建筑創新中的精品與變異

北京工業大學 陸賜麟

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建筑創新中的精品與變異

北京工業大學 陸賜麟

創新是第一生產力，創新可以推動社會發展與前進。自古以來，土建行業就是以磚、瓦、灰、沙、石、土、木為基礎材料發展起來的。十九世紀歐洲工業革命后，科技進步，工業發展，經濟振興，生產制作出許多創新的建筑材料，如鋼鐵、水泥、玻璃、塑膜等材料，它們在性能、色澤、制作工藝、功能尺度等方面都大大優于傳統材料。其中，尤以鋼鐵的發展顯著地改變了土建行業的面貌和命運。這些驚世脫俗的嶄新建筑物剛剛出現時，往往被社會視為異物。隨著時間的延長，它們中的大多數都是建筑創新中的精品，成為跨時代的標志性建筑物。但是，在創新名義下也不乏奇怪建筑物，其多數為精品外，也有少數屬變異另類。下面將分述建材在行業發展、建筑創新中的成就和敗筆。

一、建筑結構發展中的創新

1.全鋼結構：1870年工業生產第一批熱軋型鋼以后，鋼材逐漸在土建行業中普及采用。橋梁及建筑中更是應用廣泛。為了探索這種新式型鋼能使建筑物達到的極限高度與跨度，籍第一屆世界工業博覽會舉辦之際，由橋梁工程師艾菲爾在1889年，設計建造了高321米型鋼塔架（圖1）。它的高度和造型與巴黎華麗、和諧的市容格格不入，當時被社會紳士階層視為“怪物”而遭激烈反對。但是，歷史證明了巴黎艾菲爾鐵塔是歐洲工業革命的成果，是建筑創新的奇跡，是新時代的標志性建筑物。1972年慕尼黑世界奧運會上，德國F.Otto教授設計的鋼索網結構建筑群是另一座造型奇特的標志性建筑物（圖2）。它高效利用鋼材強度，應用預應力技術提高剛度，形成了山巒起伏的建筑造型。為鋼結構設計從剛性體系向柔性體系轉換提供了示范。自然，全鋼結構的眾多設計中也有敗筆，2008年興建的北京鳥巢就是無視鋼材強度特性及加工工藝特點，在創新名義下出現的另類。無獨有偶，中央電視臺的建筑，被國人稱為“大褲衩”，是來自外國人的奇思妙想，其在本國實現不成的“創新”，在中國的土地上建成聳立。這兩座建筑的誕生，除了其使用價值之外，也為中國百姓創造了茶余飯后諸多的閑聊話題。

圖1

圖2

2.鋼材與混凝土結構：水泥的工業生產始于19世紀初，素混凝土的形式多應用于土建工程的基礎部位。由于混凝土抗拉性能差的特點，只有在和鋼筋配合使用時，才找到它在土建工程中的優勢位置。20世紀中鋼筋混凝土結構幾乎可以應用在土建工程的任一項目，取代了傳統建筑中的各種工程。但是，混凝土材料的生產過程與施工工藝，尤其是后者給施工現場帶來不少混亂與麻煩。鋼筋混凝土構件生產工廠化之后，不僅給施工現場帶來文明生產外，還提高了施工速度。1964年羅馬奧運會上，裝配式鋼筋混凝土構件組裝的大、小體育宮就是由意大利Nervi教授設計興建的（圖3）。兩座體育館所具有的造型美、圖案美、韻律美贏得了社會及業內的高度贊揚，成為鋼筋混凝土建筑中的精品。但是，法國建筑師Taillibert于1976年設計建造的蒙特利爾奧運會主體育場，卻是一座名垂千古的“全混凝土建筑”的敗筆（圖4）。不當的選址及造型，錯誤的用材及配重促使這個混凝土龐然大物提高造價達6倍，延誤工期近20年，加、法兩國為此不斷官司往來十余載。另一“創新”不成的鋼筋混凝土工程就是悉尼歌劇院，因為結構選型錯誤，造價提高14倍，工期推遲16年。為此，還撤換掉一名內閣建設部長。

3.鋼鐵與玻璃結構：1851年在倫敦修建的水晶宮是這類建筑的早期作品。區別于傳統建筑，它靚麗、明亮、通透的特點，構件生產工廠化和整體建造裝配化的方式贏得人們的歡心。可惜1936年后毀于大火，因鑄鐵及玻璃的材性缺陷，此類房屋未再建造。直到20世紀后半葉，研發出高強玻璃及鋼結構預應力技術，這才創新出大面積玻璃幕墻結構，廣泛應用在高層建筑及豪華公共建筑之中。形成了高樓林立金碧輝煌的現代建筑城市景觀（圖5）。

圖3

圖4

圖5

圖6

4.鋼材與塑膜結構：塑膜建筑始于20世紀后期，只是在它依附于鋼結構之上后，才具有了在建筑物中的真正實用價值。在膜貴如金的80年代，沙特修建了第一座索膜結構的利雅得國際體育場（圖6），場地面積近19000平方米，平面呈橢圓形（188.7m×128m），24根鋼立柱高度59米，支撐著96塊厚為1毫米的塑膜。它通透、輕便的特點非常適合沙特的環境與氣候，成為輕型建筑結構中的標兵。由于預應力鋼結構學科的發展，創新體系層出不窮，1988年漢城奧運會上修建了索穹頂膜結構（圖7），建筑用鋼量僅為19千克/平方米，達到了驚人的輕量化 。以后，1996年美國又修建另一類型的亞特蘭大奧運會索穹頂膜結構。直至2012年，我國才研制建成第一座索穹頂的內蒙古鄂爾多斯伊金霍洛旗體育健身中心體育館（圖8）。建筑物正投影為正方形（120m×120m）的，四角翹起。中央是直徑71.2米的索穹頂結構。由于它的創新性，獲得了我國2015年國家科學技術進步獎。

圖7

圖8

圖9

圖10

綜上所述，新科技、新材料、新工藝顯著地改變建筑物的造型，影響材料的用量與工藝，優化施工的方式方法。創新建造的建筑物必然地具有奇奇怪怪的外形與特點。因此，奇怪建筑多數屬于創新的建筑精品，只有少數才是在創新名義下的變異。建筑是人類生活的舞臺，人塑造了建筑，建筑反過來也塑造了人。對于有些暴殄天物、揮霍資源、污染環境、誤導行業，逆天行事的異類建筑，我們是應當大力反對和阻止的。

二、建筑創新的精品與假貨

建筑創新的產品區別于傳統的、普通的、大眾的建筑物，必然呈現出新穎、多變、現代等奇怪風格，大家通稱為奇怪建筑。符合科學規律，設計合情合理的工程必然會產生建筑精品。出于功利或形象工程的短期考慮，自然會產生創新贗品。由于物產、氣候、地理等的差異，每個地方的建筑有自己的特點。由于宗教、政治、經濟、社會等的差異，每個時代的建筑有自己的特征。由于人的創造力無窮盡，所以世界的建筑因此千變萬化。古今中外都存在不少創新的奇怪建筑物。我們分析其類型，區別真偽，以分別對待：

1.景觀型：由于自然地理的特殊條件，應勢順景而建造的建筑物（圖9，圖10）。它們很奇特，但很自然、清新，為人們提供了一個賞心悅目的景觀和休閑去處。因此，具有特殊地理條件和優美自然環境中修建的奇怪景觀建筑物是理所當然的。

2.功利型：為商業宣傳或標志性而建造的建筑物。它們具有明顯的物化形象和商業色彩（圖11，圖12），例如，酒廠的房屋像酒瓶，茶場的樓房像茶壺，經貿大樓像古錢等等。業主出于商業目的最大化的企圖自力營建，本無可厚非。但有些形象低俗的建筑，不僅惹人非議嘲笑，還玷污市容文化氛圍，不應鼓勵與提倡。

3.創新型：與傳統建筑設計的風格不同，不采用直線、對稱、均衡、穩定等傳統設計理念，利用新材料、新技術、新風格構成新穎明快的亮麗建筑物（圖13、圖14）。它們奇而合情，怪而合理，造型優美，受力科學，讓大眾喜聞樂見，贊賞有加。它們是貨真價實的建筑精品，是設計師建筑創新中應該學習和追求的方向。

4.逆天型：違背科學規律、超越法規準則 、不顧國情風俗、脫離大眾情趣的建筑物，源自于追求怪異、只求眼球一亮驚世駭俗的設計邪念（圖15，圖16），科學、合理、經濟、美觀、適用等原則不在此類設計考慮范圍之內。對于那些揮霍自然資源、浪費社會財富、破壞和諧環境、腐蝕文化傳統的逆天式奇怪建筑，從經濟可持續發展原則及綠色建筑設計理念考慮，我們應當全力制止與堅決反對再建這種建筑物。

圖11

圖12

圖13

圖14

圖15

圖16

【文獻標識碼】C

【文章編號】1671-3362（2016）05-0044-04