从特斯拉的超级工厂到火星基地，马斯克的疯狂想法，正在成为现实......

来源：城市环境设计UED

作者：孙宁卿

Tesla

特斯拉的超级工厂到火星基地  

埃隆·马斯克的建筑观念

▲特斯拉柏林超级工厂 @Tesla

2022年4月8日上午，由SpaceX设计并制造的猎鹰9号（Falcon 9）中型运载火箭将3位付费旅客送入太空，展开了他们3.5亿元门票的国际空间站一周游。这是一次全私营太空旅行——商业火箭+商业旅行。这也是埃隆·马斯克创造的新历史。

埃隆·马斯克距离建设

太空度假酒店、私营太空实验室

和太阳系内卫星、行星基地还有多远？

它们将会是什么样子？

如果想要猜测马斯克在未来将建设什么，

那么不妨看看当下已建成的。

走进的特斯拉的“超级工厂”

——如果是建筑而不是产品

“特斯拉的使命是通过越来越便宜的电动汽车和能源产品，加速世界向可持续能源的过渡。”

世界知名企业特斯拉，以向历史上的物理学家尼古拉·特斯拉致敬而得名。特斯拉企业的核心业务是电动汽车和新能源产品，除此之外，特斯拉的创始人埃隆·马斯克还涉猎太空探索（SpaceX）、自动驾驶（OpenAI）、高速运输系统（Hyperloop）等多个前沿行业。

在建筑及相关领域，抛开城市基础设施类的Hyperloop超高速管道运输系统，特斯拉企业最相关的产品要数太阳能屋面系统和房屋电池系统。通过其生产的太阳能发电屋面材结合房屋专用电池包，为客户提供家用的清洁能源。

可以说，特斯拉对于建筑领域， 一直停留在生产构件化的产品和整合现有资源的深度上。 且绝大多数的情况下仅仅涉足各种规模的基础设施领域——无论是服务于城市的高速运输系统和自动驾驶，还是立足于现有全世界最广泛存在的独栋居住形态的屋顶和家用电池系统等。

我们特别好奇的是，在特斯拉企业——或者直白地讲，马斯克——的设计哲学观念中，建筑的角色和位置是什么样的？我们试图通过特斯拉的产品及其超级工厂来分析一二。

Gigafactories“超级工厂”

▲特斯拉内华达超级工厂 @Tesla

“ 特斯拉电动汽车的年产量目标是50万辆，因此，仅特斯拉一家企业就需要当今全球锂离子电池的全部供应。 特斯拉超级工厂的诞生是出于供应需要，它将生产足够的电池来支持规划中的汽车需求。”

Gigafactories严格字译应当是“亿兆工厂”，但目前也有根据意境来意译成“超级工厂”的。 本文中，我们参考中文互联网热度排名选用后者。

特斯拉的超级工厂是一个系列，目前规划中有5座，通常从1~5编号。分别是：

• 超级工厂1：内华达超级工厂；

• 超级工厂2：纽约超级工厂，位于布法罗；

• 超级工厂3：上海超级工厂；

• 超级工厂4：柏林超级工厂，在德国勃兰登堡州；

• 超级工厂5：德克萨斯超级工厂，位于德州奥斯汀。

位于美国内华达州的特斯拉超级工厂在特斯拉的官方描述中是没有序号的，由此说明它是第一座。特斯拉预计这座位于里诺工业园区的超级工厂建成后将成为世界上（占地面积）最大的单体建筑物，而且完全由可再生能源供电、建成后整个工厂将成为一座主要由太阳能供电的零净能源设施。

实际上，内华达超级工厂建成后，将成为世界上占地面积最大的单体建筑物，而建筑容积则仅次于位于华盛顿特区的波音飞机工厂。

这座超级工厂于2014年6月动工，它采用的方式是分期建设的，每期建设完成后生产线可进场开工，并且后续工程也在同步建设。 根据特斯拉的描述，目前已完成了超级工厂的30%，包括占地大约190万平方英尺（约17.7万平方米）的部分，能够容纳大约530万平方英尺（约49.2万平方米）建筑面积、包含多个楼层的可用空间。

▲特斯拉内华达超级工厂现状及规划预测 @UED

▲特斯拉内华达超级工厂的尺度类比 @Evobsession

超级工厂的建成部分，已经投入运营，除了生产特斯拉的储能产品—— 即前面我们所提到的房屋能源系统——Powerwall和Powerpack外，还生产Model 3型电动车的电动马达和电池组。

▲特斯拉内华达超级工厂2014年11月施工状态 @Tesla

▲特斯拉内华达超级工厂2017年1月状态 @Tesla

▲特斯拉内华达超级工厂2019年12月状态 @Smnt

▲特斯拉内华达超级工厂现状细节 @buildingtesla.com

▲内华达超级工厂模块划分 @Tesla

超级工厂的设计哲学

马斯克对超级工厂项目的解释是： “当船运成本变高之时，最好的应对方式是在同一个大洲建设至少一座超级工厂。”

由此可以看出，建造超级工厂的初衷，是因为苦恼于各种生产组件的跨区域运输和整合。毫无疑问，超级工厂的空间足够大，使得生产环境的每一个步骤都能在同一个地点进行（甚至在同一个屋顶下）。当然了，在全球的工业生产已经在大分工和生产外包的生产模式下运行了几十年的今天，这种集中式的巨型生产中心究竟是满足了一种特斯拉企业特有的整理、统一构架的欲望，还是确实满足了特斯拉独特生产构架下的功能要求，由于特斯拉超级工厂内的工作情况大多数处于保密状态，所以从运行上讲，我们也很难过早做出判断。

不过，毫无疑问，超级工厂算得上是极端的功能主义建筑。

不仅仅在内华达超级工厂的设计图中，我们能够看到整个屋面将由太阳能电池板覆盖；外墙上除了门洞口和硕大的特斯拉LOGO之外，看不到明显的窗洞和自然采光设施。

而且特斯拉的超级工厂方案是有一个较为明显的八边形原型的，这从内华达超级工厂的完成效果图，以及位于奥斯汀正在建设中的德克萨斯超级工厂的轮廓上均能够看出。

▲特斯拉德克萨斯超级工厂2021年外景 @Tesla

除了纽约超级工厂以外，上海、柏林的超级工厂，多多少少带着这种八边形的影子。除了熟悉的切角以外，上海超级工厂也拥有和内华达超级工厂相似的图底关系尺度，但被划分为更碎裂的独立单体，柏林超级工厂命途多舛，而且规模较小。

▲特斯拉上海工厂鸟瞰

▲特斯拉柏林工厂鸟瞰

由相似的厂房规模和尺度，可以推导出，特斯拉能将自身的生产构架通过规模经济、创新、减少运输浪费，以及将大多数制造流程简单地优化在一个屋顶下，显著降低电池生产的成本，进而优化自己产品的总成本。

特斯拉对于所有的超级工厂的建设，它就像一系列产品，更像军事化的舰船的发展模式，在极端的功能主义要求下，以一个产品原型为基础，衍生出一系列的后续型号，由于单个产品的建设规模、成本之高，以至于每一座工厂可能都是独一无二的型号，他们拥有同样的原型，但是基于种种条件，产生了各种形变的结果。

▲特斯拉工厂占地轮廓等比例类比

▲船舶类军事产品多型号等比例类比 @Quora

在建构上也极其相似，模块化的设计和施工，和巨型工业产品相当近似。在内华达工厂的设计和建造过程中，特斯拉自己就是厂房的建设承包商，对厂房单个模块提出了诸多要求： 易于被快速设计、深化并建造的要求；统一了所有的楼面荷载；首层层高7.2m、二层5.3m、三层9.1m；单个建筑模块的尺度要近似；易于对于未来的设备、生产工艺布局进行重新布置，等等。

▲内华达超级工厂D号模块的施工过程照片

▲内华达超级工厂F号模块的东立面结构简图

▲福特号航空母舰的施工过程照片 @Newport News

建筑学要素：简略或缺位

至此，我们能够看出，特斯拉对于其超级工厂的角色有着自己独特的定义：它必然是在某种生产效率至上的背景中，成为生产线的一部分。在当代工业生产中，厂房建筑作为生产的“机器”亦是一种常态。这也解释了为何至关重要的第一座超级工厂——内华达超级工厂——在Gigafactory的首页上挂着一幅如此敷衍潦草的效果图。

从其命名规则可以看出，埃隆·马斯克拥有一种工业主义者、科幻迷式的存在论哲学，产品化的观念无处不在。超级工厂系列在特斯拉的企业中，和其他产品一样，属于“产品”的。特斯拉电动汽车产品是产品主名+型号，即Model S、Model 3等等类推，而超级工厂则是Gigafactory 1、Gigafactory2类推。无独有偶，猎鹰9号（Falcon 9）实际上更应当翻译成“9号隼”，因为其命名来自于《星球大战》系列中的千年隼号（Millennium Falcon）飞船。

从这个角度来理解超级工厂的设计哲学，则变得更为容易一些。 超级工厂主要服务对象并不是“人”，而是其中所容纳的特斯拉生产线（主要由工业机器人组成）。 它一方面体现在其作为生产的“机器”的典型现代主义逻辑——“住宅是居住的机器”、“形式追随功能”的影子四处可循。另一方面，从建构过程和设计逻辑的角度而言，它也充满了建筑电讯派的风味——只不过电讯派明显更试图从形式语言的角度获得自洽性和自明性。从运营的角度而言，超级工厂也严格的秉持着“可持续”世界观——因此才要把这座世界上最大的单体打造为零净能耗建筑。诸多建筑物的“可持续”世界观，从因果的角度而言，也是一种产品化、工业化的观念，因为它在构想上的起源是可以追溯到巴克明斯特·富勒把地球作为一艘孤独的、生态自给的“宇宙飞船”的观念的——如果你把建筑物看做一艘孤独的、生态独立的飞船（或者其他什么类似的东西），那么对它提出“零净能耗”的要求，似乎并不为过。

可以看出，那种（非功能主义的）建筑学意义上的“建筑”概念，在马斯克的设计哲学中是缺位的，至少他没有那种通过打造圣地般的、可以具有社会媒介意义的建筑物来推动品牌传播的意图—— 特斯拉的产品展销空间更多是商业行为，除了显目LOGO和视觉系统以外，它并没有自己特有的、严格意义上的建筑学语言。

▲由福斯特事务所设计的苹果总部大楼

@Jim Wilson/The New York Times

▲由弗兰克·盖里设计的脸书总部园区 @facebook

对于众多新锐科技领域的品牌来说，苹果、脸书之类的网红总部仍然是一条“商而优则建”的惯常道路。 与之相比，马斯克的超级工厂，更像是通过对建筑角色的弱化而强调其产品性的一种工业主义者之路。 只不过和旧式的工业主义者不同的是，特斯拉并非不懂设计，Model X型电动超跑和Cybertruck型电动皮卡即使去掉其身上的电动标签，也仍然是绝佳的工业设计产品；更不用说spaceX的星舰系列火箭与众不同的外形和迭代设计架构了。

▲特斯拉Cybertruck电动皮卡@Tesla

▲Space X的星舰系列测试 @SpaceX

如果说旧式的工业主义者是因为缺乏足够的学识和修养来理解和欣赏建筑学的设计哲学的话，那么马斯克这样知识丰沛、典型的新千年时代的进步主义者和发明家，则是更倾向于用一种产品化的世界观来对待建造物中可能出现的建筑学要素。相比建筑，他更重视技术的精神性，因而使特斯拉的工业建筑也变成了模块式的技术产品，其仍然是沿用的现代主义式构架。

另外，我们也可以说这是一种商业化的谨慎措施，我们不仅能看到同时也在spaceX场景构想中，让人看到了好莱坞电影布景术式的“未来场景”——曲线、仿生形象的建筑、构筑物。同时，在特斯拉企业网页的家用太阳能产品系统、太阳能建筑构件的官方页面中，我们也看到了以既有的美国最常见的独栋家庭住宅为形象的宣传意境。如果说前者是借用了影视界在大众心中创造出来的既有的（虽然是庸俗化、流行化的）形象，那么后者则是直接借用了一种现状中广泛存在的（美国中产阶级郊区生活的）形象。

▲SpaceX发布的火星基地构想图 @SpaceX