建筑创新中的精品与变异

北京工业大学 陆赐麟



建筑创新中的精品与变异

北京工业大学 陆赐麟

创新是第一生产力，创新可以推动社会发展与前进。自古以来，土建行业就是以砖、瓦、灰、沙、石、土、木为基础材料发展起来的。十九世纪欧洲工业革命后，科技进步，工业发展，经济振兴，生产制作出许多创新的建筑材料，如钢铁、水泥、玻璃、塑膜等材料，它们在性能、色泽、制作工艺、功能尺度等方面都大大优于传统材料。其中，尤以钢铁的发展显著地改变了土建行业的面貌和命运。这些惊世脱俗的崭新建筑物刚刚出现时，往往被社会视为异物。随着时间的延长，它们中的大多数都是建筑创新中的精品，成为跨时代的标志性建筑物。但是，在创新名义下也不乏奇怪建筑物，其多数为精品外，也有少数属变异另类。下面将分述建材在行业发展、建筑创新中的成就和败笔。

一、建筑结构发展中的创新

1.全钢结构：1870年工业生产第一批热轧型钢以后，钢材逐渐在土建行业中普及采用。桥梁及建筑中更是应用广泛。为了探索这种新式型钢能使建筑物达到的极限高度与跨度，籍第一届世界工业博览会举办之际，由桥梁工程师艾菲尔在1889年，设计建造了高321米型钢塔架（图1）。它的高度和造型与巴黎华丽、和谐的市容格格不入，当时被社会绅士阶层视为“怪物”而遭激烈反对。但是，历史证明了巴黎艾菲尔铁塔是欧洲工业革命的成果，是建筑创新的奇迹，是新时代的标志性建筑物。1972年慕尼黑世界奥运会上，德国F.Otto教授设计的钢索网结构建筑群是另一座造型奇特的标志性建筑物（图2）。它高效利用钢材强度，应用预应力技术提高刚度，形成了山峦起伏的建筑造型。为钢结构设计从刚性体系向柔性体系转换提供了示范。自然，全钢结构的众多设计中也有败笔，2008年兴建的北京鸟巢就是无视钢材强度特性及加工工艺特点，在创新名义下出现的另类。无独有偶，中央电视台的建筑，被国人称为“大裤衩”，是来自外国人的奇思妙想，其在本国实现不成的“创新”，在中国的土地上建成耸立。这两座建筑的诞生，除了其使用价值之外，也为中国百姓创造了茶余饭后诸多的闲聊话题。

图1

图2

2.钢材与混凝土结构：水泥的工业生产始于19世纪初，素混凝土的形式多应用于土建工程的基础部位。由于混凝土抗拉性能差的特点，只有在和钢筋配合使用时，才找到它在土建工程中的优势位置。20世纪中钢筋混凝土结构几乎可以应用在土建工程的任一项目，取代了传统建筑中的各种工程。但是，混凝土材料的生产过程与施工工艺，尤其是后者给施工现场带来不少混乱与麻烦。钢筋混凝土构件生产工厂化之后，不仅给施工现场带来文明生产外，还提高了施工速度。1964年罗马奥运会上，装配式钢筋混凝土构件组装的大、小体育宫就是由意大利Nervi教授设计兴建的（图3）。两座体育馆所具有的造型美、图案美、韵律美赢得了社会及业内的高度赞扬，成为钢筋混凝土建筑中的精品。但是，法国建筑师Taillibert于1976年设计建造的蒙特利尔奥运会主体育场，却是一座名垂千古的“全混凝土建筑”的败笔（图4）。不当的选址及造型，错误的用材及配重促使这个混凝土庞然大物提高造价达6倍，延误工期近20年，加、法两国为此不断官司往来十余载。另一“创新”不成的钢筋混凝土工程就是悉尼歌剧院，因为结构选型错误，造价提高14倍，工期推迟16年。为此，还撤换掉一名内阁建设部长。

3.钢铁与玻璃结构：1851年在伦敦修建的水晶宫是这类建筑的早期作品。区别于传统建筑，它靓丽、明亮、通透的特点，构件生产工厂化和整体建造装配化的方式赢得人们的欢心。可惜1936年后毁于大火，因铸铁及玻璃的材性缺陷，此类房屋未再建造。直到20世纪后半叶，研发出高强玻璃及钢结构预应力技术，这才创新出大面积玻璃幕墙结构，广泛应用在高层建筑及豪华公共建筑之中。形成了高楼林立金碧辉煌的现代建筑城市景观（图5）。

图3

图4

图5

图6

4.钢材与塑膜结构：塑膜建筑始于20世纪后期，只是在它依附于钢结构之上后，才具有了在建筑物中的真正实用价值。在膜贵如金的80年代，沙特修建了第一座索膜结构的利雅得国际体育场（图6），场地面积近19000平方米，平面呈椭圆形（188.7m×128m），24根钢立柱高度59米，支撑着96块厚为1毫米的塑膜。它通透、轻便的特点非常适合沙特的环境与气候，成为轻型建筑结构中的标兵。由于预应力钢结构学科的发展，创新体系层出不穷，1988年汉城奥运会上修建了索穹顶膜结构（图7），建筑用钢量仅为19千克/平方米，达到了惊人的轻量化 。以后，1996年美国又修建另一类型的亚特兰大奥运会索穹顶膜结构。直至2012年，我国才研制建成第一座索穹顶的内蒙古鄂尔多斯伊金霍洛旗体育健身中心体育馆（图8）。建筑物正投影为正方形（120m×120m）的，四角翘起。中央是直径71.2米的索穹顶结构。由于它的创新性，获得了我国2015年国家科学技术进步奖。

图7

图8

图9

图10

综上所述，新科技、新材料、新工艺显著地改变建筑物的造型，影响材料的用量与工艺，优化施工的方式方法。创新建造的建筑物必然地具有奇奇怪怪的外形与特点。因此，奇怪建筑多数属于创新的建筑精品，只有少数才是在创新名义下的变异。建筑是人类生活的舞台，人塑造了建筑，建筑反过来也塑造了人。对于有些暴殄天物、挥霍资源、污染环境、误导行业，逆天行事的异类建筑，我们是应当大力反对和阻止的。

二、建筑创新的精品与假货

建筑创新的产品区别于传统的、普通的、大众的建筑物，必然呈现出新颖、多变、现代等奇怪风格，大家通称为奇怪建筑。符合科学规律，设计合情合理的工程必然会产生建筑精品。出于功利或形象工程的短期考虑，自然会产生创新赝品。由于物产、气候、地理等的差异，每个地方的建筑有自己的特点。由于宗教、政治、经济、社会等的差异，每个时代的建筑有自己的特征。由于人的创造力无穷尽，所以世界的建筑因此千变万化。古今中外都存在不少创新的奇怪建筑物。我们分析其类型，区别真伪，以分别对待：

1.景观型：由于自然地理的特殊条件，应势顺景而建造的建筑物（图9，图10）。它们很奇特，但很自然、清新，为人们提供了一个赏心悦目的景观和休闲去处。因此，具有特殊地理条件和优美自然环境中修建的奇怪景观建筑物是理所当然的。

2.功利型：为商业宣传或标志性而建造的建筑物。它们具有明显的物化形象和商业色彩（图11，图12），例如，酒厂的房屋像酒瓶，茶场的楼房像茶壶，经贸大楼像古钱等等。业主出于商业目的最大化的企图自力营建，本无可厚非。但有些形象低俗的建筑，不仅惹人非议嘲笑，还玷污市容文化氛围，不应鼓励与提倡。

3.创新型：与传统建筑设计的风格不同，不采用直线、对称、均衡、稳定等传统设计理念，利用新材料、新技术、新风格构成新颖明快的亮丽建筑物（图13、图14）。它们奇而合情，怪而合理，造型优美，受力科学，让大众喜闻乐见，赞赏有加。它们是货真价实的建筑精品，是设计师建筑创新中应该学习和追求的方向。

4.逆天型：违背科学规律、超越法规准则 、不顾国情风俗、脱离大众情趣的建筑物，源自于追求怪异、只求眼球一亮惊世骇俗的设计邪念（图15，图16），科学、合理、经济、美观、适用等原则不在此类设计考虑范围之内。对于那些挥霍自然资源、浪费社会财富、破坏和谐环境、腐蚀文化传统的逆天式奇怪建筑，从经济可持续发展原则及绿色建筑设计理念考虑，我们应当全力制止与坚决反对再建这种建筑物。

图11

图12

图13

图14

图15

图16

【文献标识码】C

【文章编号】1671-3362（2016）05-0044-04