基于制造和装配的设计让预制装配式建筑的优势日益凸显

基于制造和装配的设计（DfMA）运动正在建筑行业内兴起，将传统的设计和移植这两个重要目的结合在一起：产品的制造会更容易，产品也能更简易地在大型建筑中进行装配。

基于DfMA的设计原理有助于使建筑项目能更快地完成，对工人更安全，对环境更友好，因此这一设计的兴起有益于建筑行业的发展，这一切并不是偶然的。

DfMA属于一组类似实践的核心，其名称远比列夫·托尔斯泰小说中的角色要多：现代建筑方法（MMC）、预制装配式建筑、预加工、模块化建筑、非现场搭建，及非现场制造。

这些术语并不完全是同义词，但它们都使施工建设过程更像制造业。它们将施工过程移到工地外并转到工厂内进行，这样有更多的机会将最新技术集成到CAD、3D打印中。下文探讨了更多有关DfMA对施工建设带来具体好处的信息。

1. DfMA：新版的艺术和工艺？

与艺术和工艺运动类似，DfMA的特点是设计师和建筑师必须拥抱并探索事物的制造方式。在开始设计之前，他们需要了解工厂的流程以及制造机械的功能。不过，这并不意味着建筑师和设计师的创意选项变少了。以往,人们认为模块化或预制装配式建筑看起来平淡乏味且公式化，但现在这种看法已让位给了DfMA所具有的各种灵活性和定制可能性。设计师和制造商都为面墙、建筑界面、装饰细节等提供了新的选择。由于DfMA在单户和多户式住房以及公共部门建筑中的机会越来越多，花时间与承包商和制造商合作也可以颇有收获。

2. 拥抱现代建筑方法

施工建设的非现场制造使前瞻性建筑公司能够采用一些难以在室外环境中使用的现代方法，例如组件的3D打印、物联网（IoT）传感器连接和CAD。非现场制造减少了现场施工时间，并提高了部署速度。所以，行业组织预测，到2025年将有50%的建筑项目采用非现场制造和/或3D打印，这并不令人奇怪。这种需求将迫使建筑供应链发生变化，但这种更为数字化连接的工作流程将有助于这些变化体现出现代制造供应链的效率。

3. 安全第一：装配式建筑志在必得

非现场装配式施工可以节省资源和时间，因为项目完成速度可以提高33%到50%，而且比现场施工更安全。这两种情况都存在类似的危险，如滑倒、摔跤、过度劳累、与物体碰撞以及工人大意等。但是，在工厂里预制墙壁、地板，甚至整个厨房和卫生间等组件，可以降低工人从建筑工地高处坠落的风险。工厂本身也有控制较好的环境，因为它们光线充足、干燥且通风良好。预制工作越多，现场需要的人员就越少，这意味着用于现场安全监督的资源就更少。

4. 模块化规范：共同制定行业标准

在今年早些时候由模块化建筑协会举办的世界模块化大会上，与会的900名建筑师、建筑商和非现场制造商汇聚一堂，讨论了为美国模块化和非现场建造行业制定模块化系统、设计、合同和其他细节行业标准以及最佳实践等核心主题。模块化业务参与者之间的这种合作旨在获得政治层面的支持，落实可靠的贷款来源，并吸引像大型连锁酒店这样的“系列建筑商”客户。这种广泛接受模块化建筑的态度对于通过规模经济和降低成本使整个行业受益而言是必要的。目前，美国的模块化市场稍微落后于日本、澳大利亚和欧洲，那些市场已经运用了模块化的标准，而且模块化建筑也越来越普遍。但美国正在努力迎头赶上，例如能源部的“先进建筑施工”项目在召集整个行业的专业人员，加快高性能模块化和预制装配施工技术的部署。

5. 这对环境也有好处

DfMA的广泛采用和非现场制造将帮助建筑业满足快速城市化地区（例如印度）对零售、住宅、学校和医院建设日益增长的需求，在这些地区，建筑项目经常会出现延误。DfMA和非现场制造中使用的先进技术，包括3D打印、机器人技术和BIM（建筑信息建模），有助于实现这些方法所带来的速度、多功能、耐用、安全和质量等方面的优势。非现场制造还减轻了环境破坏，因为这种做法使用的水更少，减少了粉尘污染并优化了材料使用。例如，预制混凝土块可以重复使用或几乎100%回收。

6. 自动化使项目工期更短，更美好，更绿色

在美国，按时完成项目也成为了一个问题。美国一直未能完全恢复从2007年持续到2011年的大萧条损失的200万个建筑工作岗位。然而，模块化和预制装配式施工的广泛采用，能够更容易地将不同类型的自动化技术引入施工流程并缩短项目时间。在模块化和预制装配中遵循DfMA原理能够产生复合效果；DfMA带来了比传统施工更强大的设计计划，并帮助项目进行得更快。施工自动化还更有效地对木材、复合材料和塑料进行加工和安装，而这些材料比混凝土和钢材更加环保。