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  • 建筑技術的輝煌與失落

    建筑技術是一個比較寬泛的概念,它包括建筑結構、構造、力學、材料、電器、給排水、暖通、熱工、光學、聲學、測繪、計算機輔助設計與模擬、施工、維修、重建、遷移、爆破、生態、環境及可持續性建筑等等。一幢建筑的誕生,是各種建筑技術應用的結果,是建筑師協調各個技術工種一起工作的結果。這里引用奈爾維的一段話來說明建筑師與建筑技術的關系:“建筑師主要的和真正的職責,是把各種不同的因素都表現出來,并且協調各種專業,共同建成現代化的建筑。為了能夠進行這種高度創造性的活動,同時又能在各種專業人員的不同要求之間進行必要的調解,建筑師不必對一切細節都具有專門的知識,但他對建筑工業的每一部門都應該具有清晰的一般概念,這正如同一個優秀的交響樂隊指揮一樣,他必須懂得每一樂器的可能性和局限性。”

    一、關于結構技術

    建筑技術中最重要的是建筑結構技術,建筑如果沒有結構就如同人體沒有骨架(再漂亮的人體如果沒有骨架的支撐,其形象是難以想象的)。建筑結構技術的發展緩慢而堅實,人類從利用天然的洞穴、樹枝開始搭建建筑(避護體),到學會石塊的砌筑、磚塊的燒制,就經過了上萬年的漫長歷史。至今仍存在的著名遺跡有古埃及的金字塔(圖1)、古希臘的神廟、古羅馬的斗獸場(圖2)、中國的長城。這些古建筑充分表明人類建筑結構技術的曾經輝煌,輝煌得后人不斷地頂禮膜拜、不斷地效仿(圖3),在混凝土結構和鋼結構技術日臻完善的今天,不知這種效仿是技術的倒退還是創造力的枯竭。

    建筑技術的輝煌與失落
    圖一
    建筑技術的輝煌與失落
    建筑技術的輝煌與失落
    圖二
    建筑技術的輝煌與失落

    圖三

    關于天然混凝土——火山灰的應用,早在公元前維特魯威的《建筑十書》就有論述,但混凝土在建筑結構中發揮巨大作用是和鋼材相結合,形成鋼筋混凝土結構,至今也只有100多年的歷史。有了鋼筋混凝土結構,建筑師幾乎可以完成任意形狀建筑的建造,加上近代建筑鋼材的大量使用,鋼結構技術快速發展,人類建筑史又增添新的輝煌:摩天大樓的誕生——美國的西爾斯大廈、紐約世界貿易中心(圖4)、馬來西亞的雙塔大廈、上海的金貿大廈及世界第一高樓臺北國際金融中心。摩天大樓的誕生標志著人類走到了今天建筑技術的最高峰,超高層建筑匯集了人類最優秀的建筑技術成果,它的建造、使用和維護,需要人類前所未有的想象力、前所未有的技術支撐。摩天大樓的建造代表一個國家的實力,更是一個國家技術力量的表現。2001年的9月11日,世界著名紐約世界貿易中心雙子樓在兩架客機的撞擊下,轟然倒塌(圖5),這是所有的建筑師和工程師未曾想到的,這是人類建筑史的悲哀,這是對輝煌的建筑技術致命的打擊。人類再次對超高層建筑進行反省,反省的結果是依然要造摩天大樓,而且要造更高的摩天大樓,紐約也開始準備在世界貿易中心的原址上再建摩天大樓。人類明明知道摩天大樓有許多不可克服的缺陷,但決然前仆后繼,這是對技術極限的挑戰,這是悲壯的輝煌。

    建筑技術的輝煌與失落
    圖四
    圖五
    二、關于通風技術


    由于制冷技術的發明,人們可以在炎熱的夏天坐在舒適的冷氣房中工作、學習、休息(此刻我正在38°C高溫的天氣里,坐在空調房中寫這篇文章)。現在的建筑師太喜歡玻璃作為建筑墻面(甚至頂面),為了保持表面的純凈,建筑師盡量不開窗或少開窗(規范規定玻璃幕墻的開窗率不能超過15%),這就必須依靠空氣制冷或制熱系統進行室內的空氣調節,正因為有了這種通風技術,為建筑師的創作靈感打開一片寬闊的天地:建造體量越來越大、越來越高的建筑,動輒幾萬甚至十幾萬平方米的單體建筑在世界各地建成。超大型建筑很難組織自然通風,超高層建筑由于風壓,上部不能開窗,要想使用這些建筑,只能依靠中央空調進行通風。

    可誰曾想到,今年SARS襲擊全球,據說SARS能在空氣中迅速傳染,嚇得大家不敢使用中央空調,甚至不敢使用分體式空調。天氣漸熱,坐在悶熱的玻璃房中有空調不敢使用,這難受勁,可想而知。今年夏天特別熱,據說法國因為家庭和公共場所普遍沒有空調設備,熱死幾千人(圖6);美國因為大面積的停電,不能使用空調而使大量的人涌上街頭、甚至露宿街頭(圖7);使得享受慣高技術帶來舒適的西方人,也深刻體驗到高技術帶來的痛苦。

    建筑技術的輝煌與失落
    圖六
    建筑技術的輝煌與失落
    圖七
    制冷技術的發明,給人類帶來多少幸福的生活!但過于對其依賴,人類遇到災害時又感到多么的無助和無奈。自然通風既安全、衛生,又經濟便宜,人類又具有上千年的通風技術的經驗,為什么我們仍有大量的建筑設計,為了“建筑藝術”而不顧建筑的合乎自然的布局、朝向及門窗開洞,而一味地做“純藝術”的形體、立面?


    三、關于城市

    城市是人類最輝煌的創造,從自然生長的城市到嚴格規劃的城市,從已經消亡的城市到正在迅速發展的城市,從各具地域特色的城市到國際化的城市。千百年來,城市用地不斷增加、擴大,城市人口也不斷增加,用不了多久,世界上絕大部分人都會居住在城市。城市幾乎成了地球的心臟,哪天心臟停止跳動,地球也就消亡了。人類發展的文明史無不與城市相關聯,如:中國的北京、西安、洛陽,希臘的衛城、雅典,埃及的開羅、亞歷山大港,意大利的羅馬、佛羅倫薩,印度的德里、孟買,以色列的耶路撒冷,等等,說起這些城市,必然要說到人類曾經的輝煌。

    今天的城市已構成非常嚴密的科學技術系統,系統每天正常的運轉就必須解決:將潮涌般的人流從住地送往各公共場所,再把他們送回去;將如山般的食物送給每個市民,再將如山般的垃圾送出城市;將數以億計的燃料燒掉,把電送到地球的每個角落;將成千上萬桶的石油燒掉,讓飛機、汽車、輪船從一個城市到另一個城市;密布的電訊網覆蓋在整個城市的上空,保證人類的信息傳遞;除此之外,每天還要迎接成千上萬的新生嬰兒來到我們的城市。真是不可思議,如此龐大復雜的系統,每天有條不紊地運行著。人類不得不對自身的能力發出由衷的贊嘆!

    隨著全球城市化進程的加快,城市正在自由而無序的擴張,城市的邊界越來越模糊,城市向高速公路、快速軌道的方向挺進,大片大片的綠地、農田、濕地被城市吞噬,大批大批失去土地的農民涌向城市。由此產生了今天常見的城市景象:密不透風的樓群,立體交錯的街道,慢慢蠕動的車流,躁動不安的人流,異味多塵的空氣,混雜不清的噪音(圖8)。尤其是大城市、超大城市,看似歌舞生平、燈紅酒綠、美食華服的城市景象(圖9),實際無時無刻不隱藏著技術的脆弱。只要一次停水、一次停電、一次停燃氣、或一次計算機的病毒感染,都有可能使我們的城市陷入一次緊急癱瘓。2003年8月14日美國東部時間下午4時左右,美國東北部和加拿大部分地區發生大面積停電事件,這次停電給美國生產總值帶來的損失估計在每天250億到300億美元。停電造成華爾街閉市;百老匯劇場停演;紐約地區三個機場航班停飛;地鐵停開;煌煌不夜城——紐約處在一片黑暗之中(圖10),受驚嚇的紐約人以為又遭遇了“911”事件。世界頭號技術強國的第一城市,卻經不起一次短暫的停電,可想我們的城市在技術災害面前有時會顯得多么的脆弱!

    建筑技術的輝煌與失落
    圖八
    建筑技術的輝煌與失落
    圖九
    建筑技術的輝煌與失落
    圖十
    數字信息技術正在以超乎人們想象的速度向前發展,這項技術正在控制我們城市的每根神經,甚至控制人的神經,我們在享受數字信息技術帶來快感的同時,是否也得想想它將會帶給我們的反作用力?


    四、關于建筑材料

    建筑材料既古老又年輕,一部“石頭的建筑史”譜寫出古埃及、古羅馬、古希臘建筑技術的輝煌。中國古代木結構建筑由于其材料的局限性,很難長壽,但正因為此,中國古代木構技術給后人留下多少神秘和和遐想,多少人為之考證而奮斗終生。一張“清明上河圖”所描繪的昔日木構空間的生活場景,足以說明我們祖先在繪畫中所表現出來的建筑“高技術”,至今仍具有無比強大的生命力。

    天然建筑材料具有無法抗拒的魅力,如黏土、石材、木材等,但建筑要可持續發展,天然資源的消耗必須要盡量限制,這一矛盾促使人們加緊研究人工合成材料。今天世界上可用于建筑的材料成千上萬,特別是建筑的裝修材料,品種之多,規格之繁,估計沒有哪個建筑師敢稱自己是材料專家。各種材料均有特性,建筑師的職責就是將各種材料用在最能發揮其特性的地方,體現建筑技術的本真美。可現實生活中到處能看見材料的假性表現:鋼筋混凝土的仿古建筑,涂刷仿木涂料,或鋪釘木構件;混凝土墻或磚墻外再包玻璃幕墻;黏土磚墻面再貼仿黏土磚的瓷磚;不銹鋼板包鋼柱;鑄鐵構件涂刷仿銅涂料;混凝土的仿木、仿竹、仿石景觀小品,等等(圖11)。尤其是所謂的時尚室內裝修設計,簡直成了堆砌材料的設計,不論空間的大小,不管空間的屬性,設計師都不情愿留下一小片空白,執著地將各種質地、各種顏色、各種性能的材料混雜在一起,五顏六色的六個面,加上五顏六色的燈光,常常弄得室中之人不知身處何地,本末倒置。

    建筑技術的輝煌與失落
    圖十一
    五、關于建筑教育


    從“巴黎美術學院”到“包豪斯”,建筑教育跨過整整100年。1919年成立的包豪斯設計學院開創了“現代主義建筑運動”的高潮,其教育思想對世界的影響,時間之長,范圍之廣,是前所未有的。“包豪斯廣泛采用工作室體制進行教育,讓學生參與動手的制作過程,完全改變以往那種只繪畫,不動手制作的陳舊教育方式;同時,包豪斯還開始建立與企業界、工業界的聯系,使學生能夠體驗工業生產與設計的關聯,開創了現代設計與工業生產密切聯系的第一章。”
    中國自東北大學和中央大學建立建筑系,開創了自己的建筑教育,幾十年來培養了很多優秀的建筑師,他們為中國的建筑工程和建筑教育做出了卓越的貢獻。當今,全國各省市基本都設置有建筑學專業,這個古老的行業正以前所未有的蓬勃生機發展著。

    建筑學是一門工程實踐性非常強的學科,這是毫無疑問的。我們高等院校的建筑學專業也開設了很多的建筑技術及其工程實踐方面的課程,應該說我們的建筑學整個教育體系基本是完整的。但全國的建筑技術教育會議卻常常討論這樣一個主題:如何激發學生學習建筑技術的興趣── 一個悲哀的主題。高校的建筑技術類課程得不到應有的重視是由來已久的,不僅學生不重視,有些教師也不重視,這問題的嚴重性直接關系到我們培養什么樣的執業建筑師的教育目標。原因在哪?有人說這是儒家“重道輕器”思想對建筑教育的影響;有人說是整個社會“急功近利”思想的誘惑;有人說是建筑界老前輩沿襲“重藝輕技”的“鮑扎(或布扎)”教育體系的后果;也有人說是僵化的中學教育帶進大學的惡果;更有人說我們需要補課,補西方“現代主義”教育思想的課;說得熱鬧,做得少,建筑技術教育仍然缺乏生氣。

    現在建筑學不少學生往往喜歡自我認同為“藝術家”,喜歡做方案,喜歡做表現,喜歡談藝術,喜歡談哲學;就是不喜歡結構、構造、材料、施工、概預算、水暖電;崇拜大師,不屑于工匠;熱衷大手筆的構思,不耐煩瑣碎的施工圖;等等。由此導致的急功近利思想使得我們建筑學的同學在校苦練電腦作圖技術,有的同學不到畢業就開始在建筑市場上“執業”了。

    六、關于建筑設計

    我國建筑師的地位正在不斷得到提升,建筑師的行為價值也逐步為大眾所認可,建筑師的執業資格已受到法律的保護。全國每年上億平方米的建設量,給我們建筑師提供了世界上最大的表演平臺。世界各地的建筑師進入中國的建筑設計市場(據統計,全世界最大的200家設計公司,其中140家在中國有業務),給我們建筑師提供了難得的競爭與學習的機會。我們建筑師設計了比以往任何時候都要多得多的優秀建筑,使我們的城市越來越現代化。這必須歸功于改革開放的市場經濟帶給我們建筑師的好處。

    大量的建筑同時也帶來大量的問題,問題的原因是多因素的,這里單談談建筑技術的問題。首先是方案設計階段不重視技術,現在很多的建筑方案設計常常成了“表現圖設計”,建筑設計競賽常常成了電腦表現圖的競賽,大量的人力、物力、時間投入到表現圖的制作中。在方案評審中,最常見的是各設計單位漂亮的圖板、精致的文本、電腦制作的模型及動畫演示(有點像藝術展),看不到或較少看到技術設計方案。由此而造成的后果常常是建成的建筑與方案相去甚遠,有的甚至不能實現;有時為了實現方案建筑而增加大量的額外投資,或增加多余的構件;不少建筑是好看不好用,能遠看不能細看。再好的設計方案如果沒有技術的支撐如何能成為精品?

    有人說:“我們國內的建筑師用境外建筑師五分之一的時間,完成他們五倍的工程量,拿他們十分之一的設計費”,結論的準確性暫且不論,但實際狀況確實如此。各個設計院為了完成產值,只有拼命地畫圖,根本沒有時間去研究、探討、試驗新技術和新材料,將建筑的細部做精,將建筑的各功能技術考慮周全。我們的設計主創人員更沒有太多的時間去建設工地(據說西方國家建筑師在建筑設計與建造的過程中,有近一半的時間在工地現場。他們特別重視建筑細部的設計和實施),外地工程更是常常委托當地設計人員代理現場指導。原創人員不去現場,可以想象最終的成品是什么樣。

    社會評價建筑的優劣往往是對建筑師的評價,而評價又往往局限在建筑的形象,所以建筑師會在形象設計上投入大量的時間和精力,把技術問題完全交給各工種的工程師。但問題是一個建筑師一點都不懂技術,如何對設計負責,如何協調各工種的配合?不少建筑師由于缺乏必要的技術知識和經驗,往往在方案向施工圖深入的過程中,被技術工程師們牽著鼻子走,最后走到一個自己都不愿看到的設計成果。殊不知現代建筑的功能越來越復雜,對建筑技術的要求也越來越高,技術的投資也越來越大,技術已逐步成為評判一個建筑優劣的主要標準。

    中國的建筑師最善于學習。這十幾年的對外開放、引進,使我們學到了不少東西,我們的設計水平長進非常之快(單從表現圖有時很難區別境內外建筑師作品)。我們能很快地學會國外的“風格”、“派”、“主義”,但至今無人敢學“高技派”,我想個中原因還是因為技術不到家,沒有點能耐而玩“高技派”,風險是很大的。

    拉拉雜雜地說了一些關于建筑技術的事,其實每個問題都可以獨立成章。限于篇幅,限于個人的學識,難免說不清楚、說不到點上,也難免偏頗。只是將一些想法提出來,供大家批評。使我也有一個難得的機會,向各位同仁學習!

    參考文獻:
    1、《建筑十書》,維特魯威著,知識產權出版社,2002年3月
    2、《建筑的藝術與技術》,P.L.奈爾維著,中國建筑工業出版社
    3、《世界現代建筑史》,王受之著,中國建筑工業出版社,2001年1月
    4、《遠古建筑》,S.勞埃德,H.W.米勒著,中國建筑工業出版社,1999年9月
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