用建筑的定义又是一切非工业建筑的类型。也就是说,民用建筑本身是个被动的范畴,它的存在附属于工业建筑。民用建筑也是一个不定的概念,如果它相对是军用,而不是工业,它的定义便随之改变。
这个公式在中国曾经是通过机构的设立来支持的,从建筑院校中的工业或民用教研室到工业或民用建筑设计院。它出现在一定的历史时期,反映了当时中国政治与经济状况,也体现了对建筑艺术的一个主导性的定义”[1]。
工业建筑是随着工业革命的发展而逐渐产生的一种新的建筑类型。在工业革命初期,由于还没有出现大规模的工业化生产,以手工业或者小作坊家庭式为主的生产方式,对建筑空间的要求与民用建筑相比并无特别之处,工业建筑与民用建筑在空间和形式上也没有太大的差别。而且,由于生产规模的限制,不可能大规模出现同类产品,这反而使得产品的个性及独特性得以保存。即使随着建筑技术和材料的进步,不论是用于工业的建筑还是用于民用的建筑,建筑依然在传统“范式”(paradigm)中发展,并未出现根本性的变革。
工业革命以后,人类的制造业大致可以划分为机械制造时代、电气与自动化时代、信息化时代和智能化时代。现代意义的工业建筑是随着机械制造时代的发展而产生的一种新的建筑形式。
对此,我们需要对工业建筑提出一个定义。一般来讲,有物质产出或者物质集中存储的建筑被视为工业建筑。
“工业建筑:工业建筑指供人民从事各类生产活动的建筑物和构筑物。工业建筑在18 世纪后期最先出现于英国,后来在美国及欧洲一些国家,也兴建了各种工业建筑。苏联在1920-1930 年代,开始进行大规模工业建设。中国在1950 年代开始大量建造各种类型的工业建筑。
工业建筑设计的基本原则:满足生产工艺要求、合理选择结构形式、保证良好生产环境、合理布置生活用房和辅助用房”[2]468。
1 法古斯鞋楦厂(摄影:于洋)
其实这样的定义不一定全面和准确。有相当多的建筑处在工业建筑和民用建筑之间,其边界未必十分清晰。例如,现在大家都熟悉的超市,其基本形态脱胎于仓储建筑。从建筑设计的定义上划分,仓库属于工业建筑,而超市属于民用建筑。我们分析超市和仓储建筑,其实不难发现二者之间的诸多共性。而仓储超市又进一步模糊了二者之间的界限。
因此,这里提出另一种定义方式,即区分一座建筑是民用建筑还是工业建筑,依据的是建筑服务的对象是“人”还是“设备”,或者说其主要功能的设置是针对“人”还是针对“生产设备”。当建筑空间的物理环境以满足其中的设备设施的工艺要求及运行需求为主要目标时,该空间可被视为具有工业建筑属性的空间。当一座建筑的主要核心空间为具有工业建筑属性的空间时,该建筑可被视为工业建筑。
19 世纪中后期,虽然由于工业革命的进程,社会较传统社会在很多方面已有很大转变,但新的办公、教学、展览模式等尚未出现,由于使用功能并无本质的改变,因此在民用建筑领域对建筑的空间和形式上进行突破和改变的动力远不如工业生产领域来得急迫。现代工业机械化的生产方式以及新的生产设备,不仅极大地提高了生产效率,对建筑空间的通透性、开敞性、灵活性等方面也提出了新的要求。而同时,钢铁、玻璃、电梯、传送带等新的建筑材料和建筑设备的广泛应用,也给当时的建筑师提供了更加强有力的支持。出于对新功能和需求的重视,以及对新的建筑材料的应用和新的施工建造技术的突破,新的工业厂房(如法古斯鞋楦厂、透平机车间等)在建筑领域中率先出现(图1、2)。我们从透平机车间的细部设计中可以感受到对功能性结构构件的直截了当的表达,反映出建筑审美转型的端倪(图3)。
2 透平机车间(摄影:李博)
3 透平机车间细部(摄影:苏杭)
新形式的出现在当时的时代背景下所引发的不同的声音甚至质疑无法阻挡技术进步的趋势,最终成果必然进入大众的生活之中,渗入生活的方方面面。适应消费推广需要的博览会的出现,不仅产生出新的标志性建筑和展览类建筑(如埃菲尔铁塔、水晶宫等),也将新材料、新工艺带入民用建筑中,并开始影响人们的审美评价标准。正如德国建筑师曼哈德·冯·格康(Meinhard von Gerkan)所言:“100 年前,全世界还在欢呼工业化带来的进步。机器生产取代人类劳作是面向未来的巨大的革命,以工业建筑为代表的美学风格得到广泛的推崇。1910-1930 年代间,盛行的‘新建筑’(Neues Bauen)的理论基础即是从现代工业的过程的形式语言发展而来,功能性和客观性由此成为建筑和城市规划中的新设计手法和表现方式”[3]。工业建筑所引领的新建筑形式经过几代建筑师的不懈努力,最终带来了建筑从空间到形式的全面转变。
20 世纪,随着生产规模的不断扩大,特别是大规模流水线生产方式的出现,工业制造模式再次发生重大改变。这一次不仅是工业建筑,而是深刻地影响到整个建筑领域。“国际式”可以说就是其中的一个产物。
技术的推动作用今天再一次深刻地影响和改变大众的生活。工业建筑也将再次引领建筑学的进步。由于信息技术的发展和计算机的广泛应用,在数字化时代中,工业生产方式也会因此而发生重大转变。
机械化、自动化生产提供了大量廉价的产品,普遍提高了人们的生活水平,但同时也使产品的独特性、个性化逐渐消失。高技术、智能化制造,是继19 世纪机械化生产和20 世纪大规模批量化生产之后又一次巨大的革命。2020 年春爆发的新冠疫情又使公共卫生安全议题备受关注,其中工业建筑还承担着疫后经济恢复的重任。营造健康、安全的建筑环境,建设可持续的建筑,也成为工业建筑评价的准则之一。
信息化、数字化的智能制造技术使个性化生产成为可能,公众对于体现个人品味和格调的个性化产品的热衷,使我们极有可能再次进入私人定制时代。而公共社交距离的保持以及公共卫生安全的需求又进一步强化了这种变革。互联网+、智能机器人和3D 打印技术的应用,以及材料的革命性突破,使人、设备与产品实时联通。未来的制造可能不在传统意义的工厂中进行,工业建筑的边界将越来越开放,传统意义的工业建筑极有可能因此而发生巨大的转变。
这种基于技术和工艺的进步,在部分高科技制造业领域的体现也同样突出,由于工艺的先进性、技术的复合性,在生产、测试、保障等环节均有不同程度的改进和变化,建筑的功能更加多元化,工业建筑的空间边界逐渐模糊。相应地,生产或管控模式的发展对建筑空间提出了与以往不同的要求,工业建筑与民用建筑的边界正在相互渗透,逐渐催生出一种新的工业建筑形式——工业建筑综合体。
工业建筑设计中工业建筑综合体形式的出现,将对工业建筑从策划、设计、规范、验收等所有环节提出要求和挑战。这一点从民用建筑对综合体的定义中可以推断出来。
综合体建筑指由多个使用功能不同的空间组合而成的建筑,又称建筑综合体。一种是单体式,即只有一幢建筑;一种是组群式,有多幢建筑[2]405。
借助于建筑综合体的定义,可以相应地推导出工业建筑综合体概念,即由多个使用功能不同的空间组合而成的工业建筑,又称工业建筑综合体。
从专业术语的定义中我们可以概括出工业建筑综合体的某些特征。
(1)工业建筑综合体由多种功能不同的空间组成,其核心部分是具有工业建筑属性和特征的空间。
在航空领域的建筑设计,以飞机维修为例,技术的迭代更新已可通过对历史大数据、维修实时数据、资源实时状态的分析,实现大数据驱动的精确预测,进而建构智能化的飞机维修间体系架构,实现飞机维修的智能化、安全性、高效率、生态性及成本控制。相应地,机库设计也呈现出与过去传统单一机库或若干机位机库设计截然不同的特点,正在被更加高效综合的智能化机库所替代(图4)。
(2)工业建筑综合体中工业建筑空间部分与民用建筑空间部分的差异性逐渐缩小,边界逐渐模糊。
由于工艺技术的进步,各类空间,包含办公研发、试验测试甚至生产加工,均在同一大空间中完成。这样的一种类型在电子类的工业厂房中尤为明显。由笔者主持完成的某电光所也属于这一类的代表(图5)。
(3)在衔接生产与消费的环节,比较典型的是仓库建筑。在航空、电子等高技术制造业中,由于产品的特殊性以及与生产和消费的关联,建筑的功能更加多元和复合,出现了民用建筑与工业生产或仓储建筑融为一体的综合体特征的建筑。
以航空制造业领域为例,飞机交付中心是近期新出现的一种建筑类型。其功能涵盖了飞机交付前喷漆、内饰安装等最后几个生产步骤,以及最终交付时的类似航站楼的功能(图6)。中国商飞C919客户支援与服务中心也是集航材库、飞行员、客舱、机务、办公等于一体的较为典型的工业建筑综合体案例(图7)。
(4)工业建筑综合体由于功能涵盖了工业生产、仓储以及较大规模(非生产辅助规模)的办公、研发、服务等空间,更加注重总体环境的生态性,注重建筑的可持续性发展。
4 某新型飞机库设计(图片来源:臧志远)
5 某电光研究所(摄影:楼洪忆)
6 某飞机交付中心(图片来源:杨妹)
7 中国商飞C919客户支援与服务中心(图片来源:傅绍辉)