邢民:做中國結構設計界的“奧雅納”

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邢民:做中國結構設計界的“奧雅納”

邢民

記者:邢總,您作為中國國家大劇院和中國國家游泳中心這兩項工程的中方結構負責人之一,您認為建築師在此類的建築中表達了怎樣的情感,情感表達的形式給結構設計提出了怎樣的挑戰?

邢總:建築師設計東西,無非表達兩種需求,一種是傳統意義上的功能需求,另外一種就是表達建築情感,或者說是通過建築表達情感。

國家大劇院超大超深的地下結構體量,橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環形水池都是建築師安德魯實現其劇院功能需求與其情感表達需求的手法和元素。為了在不超越人民大會堂的限定高度內,完成劇場功能對豎向尺度的需求,“深入地下”是其自然的(也許是無奈的)選擇;橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個功能劇場是建築師進行區域空間整合的一種手段。建築師設定環形水池的目的在於其製造區域恬靜氣氛的需要,這種建築情感表達上的需求也是必要的。同樣,在建的國家體育場(“鳥巢”)以及國家游泳中心(“水立方”)等奧運標誌性建築,她們不單單是承載著滿足舉辦奧運會各單項體育功能方面的需求,也還要承載著通過其“別樣”的建築形象來表達全國人民百年奧運夢想成真的情感需求,承載著要為一屆高水平的奧運會留下最具特色的“建築遺產”的使命。

建築師可以利用建築特有的元素,比如建築材料的材質、裝飾材料的色彩等進行其建築情感的表達,但是這種表達的效果和能力是有限的,建築師更重要的手段則是藉助結構的能力完成這一表達需求,從這個意義上說,建築師豐富的想象力既給結構設計提出了課題、帶來了挑戰,同時也就給結構工程師帶來了風險。

記者:作為結構工程師如何在建築的表達需求與結構設計安全之間掌握平衡?

邢總:作為一名結構工程師,我們應該清醒地認識到,結構科學和材料科學的發展還沒有達到可以令建築師們的“浪漫思維”無約無束的境地。在實際結構的建造過程中影響結構安全的因素眾多,一方面,建築結構理論歸根結底是一門實驗科學,理論與實際的偏差不可避免,另一方面,建造技術的發展水平和區域差異以及施工質量控制等等方面的諸多因素,都會給實際建造完成的建築結構安全效能帶來某種程度的不確定性。

所以,建築師們在通過建築表達其美學或情感需求的時候,結構工程師們還是要給他們設定一條底線。這條底線不僅依賴於當代人類對自然界的認識水平,而且還依賴於現代結構技術與材料科學的發展水平,依賴於結構分析技術的發展水平。在某種程度上,我們可以允許他們突破某些“規範”條文的底線,但是不能允許他們突破“基本力學準則”的底線。尤其是當我們面對國外建築師的時候,這一點做起來很難,譬如在和安德魯的法國ADP團隊合作設計國家大劇院的過程中,我們就經歷了多次的“爭執與說服”的過程。

記者:從國家大劇院到奧運系列建築工程,從設計一開始就受到了很多的關注,您作為專案的具體參與者,談談大家對於建築結構形式的爭議的看法。

邢總:建築結構形式的爭議多半不是“好與不好”的問題,而是“值與不值”的問題。為了滿足建築師們的“浪漫”需求,在傳統的結構構成方式無能為力的時候,結構設計師就必須探索新的、非傳統的結構構成方式。結構系統的基本形式,可以說已經被我們認識的差不多了,但是,這種說法只是限於基本體系,並不意味著創造新的結構形態可能性的減少,在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界裡,限定結構形態的型別顯然是不恰當的。

結構工程師的任務就是在既要保證結構安全同時又要滿足建築美學需求的槓桿上尋找一個平衡點。只是,世界上終究沒有免費的午餐,當各種或是張揚的、或是陌生的結構形態出現的時候,在結構材料科學還沒有長足的發展的時候,在我們還不得不用傳統的結構材料去實現這樣一個個“浪漫”的需求的時候,對結構安全的關注也就從來沒有象現在這樣引起一端又一端的“爭議”。

從一個結構設計與研究工作者的角度看待這些“爭議”,我認為很多時候我們是可以在力學或規範的原則內尋找到這個“平衡點”的,隨後的問題是,這會要我們付出多大的“代價”,或者說要我們支付多大的“結構成本”?我認為對這個我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對建築結構形式“爭議”的焦點問題。