Откройте для себя три фактора, которые стимулируют новый интерес и изобретения в области заводского изготовления зданий и строительных изделий.
Модульная архитектура переживает возрождение. Хотя некоторые архитекторы уже давно отмечают преимущества строительства на заводе, а не на месте – меньше отходов, отсутствие задержек из—за погодных условий, большая согласованность, — этот метод доставки остается из ряда вон выходящим с точки зрения строительных технологий. Но грядут перемены. Благодаря благоприятной экономической конъюнктуре, новым технологическим разработкам и пандемии COVID-19 модульная архитектура проявляется новыми и неожиданными способами.
Единственный вопрос, — Что нового в Заводском изготовлении?
Сборка архитектуры на заводе – не новая идея. В 1943 году Skidmore, Owings & Merrill удалось построить 3000 сборных домов для участников Манхэттенского проекта в секретном месте, ныне известном как Ок-Ридж, штат Теннесси. Распределив строительство между заводами, выездными мастерскими и рабочими площадками, SOM смогла собирать от 30 до 40 домов в день из асбестоцементных панелей, которые вставлялись в предварительно собранные каркасы. Если бы проект был завершен сегодня, у инвесторов текли бы слюнки от инновационного применения компанией SOM промышленных процессов в жилищном строительстве. Вместо этого война закончилась, федеральные жилищные контракты были расторгнуты, и SOM продолжила применять свой системный подход к проектированию элегантных небоскребов. Что касается развития Ок-Риджа, то оно было в значительной степени забыто, став одним из пунктов в длинном списке прорывов и жертв, принесенных военными усилиями.
Некоторые технологии, используемые в Оук-Ридже, не слишком отличаются от того, как строятся дома сегодня. Окна и наличники часто изготавливаются за пределами предприятия, а затем устанавливаются на месте. На самом деле целые узлы, такие как машинные отделения и системы кондиционирования воздуха, обычно строятся за пределами площадки и устанавливаются на место с помощью кранов. Таким образом, такие термины, как “заводское изготовление” и “модульный”, немного расплывчаты, поскольку современные здания всегда в той или иной степени предполагают производство за пределами площадки.
Следующая волна модульных компаний, как правило, подпадает под одну из трех категорий, говорит Тайлер Госс, руководитель проекта, специализирующегося на строительстве в Hypar. Во-первых, компании, занимающиеся комплексным модульным строительством, такие как RadUrban и промышленный гигант Katerra, конкурируют лицом к лицу с застройщиками за более эффективное строительство зданий. Далее идут компании, предлагающие готовую модульную архитектуру, которую они могут разместить на вашем сайте так же, как продукт от Amazon (Cover, Mighty Buildings, Haus и Dwellito). Последними являются фирмы-разработчики, такие как Juno и Apt, которые оптимизируют модульное проектирование и процесс разработки, оставляя строительство другим организациям.
Похоже, что у каждой компании есть свой собственный взгляд на модульное строительство — и своя собственная стратегия преобразования строительной отрасли. Некоторые из этих компаний строят свои собственные заводы, в то время как другие передают строительство на аутсорсинг другой организации. Некоторые работают как архитектурные фирмы, производящие вариации дизайна, в то время как другие работают как автомобильные компании, производящие стандартизированные продукты. Некоторые принимают участие на ранних стадиях проекта, таких как финансирование и выбор площадки, в то время как другие больше сосредотачиваются на этапе строительства. Что действительно объединяет многие из этих компаний, так это три основных фактора, вызвавших недавнюю волну интереса к предварительному изготовлению: деньги, технологии и COVID-19.
Стартапы не могут стартовать достаточно быстро
В 2017 году McKinsey опубликовала 155-страничный отчет о мировой строительной отрасли, в котором описала возможность стоимостью 1,6 трлн долларов перевести строительную отрасль на “систему массового производства, вдохновленную производством”. Это не было новостью для инсайдеров отрасли, но для обналиченных аутсайдеров отчет фактически нарисовал ярко-красную мишень. “Единственное, что я могу сказать, что изменилось, – это климат финансирования”, – говорит Госс. “Там много денег у венчурных капиталистов, которые прочитали отчет McKinsey и считают, что отрасль созрела для потрясений”.
За деньгами, вкладываемыми в модульное строительство, трудно уследить. Недавно Juno, стартап, основанный ветеранами Apple и Tesla, объявил, что собрал 11 миллионов долларов на “переосмысление того, как развивается жилищное строительство”. Вскоре после этого Factory OS сообщила, что привлекла 55 миллионов долларов от Autodesk, Facebook, Google и других компаний для строительства домов, “больше похожих на автомобили”. Недавно SHoP Architects объявила, что запускает Assembly OSM, отдельную компанию, нацеленную на переосмысление производства зданий (возможно, взяв за основу свой предыдущий модульный проект с квартирами B2 в Бруклине, Нью-Йорк). Компания Katerra собрала более миллиарда долларов для финансирования своих заводов, которые могут производить все – от сборных рам до столешниц. И даже Бен Ха, бывший генеральный директор мемного сайта начала 2000-х “Можно мне чизбургер?”, снял шляпу перед рингом. Компания Huh’s Social Construct стремится превратить “строительную площадку в эффективную сборочную линию”, и ее поддерживает выдающийся инвестор из Кремниевой долины Y Combinator.
Что отличается: Технология
Важно отметить, что наряду с недавним притоком капитала инвесторов за последнее десятилетие технология модульного строительства значительно продвинулась вперед. “Традиционная проблема компаний, занимающихся модульным строительством, заключается в том, что, хотя они используют передовые производственные и выездные технологии, они все еще находятся в своем маленьком ”пузыре” в отрасли в целом”, – объясняет Данил Надь, технический директор iBuilt, пионера в производстве сборных конструкций, основанного первоначально как Deluxe Modular в 1965 году.
По сути, компании по модульному строительству воспринимались как почти взаимозаменяемые с обычной строительной фирмой. Они часто привлекались к работе над проектом после этапа проектирования. Таким образом, любая потенциальная экономия, достигнутая при сборке на заводе, была бы сведена на нет затратами на переработку конструкции в соответствии с модульной системой. “Просто вести строительство по-новому недостаточно для внедрения инноваций”, – говорит Надь. “Вы должны взять на себя большую часть процесса, чтобы разрушить отрасль; вам нужна как новая бизнес-модель, так и технология, чтобы заставить этот бизнес работать”.
И эта технология в значительной степени присутствует здесь. Модульные системы традиционно немного напоминали конструкторы Lego, с жесткими блоками, которые складываются в единое здание. Благодаря последним достижениям в области компьютерного проектирования дизайнеры теперь могут создавать модули, обладающие определенной степенью гибкости. Вместо того чтобы быть однородными кирпичиками, модули могут сжиматься, увеличиваться или усекаться, чтобы лучше соответствовать проекту. Это особенно важно для городских объектов, где пространство имеет первостепенное значение, и прямоугольная коробка не обязательно обеспечит наиболее эффективную планировку. Эта техника знакома многим архитекторам: дизайнеры-вычислители в таких компаниях, как Zaha Hadid Architects, используют аналогичные алгоритмы для подгонки фасадных панелей под здание неправильной формы.
Карточка с COVID-19
Еще одной движущей силой интереса к модульной архитектуре является пандемия COVID-19. С ростом дистанционной работы многие люди переезжают или переосмысливают свои условия жизни. Подобно усилиям военного времени по строительству 3000 домов в Ок-Ридже, модульное строительство может обеспечить способ быстрого удовлетворения спроса на новое жилье. Бет Кэмерон, соучредитель и директор Makers of Architecture, новозеландской фирмы, специализирующейся на производстве быстровозводимого жилья, говорит, что, хотя работа изначально замедлилась в начале пандемии, ее фирма пережила “огромную волну” бизнеса, поскольку люди начали видеть “обстановку в своих домах через новую призму”.
При наличии денег, технологий и рыночных условий модульная архитектура может показаться угрозой существованию фирм, особенно тех, которые реализуют повседневные проекты, которые могут быть воспроизведены на заводе. С другой стороны, учитывая, что так много компаний соперничают за успех своего стиля модульного строительства, неясно, какая из них — если таковая вообще будет — окажется успешной. По словам Госса из Hypar, в то время как собрать деньги на данный момент несложно, управлять фабрикой, которая нуждается в постоянном потоке проектов для продолжения работы, гораздо сложнее. “Tesla, пожалуй, единственный пример того, как компании удалось это сделать за последнее время”, – отмечает он. – И в это были вложены миллиарды долларов инвестиций”.
Тематическое исследование: Генерировать
Тем не менее, перед архитекторами открывается масса возможностей. Некоторые, возможно, решили заняться оптовой продажей модульных конструкций, как это сделала SHoP Architects с Assembly OSM, и как сделал Майкл Грин, продав свою одноименную фирму Katerra. Другие могут сотрудничать с производителем модульных систем, чтобы помочь в реализации проектов. В 2009 году Кирант Тимберлейк объединился с компанией Plant Prefab для разработки серии жилых домов с нулевым уровнем шума. Среди проектов фирмы, связанных с подготовкой к изготовлению, она опубликовала основополагающую книгу по модульному строительству Refabricating Architecture (McGraw Hill, 2003) и в партнерстве с Lake | Flato и Bensonwood создала OpenHome, модульную систему проектирования, которая может получить сертификат пассивного дома.
Проведя годы своего становления в Китае, “строя то, что невозможно построить” с ЧЖАОМ, Джон Кляйн, AIA, занял должность в Массачусетском технологическом институте, где сосредоточился на двух кризисах – доступности жилья и изменении климата. Осознав, что многие методы, которые он использовал для создания крупных разовых проектов в Китае, могут быть применены для создания более воспроизводимых и экологичных зданий в США, он основал архитектурную студию Generate, специализирующуюся на модульном строительстве.
Недавно Generate заключила партнерство с Placetailor (бостонским кооперативом по проектированию, девелопменту и строительству, который специализируется исключительно на жилье с нулевым выбросом углерода) для разработки и реализации проекта строительства жилья Model-C. Пятиэтажное здание площадью 20 000 квадратных футов в Бостоне не выглядит модульным. Он занимает неправильной формы участок земли настолько плотно, что его фабричное происхождение кажется невероятным. Стены расположены под странными углами, очерчивая периметр участка вместо заводской сетки. Внутри квартиры неоднородны; скорее всего, каждая из них содержит уникальное сочетание планировок спален и гостиных, подобранных таким образом, чтобы соответствовать перекошенному экстерьеру.
Кроме того, гибкий модуль изготовлен из поперечно-слоистой древесины. Используя программное обеспечение, разработанное Кляйном вместе со своей командой, он может быстро размещать свои модули на сайте и экспортировать наборы чертежей на завод, которые соответствуют принципам проектирования для производства и сборки (DfMA).
“Мы в Generate и Placetailor считаем, что апартаменты Model-C станут одним из самых экологичных зданий в США”, – говорит Кляйн. Спроектированное в соответствии со стандартом пассивного дома, здание, как ожидается, будет работать с нулевым уровнем выбросов углекислого газа, когда оно будет завершено в конце следующего года. С девятью другими проектами, находящимися на ранней и поздней стадиях проектирования, Generate и ее новые строительные системы, похоже, быстро добиваются успеха.
Тематическое исследование: Создатели архитектуры
Создатели архитектуры выделяют другой путь. В 2013 году Бет Кэмерон стала соучредителем практики вместе с тремя подругами, недавними выпускницами, которые познакомились в колледже в Веллингтоне, Новая Зеландия. Коллективно они разработали вычислительную систему для проектирования и изготовления сборных домов из фанеры, вырезанной на станке с ЧПУ, поперечно-слоистой древесины и деревянного каркаса. Они потратили время на фрезерный станок с ЧПУ друга, чтобы изготовить свой первый дом, прежде чем быстро поняли, “что для того, чтобы иметь возможность экспериментировать, повторять и тестировать, нам нужно собственное оборудование”, – говорит Кэмерон. “В тот момент мы инвестировали в наш собственный станок с ЧПУ”.
Практика разделена на две отдельные структуры: создатели архитектуры – это дизайнеры, в то время как создатели производства включают в себя строителей, фабрику и станки с ЧПУ. Вместе в двух фирмах работает около 20 человек, которые надежно реализуют высококачественные, устойчивые проекты из сборных конструкций в своих отдаленных уголках Земли. Это далеко от богатых венчурных капиталистов Кремниевой долины, но они создают модульные конструкции на своих собственных условиях. Инициатива кажется футуристической: группа молодых архитекторов использует технологии для переосмысления того, как создаются проекты.
Во многих отношениях модульная архитектура восходит к тем временам, когда архитекторы были “мастерами-строителями” и когда проектирование и строительство были более тесно интегрированы. Возможно, следующая важная вещь в архитектуре – это просто то, как она создается.
