設(shè)計(jì)創(chuàng)新與優(yōu)化
江歡成,我國(guó)著名工程結(jié)構(gòu)專家。1963年畢業(yè)于清華大學(xué),1995年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。歷任華東建筑設(shè)計(jì)研究院高級(jí)工程師、總工程師,上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)總工程師,江歡成設(shè)計(jì)事務(wù)所所長(zhǎng)。長(zhǎng)期從事建筑工程設(shè)計(jì),力主設(shè)計(jì)創(chuàng)新與優(yōu)化,第一次成功將30米天線衛(wèi)星地面站設(shè)計(jì)在軟土地基上,獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng);是金茂大廈(420米高,88層)業(yè)主的設(shè)計(jì)顧問(wèn)組和SOM的設(shè)計(jì)代表組的負(fù)責(zé)人。由他總負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的東方明珠塔(463米),在造型、結(jié)構(gòu)及功能等方面,得到國(guó)內(nèi)外普遍好評(píng);總負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的558米高世界最高塔雅加達(dá)塔,在和世界第一流建筑師的競(jìng)爭(zhēng)中一舉中標(biāo),為我國(guó)建筑設(shè)計(jì)開拓國(guó)際市場(chǎng)作出了貢獻(xiàn)。
北海北部灣一號(hào)
創(chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步的源泉,設(shè)計(jì)成功的靈魂。創(chuàng)新和優(yōu)化,使時(shí)代得以發(fā)展和進(jìn)步。我作為一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師、東方明珠塔設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人,對(duì)于設(shè)計(jì)創(chuàng)新與優(yōu)化有些體會(huì)。
東方明珠成于創(chuàng)新
東方明珠塔建成后,立即顯示了她強(qiáng)大的生命力,成為了上海乃至中國(guó)的標(biāo)志性建筑物。雖說(shuō)現(xiàn)在的標(biāo)志性建筑已經(jīng)很多了,但建成近二十年的東方明珠塔依然被中外世人所認(rèn)可的。所有到過(guò)上海的游客,幾乎沒(méi)有不上東方明珠塔的。曾有過(guò)統(tǒng)計(jì),東方明珠建成后,外國(guó)人在上海停留時(shí)間延長(zhǎng)了半天,其效果可想而知。她不僅大大提升了上海的城市地位,更值得自豪的是,她完全由中國(guó)人自己設(shè)計(jì)、自己建造、自己經(jīng)營(yíng),取得了巨大的成功。她深入人心,高速公路兩旁的建筑物上,架起了很多“東方明珠”。從那時(shí)起,以“東方”和“明珠”命名的商店商標(biāo)比比皆是。最早報(bào)道的外國(guó)雜志是1994年英國(guó)的“construction today”,以她為封面,登了5個(gè)版面,評(píng)價(jià)很高。文章的開頭就說(shuō):巴黎有埃菲爾鐵塔,倫敦有塔橋,上海有東方明珠……,從此“上?!焙汀皷|方明珠”,就像“北京”和“天安門”一樣連在一起。這些我們?cè)O(shè)計(jì)者所不敢奢望的事,竟然成了現(xiàn)實(shí)!
東方明珠電視塔
東方明珠塔的成功,在于它的創(chuàng)新。電視塔是所有城市最高的建筑物(之一),武漢塔、沈陽(yáng)塔、天津塔、北京塔,這些砼高塔并沒(méi)有給人留下深刻的印象而成為城市標(biāo)志,為什么呢?因?yàn)樗麄兌即笸‘?。大同—都是砼單筒,小異—就是在塔頭的處理上,有所不同。因?yàn)榇笾孪嗤?,就形成不了?biāo)志?!皷|方明珠”在造型上和結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新,使之脫穎而出,形成了與眾不同的標(biāo)志。
在造型的構(gòu)思上我們做了很多方案比較,華東院共提出5個(gè)方案,經(jīng)三大設(shè)計(jì)院12個(gè)方案競(jìng)標(biāo),最后選中了東方明珠。它首先是在結(jié)構(gòu)上求得突破,用帶斜撐的巨型空間框架取代單筒體結(jié)構(gòu)。
東方明珠是華東建筑設(shè)計(jì)院集體智慧的結(jié)晶,結(jié)構(gòu)可以用四句話來(lái)描述:淺樁支承薄底板,三個(gè)筒體三撐桿,七組橫梁一根桅,一把大傘一只碗。
東方明珠塔高468m,在結(jié)構(gòu)上有許多創(chuàng)新點(diǎn):樁入土僅48m,而不是相鄰的金茂大廈83.5m;底板僅1.5m厚,其他高層一般是三四米;斜撐100m長(zhǎng),傾斜60°,用鋼骨架掛模施工;橫梁6m高,當(dāng)中一條縫,增大延性;筒體約300m長(zhǎng)的應(yīng)力筋,當(dāng)中沒(méi)有接頭;50m直徑下球的支承條件很復(fù)雜,做了個(gè)“碗”使之簡(jiǎn)化處理;45m直徑上球用12榀桁架吊掛,只用一個(gè)銷子安裝;118m長(zhǎng)的桅桿,地下拼裝整體起吊,10天到頂。創(chuàng)新工作在完工之后,仍在不斷地優(yōu)化。底層商場(chǎng)改造成了城市歷史博物館,259m處加了個(gè)十分刺激的全透明玻璃廊。
雅加達(dá)塔是東方明珠的優(yōu)化
1993年我在東方明珠現(xiàn)場(chǎng)接待了一個(gè)印尼代表團(tuán),1994年末便受邀參與558m高的印尼雅加達(dá)塔競(jìng)標(biāo),對(duì)手是另外5家世界頂級(jí)的設(shè)計(jì)公司,包括SOM、Murphy Jahn、Baldwin、丹下健三和印尼萬(wàn)隆理工大學(xué)設(shè)計(jì)院。首次參與國(guó)際競(jìng)標(biāo),一舉成功,令我們喜出望外。究其原因,一是我們十分尊重當(dāng)?shù)貧v史文化,受當(dāng)?shù)氐乃囆g(shù)品木偶人的啟發(fā),構(gòu)思了“亞洲巨人”。另一方面,在技術(shù)上,我們借鑒東方明珠,把東方明珠作了進(jìn)一步優(yōu)化:保留三個(gè)筒體,把它們分開、捆緊,取代三個(gè)撐的作用,使之更為挺拔;用圓盤代替圓球,使施工更為方便;在功能上,把筒體從東方明珠的9m直徑改為了13.2m,解決了垂直交通瓶頸問(wèn)題。三個(gè)筒體本來(lái)是我們的心病,上部建筑在某些部位看來(lái)是偏的,曾有許多人提出疑慮,詢問(wèn)是不是施工偏差。原上海市副市長(zhǎng)趙啟正在回答外國(guó)朋友的疑問(wèn)時(shí)很好地圓了其說(shuō),他說(shuō)這叫“變化的美,猶如斗轉(zhuǎn)星移,富于動(dòng)感,各個(gè)角度看都不一樣”。這個(gè)下意識(shí)的創(chuàng)新成果,促使我們將三個(gè)筒體的結(jié)構(gòu)形式固定了起來(lái)。
雅加達(dá)塔
雅加達(dá)塔2007年開工,2008年因金融危機(jī)停工至今,但151根樁打完了,1000米延續(xù)墻已完工,基坑已完工。不久前,我們還在對(duì)它進(jìn)一步優(yōu)化,做了三個(gè)方案的比較,使之更富時(shí)代感。
創(chuàng)新要勇于面對(duì)挫折
創(chuàng)新很難,創(chuàng)新成功更難。創(chuàng)新不僅要有想法,還要得天時(shí)地利人和,才能成功,這叫機(jī)遇。因此,要想創(chuàng)新成功一定要做好面對(duì)挫折的思想準(zhǔn)備。
在雅加達(dá)塔之后,我們又沖擊過(guò)幾個(gè)高塔,均因種種原因,以“失敗”告終。
如白俄羅斯塔,由6跟鋼管砼組成的支撐框架,造型簡(jiǎn)潔美麗,因資金關(guān)系,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。廣州塔,投標(biāo)方案廣州市民評(píng)價(jià)很高,網(wǎng)上統(tǒng)計(jì),支持率第一(50.08%),人氣指數(shù)第一(90.46%),廣交會(huì)上公示投票第一。它受力十分理性,造型別致,但未中標(biāo)。上海展覽中心整體提升項(xiàng)目,我曾建議趁抗震加固的機(jī)會(huì),把上海展覽中心整體提升8m,以解決周邊高層林立和延安路高架橋帶來(lái)的優(yōu)秀建筑被湮沒(méi)的問(wèn)題。這個(gè)建議曾經(jīng)在中外產(chǎn)生很大的影響,并且差一點(diǎn)就實(shí)現(xiàn)了,很遺憾,還是沒(méi)有做成。我希望后人能夠?qū)崿F(xiàn)它,但這個(gè)思想在上海音樂(lè)廳實(shí)現(xiàn)了,它移位62m,抬高3.4m,我們公司是技術(shù)支撐單位。
創(chuàng)新優(yōu)化永不停步
優(yōu)化設(shè)計(jì)是對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的響應(yīng),是低碳節(jié)能環(huán)保的最重要環(huán)節(jié)。東方明珠之后,我們做了不少工程的優(yōu)化和創(chuàng)新,例如:
重慶濱江廣場(chǎng)大廈—?jiǎng)偠葷u變,結(jié)構(gòu)合理,使用空間好,省了2.2萬(wàn)立方米砼。
上海陸海空大廈—22根柱子,拔掉8根,還省了8300立方米砼,增加了1800平方米使用面積。
上海湖北大廈—筒體居中了,兩邊的房間都好了,招待所變成了五星級(jí)賓館。北海北部灣1號(hào)、海南三亞鳳凰島的隨形設(shè)計(jì)—在表現(xiàn)完美的建筑造型同時(shí),室內(nèi)省了柱子。
上海湖北大廈
鹽城電視塔—雙鋼板外包剪力墻用于上部建筑,是世界上第一次大膽嘗試。
鹽城廣播電視塔
廈門當(dāng)代大廈—空腔后填式樁土承載力調(diào)節(jié)裝置獲國(guó)家發(fā)明專利。
廈門海峽明珠
上述許多努力,有些成功了,有些沒(méi)成功。不管結(jié)果如何,我都把它們當(dāng)作畢生追求。
(應(yīng)同濟(jì)大學(xué)“同舟論壇”要求做此文)
責(zé)編/王圣媛 吳浪
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