建筑技术的辉煌与失落

建筑技术是一个比较宽泛的概念,它包括建筑结构、构造、力学、材料、电器、给排水、暖通、热工、光学、声学、测绘、计算机辅助设计与模拟、施工、维修、重建、迁移、爆破、生态、环境及可?#20013;?#24615;建筑等等。一幢建筑的诞生,是各种建筑技术应用的结果,是建筑师协调各个技术工种一起工作的结果。这里引用奈尔维的一?#20301;?#26469;说明建筑师与建筑技术的关系:“建筑师主要的和真正的职责,是把各种?#29004;?#30340;因素都表现出来,并且协调各种专业,共同建成现代化的建筑。为了能够进行这种高度创造性的活动,同时又能在各种专业人员的?#29004;?#35201;求之间进行必要的调解,建筑师不必对一切细节都具有专门的知识,但他对建筑工业的每一部门?#21152;?#35813;具有清晰的一般概念,这正如同一个优秀的交响乐队指挥一样,他必须懂得每一乐器的可能性和局限性。”

一、关于结构技术

建筑技术中最重要的是建筑结构技术,建筑如果没有结构就如同人体没有骨架(再漂亮的人体如果没有骨架的支撑,其形象是难以想象的)。建筑结构技术的发?#22815;?#24930;而坚实,人类从利用天然的洞穴、树枝开始搭建建筑(避护体),到学会石块的砌筑、砖块的烧制,就经过了上万年的漫长历史。至今仍存在的著名遗迹有古埃及的金字塔(图1)、古希腊的神庙、古罗马的斗兽场(图2)、中国的长城。这些古建筑充分表明人类建筑结构技术的曾经辉煌,辉煌得后人不断地顶礼膜拜、不断地效仿(图3),在混凝土结构和钢结构技术日臻完善的今天,不知这?#20013;?#20223;是技术的倒退还是创造力的枯竭。

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图一
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图三

关于天然混凝土——火?#20132;?#30340;应用,早在公元前维特鲁威的《建筑十书》就?#26032;?#36848;,但混凝土在建筑结构中发挥巨大作用是和钢材相结合,形成钢筋混凝土结构,至今也只有100多年的历史。有了钢筋混凝土结构,建筑师几乎可以完成任意形状建筑的建造,加上近代建筑钢材的大量使用,钢结构技术快速发展,人类建筑史又增添新的辉煌:摩天大楼的诞生——美国的西尔斯大厦、纽约世界贸易中?#27169;?#22270;4)、马来西亚的双塔大厦、上海的金贸大厦及世界第一高楼台北国?#24335;?#34701;中心。摩天大楼的诞生标志着人类走到了今天建筑技术的最高峰,超高层建筑汇集了人类最优秀的建筑技术成果,它的建造、使用和维护,需要人类前所未有的想象力、前所未有的技术支撑。摩天大楼的建造代表一个国家的实力,更是一个国家技术力量的表现。2001年的9月11日,世界著名纽约世界贸易中心双子楼在两架客机的?#19981;?#19979;,轰然倒塌(图5),这是所有的建筑师和工程师未曾想到的,这是人类建筑史的悲哀,这是对辉煌的建筑技术?#26053;?#30340;打击。人类再次对超高层建筑进行反省,反省的结果是依然要造摩天大楼,而且要造更高的摩天大楼,纽?#23478;?#24320;?#30002;?#22791;在世界贸易中心的原址上再建摩天大楼。人类明明知道摩天大楼?#34892;?#22810;不可克服的缺陷,但决然前仆后继,这是对技术极限的挑战,这是悲壮的辉煌。

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图四
图五
二、关于通风技术


由于制冷技术的发明,人们可以在炎热的夏天坐在舒适的冷气房中工作、学习、休息(此刻我正在38°C高温的天气里,坐在空调房中写这篇文章)。现在的建筑师太?#19981;?#29627;璃作为建筑墙面(甚至顶面),为了保持表面的纯净,建筑师尽量不开窗或少开?#22467;?#35268;范规定玻璃幕墙的开窗率不能超过15%),这就必须依靠空气制冷或制热系统进行室内的空气调节,正因为有了这种通风技术,为建筑师的创作灵感打开一片宽阔的天地:建造体量越来越大、越来越高的建筑,动辄几万甚至十几万平方米的单体建筑在世界各地建成。超大型建筑很难组织自?#29004;?#39118;,超高层建筑由于风压,上部不能开?#22467;?#35201;想使用这些建筑,只能依靠中央空调进行通风。

可谁曾想到,今年SARS袭击全球,据说SARS能在空气中迅速传染,吓得大家不敢使用中央空调,甚至不敢使用分体式空调。天气渐热,坐在闷热的玻璃房中有空调不敢使用,这难受劲,可想而知。今年夏天特别热,据说法国因为家庭和公共场所普遍没有空调设?#31119;人?#20960;千人(图6);美国因为大面积的停电,不能使用空调而使大量的人?#21487;?#34903;头、甚至露宿街头(图7);使得享受惯高技术带来舒适的西方人,也深刻体验到高技术带来的?#32431;唷?/span>

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图六
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?#35745;?/span>
制冷技术的发明,给人类带来多少幸福的生活!但过于对其依赖,人类遇到灾害时又感到多么的无助和无奈。自?#29004;?#39118;既安全、卫生,又经济便宜,人类又具有上千年的通风技术的经验,为什?#27425;?#20204;仍有大量的建筑设计,为了“建筑艺术”而不顾建筑的合乎自然的布局、朝向及门窗开洞,而一味地做“纯艺术”的形体、立面?


三、关于城市

城市是人类最辉煌的创造,从自然生长的城市到?#32454;?#35268;划的城市,从已经消亡的城市到正在迅速发展的城市,从各具地域特色的城市到国际化的城市。千百年来,城市用地不断增加、扩大,城市人口也不断增加,用不了多久,世界上绝大部分人都会居住在城市。城市几乎成了地球的心脏,哪天心脏停止跳动,地球也就消亡了。人类发展的文明史无不与城市相关联,如:中国的北京、西安、洛阳,希腊的卫城、雅典,埃及的开罗、亚历山大港,意大利的罗马、佛罗伦萨,印度的德里、?#19979;潁?#20197;色列的耶路撒冷,等等,说起这些城市,必然要说到人类曾经的辉煌。

今天的城市已构成非常?#21414;?#30340;科学技术系统,系统每天正常的运转就必须解决:将潮涌般的人流从住地送往各公共场所,再把他们送回去;将如山般的食物送给每个市民,再将如山般的垃圾送出城市;将数以亿计的燃料烧掉,把电送到地球的每个角落;将成千上万桶的石油烧掉,让飞机、汽车、轮船从一个城市到另一个城市;密布的电讯网覆盖在整个城市的上空,保证人类的信息传递;除此之外,每天还要迎接成千上万的新生婴儿来到我们的城市。真是不可?#23478;椋?#22914;此庞大复杂的系统,每天有条不紊地运行着。人类不得不对自身的能力发出由衷的赞叹!

随着全球城市化进程的加快,城市正在自由而无序的扩张,城市的边界越来越模糊,城市向高速公路、快速轨道的方向挺进,大片大片的绿地、农田、湿地被城市吞噬,大批大批失去土地的农民涌向城市。由此产生了今天常见的城市景象:密?#29004;?#39118;的楼?#28023;?#31435;体交错的?#20540;潰?#24930;慢蠕动的车流,躁动?#35805;?#30340;人流,异味多尘的空气,混杂不清的噪音(图8)。尤其是大城市、超大城市,?#27492;聘?#33310;生平、灯红酒绿、美食华服的城市景象(图9),实际无时无刻不隐藏着技术的脆弱。只要一次停水、一次停电、一次停?#35745;?#25110;一次计算机的病毒感染,?#21152;?#21487;能使我们的城市陷入一次紧急?#34987;尽?003年8月14日美国东部时间下午4时左右,美国东北部?#22270;?#25343;大部?#20540;?#21306;发生大面积停电?#24405;?#36825;次停电给美国生产总值带来的损失估计在每天250亿到300亿美元。停电造成华尔街闭市?#35805;?#32769;汇剧场停演;纽约地区三个机场航班停飞;地铁停开;煌煌不夜城——纽约处在一片黑暗之中(图10),受惊吓的纽约人以为又遭遇了“911?#31508;录?#19990;界?#27867;?#25216;术强国的第一城市,却经不起一次短暂的停电,可想我们的城?#24615;?#25216;术灾害面前有时会显得多么的脆弱!

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图八
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图九
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图十
数?#20013;?#24687;技术正在以超乎人们想象的速度向前发展,这项技术正在控制我们城市的每根神经,甚至控制人的神经,我们在享受数?#20013;?#24687;技术带来快感的同时,是否也得想想它将会带给我们的反作用力?


四、关于建筑材料

建筑材料既古老又年轻,一部“石头的建筑史”谱写出古埃及、古罗马、古希腊建筑技术的辉煌。中国古代木结构建筑由于其材料的局限性,很难长寿,但正因为此,中国古代木构技术给后人留下多少神秘和和遐想,多少人为之考证而奋斗终生。一张“清明上河图”所描绘的昔日木构空间的生活场景,足以说明我们祖先在绘画中所表现出来的建筑“高技术?#20445;?#33267;今仍具有无比强大的生命力。

天然建筑材料具有无法抗拒的魅力,如黏土、石材、木材等,但建筑要可?#20013;?#21457;展,天然资源的消耗必须要尽量限制,这一矛盾促使人们加紧研究人工合成材料。今天世界上可用于建筑的材料成千上万,特别是建筑的装修材料,品种之多,规格之?#20445;?#20272;计?#25381;心?#20010;建筑师敢?#35889;约?#26159;材料专家。各种材料均有特性,建筑师的职责就?#22681;?#21508;种材料用在最能发挥其特性的地方,体现建筑技术的本真美。可?#36136;?#29983;活中到处能看见材料的假性表现:钢筋混凝土的仿古建筑,?#20811;?#20223;?#23601;?#26009;,或铺钉木构件;混凝土墙或砖墙外再包玻璃幕墙?#28779;?#22303;砖墙面再贴仿黏土砖的瓷砖;不锈钢板包钢柱;铸铁构件?#20811;?#20223;铜涂料;混凝土的仿?#23613;?#20223;竹、仿石景观小品,等等(图11)。尤其是所谓的时尚室内装修设计,简直成了堆砌材料的设计,不论空间的大小,不管空间的属性,设计师都不情愿留下一小片空白,执着地将各种质地、各种颜色、各?#20013;?#33021;的材料混杂在一起,五颜六色的六个面,加上五颜六色的灯光,常常弄得室中之人不知身处何地,本末倒置。

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图十一
五、关于建筑教育


从“巴黎美术学院”到“包豪斯?#20445;?#24314;筑教育跨过整整100年。1919年成立的包豪斯设计学院开创了“现代主义建筑运动”的高?#20445;?#20854;教育思想对世界的影响,时间之长,范围之广,是前所未有的。“包豪?#26500;?#27867;采用工作室体?#24179;?#34892;教育,让学生参与动手的制作过程,完全改变以往那种只绘画,不动?#31181;?#20316;的陈?#23665;?#32946;方式?#29004;?#26102;,包豪?#22815;?#24320;始建立与企业界、工业界的联系,使学生能够体验工业生产与设计的关联,开创了现代设计与工业生产密切联系的第一章。”
中国自东北大学和中央大学建立建筑系,开创了?#32422;?#30340;建筑教育,几十年来培养了很多优秀的建筑师,他们为中国的建筑工程和建筑教育做出了卓越的贡?#20303;?#24403;今,全国各省市基本都设置有建筑学专业,这个古老的行业正以前所未有的蓬勃生机发展着。

建筑学是一门工程实践性非常强的学科,这是毫无疑问的。我们高等院校的建筑学专业也开设了很多的建筑技术及其工程实践方面的课程,应?#30431;?#25105;们的建筑学整个教育体系基本是完整的。但全国的建筑技术教育会议却常常讨论这样一个主题:如何激发学生学习建筑技术的兴趣── 一个悲哀的主题。高校的建筑技术类课程得不到应有的重视是由来已久的,不仅学生不重视,?#34892;?#25945;师也不重视,这问题的严重性直接关系到我们培养什么样的执业建筑师的教育目标。原因在?#27169;?#26377;人说这是儒家“重道轻器”思想对建筑教育的影响;有人说是整个社会“急功近利”思想的诱惑;有人说是建筑界老前辈沿袭“重艺轻技”的“鲍扎(或布扎)”教育体系的后果?#28784;?#26377;人说?#22681;?#21270;的中学教育带进大学的恶果;更有人说我?#20999;?#35201;补课,补西方“现代主义”教育思想的课;说得热闹,做得少,建筑技术教育仍然缺乏生气。

现在建筑学不少学生往往?#19981;?#33258;我认同为“艺术家?#20445;不?#20570;方?#31119;不?#20570;表现,?#19981;短敢?#26415;,?#19981;短?#21746;学;就是不?#19981;?#32467;构、构造、材料、施工、概预算、水暖电;崇拜大师,不?#21152;?#24037;?#24120;?#28909;衷大?#30452;?#30340;构?#36857;?#19981;?#22836;?#29712;碎的施工图;等等。由?#35828;?#33268;的急功近利思想使得我们建筑学的同学在校苦练电脑作?#25216;?#26415;,有的同学不到毕业就开始在建筑市场上“执业”了。

六、关于建筑设计

我国建筑师的地位正在不?#31995;?#21040;提升,建筑师的行为价值也逐步为大众所认可,建筑师的执业资格已受到法律的保护。全国每年上亿平方米的建设量,给我们建筑师提供了世界上最大的表演平台。世界各地的建筑师进入中国的建筑设计市场(据统计,全世界最大的200家设计公司,其中140家在中国有业务),给我们建筑师提供了难得的竞争与学习的机会。我们建筑师设计了比以往任?#38382;?#20505;?#23478;?#22810;得多的优秀建筑,使我们的城?#24615;?#26469;越现代化。这必须归功于改革开放的市场经济带给我们建筑师的?#20040;Α?/span>

大量的建筑同时也带来大量的问题,问题的原因是多因素的,这里单谈谈建筑技术的问题。首先是方案设计阶段不重视技术,现在很多的建筑方案设计常常成了“表现图设计?#20445;?#24314;筑设计竞赛常常成了电脑表现图的竞赛,大量的人力、物力、时间?#24230;?#21040;表现图的制作中。在方案评审中,最常见的是各设计单位漂亮的图板、精致的文?#23613;?#30005;脑制作的模?#22270;?#21160;画演示(有点像艺术展),看不?#20132;?#36739;少看到技术设计方案。由此而造成的后果常常是建成的建筑与方案相去甚远,有的甚至不能实现;有时为了实现方案建筑而增加大量的额外投资,或增加多余的构件;不少建筑是?#27599;?#19981;好用,能远看不能细看。再好的设计方案如果没有技术的支撑如?#25991;?#25104;为精品?

有人说:“我们国内的建筑师用境外建筑师五?#31181;?#19968;的时间,完成他们五倍的工程量,?#30431;?#20204;十?#31181;?#19968;的设计费?#20445;?#32467;论的准确性暂且不论,但实际状况确?#31561;?#27492;。各个设计院为了完成产值,只有拼命地画图,根本没有时间去研究、?#25945;幀?#35797;验新技术和新材料,将建筑的细部做精,将建筑的各功能技术考虑周全。我们的设计主创人员更没有太多的时间去建设工地(据说西方国家建筑师在建筑设计与建造的过程中,?#34218;?#19968;半的时间在工地现场。他们特别重视建筑细部的设计和实施),外地工程更是常常委托当地设计人员代理现场指导。原创人员不去现场,可以想象最终的成品是什么样。

社会评价建筑的优劣往往是对建筑师的评价,而评价又往往局限在建筑的形象,所以建筑师会在形象设计上?#24230;?#22823;量的时间和精力,把技术问题完全交给各工种的工程师。但问题是一个建筑师一点都不懂技术,如何对设计负责,如何协调各工种的配合?不少建筑师由于缺乏必要的技术知识和经验,往往在方案向施工图深入的过程中,被技术工程师们牵着鼻子走,最后走到一个?#32422;?#37117;?#36745;?#30475;到的设计成果。殊不知现代建筑的功能越来越复杂,对建筑技术的要求也越来越高,技术的投资也越来越大,技术已逐步成为评判一个建筑优劣的主要标准。

中国的建筑师最善于学习。这十?#25913;?#30340;对外开放、引进,使我们学到了不少东西,我们的设计水平长进非常之快(单从表现图有时很难区别境内外建筑师作品)。我们能很快地学会国外的“风格”、“派”、“主义?#20445;?#20294;至今无人敢学“高技派?#20445;?#25105;想个中原因还是因为技术不到家,没有点能耐而玩“高技派?#20445;?#39118;险是很大的。

拉拉杂杂地说了一些关于建筑技术的事,其实每个问题都可以独立成章。限于篇幅,限于个人的学识,难免说不清楚、说不到点上,?#26448;?#20813;偏颇。只?#22681;?#19968;些想法提出来,供大家批评。使我也有一个难得的机会,向各?#29004;?#20161;学习!

参考文献:
1、《建筑十书》,维特鲁威著,知识产权出版社,2002年3月
2、《建筑的艺术与技术》,P.L.奈尔维著,中国建筑工业出版社
3、《世界现代建筑史》,王受之著,中国建筑工业出版社,2001年1月
4、?#23545;?#21476;建筑》,S.劳埃德,H.W.米勒著,中国建筑工业出版社,1999年9月
5、文中所有?#35745;?#22343;来自于相关网站?#30053;亍?/span>

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