工業4.0是加速營建業轉變的重要動力之一。傳統工地的問題多，包括施工人數眾多、堆放大量一次性建材、工序繁複，以及移動及施工過程容易對周邊環境造成衝擊等，借助自動化、數位化、智慧化等工業4.0相關技術，營造廠得以實現建築構件的模組化設計。
營建工業4.0：減少營建廢棄物及汙染
「模組化」就像堆積木，事先開發所需的模組建材（如柱樑板），可在異地工廠預造構件，再搬到工地組裝施工。如果整體流程安排合理，將能大幅降低工期與工地現場的複雜度。
充分運用模組化設計與預鑄工法，可有效提升建築效率和生產力。以國家住都中心2021年動工的「萬華安居社會住宅」為例，萬華安居社宅採用預鑄外牆，先在預鑄工廠內完成外牆構件，運至施工現場完成吊掛、組裝，不僅縮短工期，更可維持外牆品質與免外牆搭架及拆架，減少一次性施工鷹架與板模拆除後產生的營建廢棄物，也減少施工過程中衍生的噪音、粉塵及對周遭居民的不便。
萬華安居社會住宅運用模組化設計與預鑄工法，減少一次性廢棄物。圖為建物模擬圖。圖片來源：國家住都中心
不只是外牆施工模組化，衛浴設備也可以模組化，即「整體衛浴」(Unit Bathroom)。
過去，國民住宅和公營住宅均不時傳出樓上漏水、樓下遭殃的災情，更因衛浴設備修理困難而衍生不少糾紛。同樣為國家住都中心興建的「延吉好室社會住宅」（已於2022年1月動工），首度將整體衛浴納入社會住宅設計：
將衛浴設備配套整合，並採用一體化防水盤或防水盤組合，組裝後不會從底盤處漏水至地面，較一般傳統衛浴工法容易掌控，有品質穩定、施工快速、低污染等優點；後續維護修繕也能在當層同戶中解決，不再干擾樓下住戶，適合用於社會住宅等公寓大廈。（延伸閱讀｜社宅之都維也納：62%市民住社宅 總統女兒、足球巨星也愛住）
預鑄工法擴大應用：提升營建效率及生產力
模組化與預鑄工法的潛力不止於此。過去營造多以個別基地專案式的客製化生產為主，隨著營造業生產鏈上下游更多廠商投入模組化與預鑄工法，未來建築的各構件將可以透過任意的互換組合，組裝出多元的產品，既提升能源與資源的使用效率，亦達到標準化與客製彈性兼具的目標。
新加坡住宅發展局（Housing & Development Board）主管新加坡社會住宅（公共組屋）的興辦事務，其於1980年代首次使用預鑄構件建造公寓。迄今，預鑄構件約佔住宅發展局住宅項目使用的結構混凝土70%。
新加坡社會住宅採用標準化設計，落實廣泛的模組化和預鑄技術等應用。圖片來源：Shutterstock
住宅發展局除持續發展以元件為主的自有預鑄建築系統，更在2017年計畫，使所有新住宅專案均採用預鑄浴廁單元，35%專案採預鑄預裝修單元模組系統（Prefabricated Prefinished Volumetric Construction，PPVC）。
但要實現如此廣泛的模組化與預鑄技術應用，最重要是標準化設計。新加坡公共組屋的標準化設計項目，包含單元規劃、結構元件及建築元素。
其中，結構元件依其整合程度又分為三種：一是所有基地標準化，如樓梯、水箱等可彈性適應不同基地的設備；二是部分基地標準化，如梁柱、牆面，以符合單元配置的差異；三是個案標準化，如立面、女兒牆，以增添不同個案間的設計變化。建築採標準化設計後，需搭配應用建築資訊模型（BIM），以確保施工品質，並精確評估建築全生命週期的成本效益。
住宅發展局為確保社會住宅承包商製作的BIM，能支應預鑄工法及資料後續運用的品質，於2015年發布指南，訂定建模的原則和內容，採實驗方案加強研發符合在地的工法、增加標準化設計以擴大預鑄應用、建立操作指引手冊確保施工和數位化應用的品質。
社會住宅因開發量體較大，不同基地同一戶型較易採用共同規格，有機會擴大應用預鑄工法與模組建材，帶動更多廠商投資研發生產，形成完整的生產網路。（延伸閱讀｜史上最年輕倫敦市長：我認罪，我癡迷於興建社會住宅）
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