[分享]结构成就建筑之美学术会议文字实录(上)

发表于2012-06-14     1921人浏览     1人跟帖     总热度:48  


中国工程院院士崔愷担任会议主持 
 

同济大学建筑设计研究院院长丁洁民正在致辞 
 

会议现场 


    2012年6月14日,“结构成就建筑之美”学术会议在同济大学建筑设计研究院报告厅举办。来自国内外多位建筑和结构设计方面的专家将就建筑设计与结构设计之间相辅相成的关系发表演讲,用建筑实例说明在他们看来这二者之间的关系。会议由中国建筑学会和《建筑技艺》杂志社联合主办,同济大学建筑设计研究院和上海市建筑学会建筑结构专业委员会承办,作为会议媒体支持,筑龙网将图文直播本次会议,会议现场视频将随后发布。会议由中国工程院院士崔愷主持。
    上午的学术演讲上半场由GMP合伙人吴蔚主持,会议采用设计同一座建筑的建筑设计师和结构设计师共同演讲介绍建筑的方式进行。首先发言的是设计了上海体育中心的GMP合伙人尼库劳斯·格茨和SBP合伙人普里宁格演讲,他们介绍了两个事务所的合作和一些建筑实例,包括天津火车站、深圳会展中心和上海东方体育中心。开放建筑创始人李虎和CCDI设计董事傅学怡介绍了他们合作设计的深圳大梅沙万科总部。商务演讲下半场由中国工程院院士崔愷主持。上海现代建筑设计集团华东建筑设计研究院有限公司总工程师、国家勘察设计大师汪大绥介绍了CCTV新址结构设计,同济大学建筑设计研究院院长丁洁民介绍了上海中心大厦的结构设计。下午的学术报告由中国建筑设计研究院总建筑师汪恒主持。北京市建筑设计研究院执行总建筑师邵韦平介绍了北京凤凰传媒中心的设计。


点击观看结构成就建筑之内学术会议文字实录(下




主题:“结构成就建筑之美”学术会议
时间:2012年6月14日
地点:上海同济大学建筑设计研究院一楼报告厅


崔愷:中国工程院院士,中国建筑设计研究院副院长、总建筑师


丁洁民:同济大学校长助理、同济大学建筑设计研究院有限公司总裁


吴蔚:GMP建筑事务所中国区合伙人

【崔愷】:各位来宾大家早上好,我叫崔愷,来自中国建筑设计研究院,今天上午的开场白由我开始。首先非常感谢大家百忙当中参加中国建筑学会和《建筑技艺》主办的结构成就建筑之美的论坛。我首先介绍一下我们的嘉宾,来自GMP建筑事务所合伙人尼库劳斯·格茨先生,合伙人魏丝女士,SBP结构事务所合伙人普里宁格先生,上海现代建筑设计集团的汪大绥先生。CCDI悉地国际设计董事傅学怡先生。同济大学校长助理、同济大学建筑设计研究院有限公司丁洁民先生,深圳市建筑设计研究院总院有限公司总经理刘琼祥先生,华南理工大学建筑学院常务副院长建筑设计院副院长孙一民先生,上海现代建筑设计集团、华东设计研究院有限公司徐维平先生,北京市建筑设计研究院执行总建筑师邵韦平先生,中国航空规划建设发展有限公司首席总建筑师傅绍辉先生,同济大学建筑设计研究院集团公司副总裁总建筑师任力之先生,我们院的副总建筑李兴钢先生因为他昨天的航班取消了,他今天中午才能到。李虎先生也是同样的问题也会晚一点到,这是来自OPEN建筑事务所合伙人李虎先生也会晚一些。中南建筑设计院股份有限公司副总建筑师唐文胜先生。我们本次会议也获得了南京倍立达事业有限公司和深圳市中孚泰文化建筑建设股份有限公司的大力合作。
    根据报名统计,本次大会有来自全国各地的300多名建筑师结构师,我们每年的建筑方面的论坛很多,但是有建筑师和结构工程师同台演讲,而且参加的人也很多的结构工程师和建筑师在一起也是第一次,我们感到非常的高兴。这次跟我们的选题是分不开的,由于结构设置的原因,建筑和结构专业一直是处于独立的状态,尽管在建筑学教育中也有结构课程,但是限于学时和条件很难使学生掌握结构知识,反之在结构教学中对建筑学的教育更加的不够,而真正好的建筑师应该具备一定的结构理念,而真正伟大的结构工程师也需要有建筑美学修养。所以我觉得今天非常难得的机会还促成这样的一次交流,对我们专业的发展是非常必要的,建筑师需要展示结构的力度和美感,而结构师也应该充分了解建筑的想法,创造性的提出结构方案,而不仅仅拘泥于结构的软件和规范。国际上有很多著名的建筑作品都是建筑和结构完美结合的范例。实际上中国古代建筑传统也显示出木机构和砖石结构的美学。而我们大量的建造往往忽视的这些美学,建筑成为了没有结构美学的堆砌,结构也受到了限制。我们本次会议就这问题进行讨论,相信演讲嘉宾就他们的体会先给各位同行,为我国的建筑事业的健康发展意义重大。
    本次会议得以实行,首先要感谢GMP中方合伙人吴蔚先生,他是在去年提议并帮助策划了本次会议,本次会议也将和我们一起分享他们和SBP结构事业所配合的先进经验。另外我们特别感谢本次大会的承办单位同济大学建筑设计研究院有限公司。能在上海做一场大型的活动也是我们的心愿,也正是因为有了丁洁民总工程师和任力之总建筑师的大力支持,使杂志社得以如愿所偿。而建筑设计院在业界的业绩有目共睹,我们今天会听到他们精彩的报告,特别是丁总,本身是钢结构的专家,对建筑又非常的热爱,相信他对建筑和结构诠释更加有说服力,下面有请丁洁民院长致词。
    
【丁洁民】:尊敬的各位来宾,这边是我们的德国的朋友们,各位同仁大家早上好,正如崔愷所说,建筑和结构完美的融合在一起一直是建筑师和结构工程师孜孜以求的梦想。通过我们建筑师和结构工程师的探讨和合作,探讨我们建筑和结构之间的关系,以及如何最大限度实现两者的有机结合,我很荣幸同济大学建筑设计研究院有限公司给我们提供这样的一个交流和畅谈的平台。我代表同济真诚感谢大家的到来,并大家对统计设计院的工作给予更多的指导,最后预祝本次大会取得圆满成功,也希望大家在上海逗留期间开心顺利,谢谢大家。
    
【吴蔚】:大家上午好,我本身也是GMP的和合伙人,又是咱们《建筑技艺》的编委,对德方的工程师和建筑师也比较的了解,所以我先简单的做一个主次。首先我想介绍一下GMP和SBP小小的历史,这两家事务所从1989年开始合作已经超过了23年的历史,今天诸位,我看到有几位已经是睡眼惺松,可能昨天在看球,昨天的这个球场就是我们两家单位合作的结晶。对于有一个中国背景的建筑师来讲我觉得非常的感叹,每次我们做方案竞赛的时候,特别是这种大空间大跨度竞赛的时候,建筑师总是要跟结构师紧密的配合在一起,同时去年GMP在德国的一个城市也做了一个类似的报告,结构师和建筑师同台对他们之间的合作和这种密切的构思合作关系做了介绍,引起了很大的反向。我们尼库劳斯·格茨先生在中国和世界各地都做了大量的工程,SBP也是由他们的合伙人普里宁格先生做大家的报告,他们两位之间也有超过20年的合作关系,我现在就请两位先生上台进行报告。 


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尼库劳斯·格茨(右)和普里宁格在演讲
尼库劳斯·格茨(右)和普里宁格在演讲


尼库劳斯·格茨:GMP建筑事务所合伙人


普里宁格:SBP合伙人


【尼库劳斯·格茨】:非常感谢我今天能在这个漂亮的建筑里面发言,这是同济学院,我们和同济大学的建筑设计研究院有很多年的合作关系,也做过演讲,我们今天演讲的主题是今天结构如何提升建筑的美感,我希望今天和大家介绍一下德国的建筑师和结构工程师如何合作的,我提一个例子特别是上海东方体育中心这个项目,这个是一个很好的例子,可以来具体的介绍一下我们建筑师和过程是是怎么样密切合作的。
    我跟你们介绍这个设计之前,我是希望在中国提倡这样的概念,就是在设计上面它是一个团队的工作,这个设计团队不仅是由建筑师组成,它还有很多灯光设计师、设备工程师、结构工程师等等,只有这样才能组成一个完美的设计团队。然后才有可能在设计竞标的时候取得成功。这点是非常重要的,因为现在的建筑需求越来越上升了,在过去几年对于建筑的要求是越来越高,它们不仅建造一些大楼,而且也希望把这些建筑综合体融入现有的城市结构。建筑设计师不仅会设计楼,而且有很好的利用的能力,只有这样的能力才可以让你设计出很好的一个建筑来,而且能够在很早的时候就开始这样的合作,把一开始的设计理念能够贯穿到整个楼的建设过程当中。在这个过程当中,在建筑和结构之间必须有一个整体的结合,非常有完美的结合才能够使最后出来的体系能够有创新性,有新颖性。另外能够使这个建筑的造价在合理的范围内。所以这个团队是一个完整的团队,只有大家共同的参与了一个有机的整体才能够让设计做非常好,能够在竞标过程当中我们有一个非常好的方案,让评标的人员认可,进行一个很好的评估。建成之后人们才可以意识到这个设计团队做了一个很好的工作。
    
【普里宁格】:我们看一下我们今天做的事情,我每次做项目都是这样的,我们每一次做项目都是做很多的沟通和交流。我们今天在这里可以看到你们,我很高兴来到这里,我两个原因,一个是我很高兴能在这里演讲,第二个也昨天欧洲杯的比赛德国赢了,我是希望能够有这样的一个好的洁具这样的球赛我也很喜欢看的。刚才尼库劳斯格茨介绍了我们两方面的合作,就是建筑师和合作工程师如何合作的,我们在设计过程当中是需要很多的建筑设计的技术,就像刚才提到的很多的专业的技术。在设计过程当中除了不同的工艺之外,还有很关键的一环就是互相的沟通。特别是现代设计的建筑过程当中,这种合作就变得至关重要了。
    如果要设计一个现代的独特的建筑的时候,我们往往有很大的跨度的建筑体,这样的一个大跨度建筑体都会尽量的使结构设计比较的轻盈,另外还要考虑到经济上面的可行性以及在环保上的要求。我们需要考虑它的有效性,另外也要考虑它的环保型。所以我们认为这样的一个建筑是需要有这两方面的要求,另外它还要讲一个设计理念,有这样的一个故事。在我们做建筑设计的时候要考虑到它的结构的原理,这样更有助于它在设计的时候在结构上可行的一个成果。我们等一下还会给大家解释一些例子,从这些例子当中你们可以看到,在哪些方面是需要两方面的合作,才能够达到按照的目标。我们等一下会在具体项目当中做进一步的解释,我们会看到,在设计刚才当中不同的挑战不同的可选方案,我们共同的应对这个方案做出正确的选择。
    
【尼库劳斯·格茨】:我讲细节之前应该讲一下我们两家公司的历史。我是一个建筑师,他是结构工程师,他需要结构上做出一个比较合适的架构,使我的建筑的理念得以实现。其实双方的合作已经很早就有了,我们双方在一起做有这样的成果,根据我们过去的经验,可能已经有十多年的两人的合作历史了,我们的合作都是通过合作竞标完成的,并不是客户直接把建筑让我们设计,而是现在需要一种设计竞赛的方式,有方案提出来,由客户选择。在这种情况下,你必须要给客户呈现你的设计是有很后面的理念的,而且你会关注到很多的细节。在设计当中你有很多的详细和细致的考虑,各方面的内容都已经尽善尽美了。我觉得还应该有一些尝试,因为有尝试的话现在的尝试是可以为未来的建筑打好很好的基础。
    
【普里宁格】:因为我们有很多年的合作经验了,所以我们合作已经非常的成熟,那么我们因为是专门做构成结构设计的,所以你们在这张图上可以看到一个结构,它是钢缆和拉膜的结构,最初它是在上个世纪六七十年代的时候是一个结构轻量化的设计,使结构变得更加的轻盈,这个在德国开始使用,上面有一些钢缆、钢索还有一些拉膜的结构。这种想法现在已经进入了第二代,像我们刚才介绍到的,这个应用得到了更广泛的应用。我们已经不是两个公司的第一代领导人了,我们是第二代的领导人,同样我们把两个公司合作的传统继续下去。我们和柏林和很多的高校有密切的关系,跟那边的教授我们有很多的研究,包括各种各样的轻型结构的选择方案,我们也和不同的人进行沟通和交流。我们的工作的一个重点就是希望能够把我们的好奇心不断的延续下去,不仅是追求技术水平,另一方面对文化和人群有深厚的兴趣,让我们不断的往前一起努力,共同合作。我们一起合作,希望能够折价出一个非常通透的,非常轻盈的结构。
    比如这里有一个项目这是汉堡的博物馆,这是我们第一次学习如何合作,这样的项目是需要在建筑和结构上面有很密切的合作才能够实现的个因为我们当初它的建筑师的理念是希望有一个非常轻型的结构,几乎是隐性的非常通透的,使这个建筑的内外空间能够隔离开,那时候我们是想一个玻璃外壳的想法就可以解决这样的问题。从这个项目我们学习了如何合作,从那个时候开始,我们就知道了这种合作方式其实不仅用于这个项目,也可以应用到很多项目当中。
    
【尼库劳斯·格茨】:讲到了刚才讲的设计、竞标,因为现在越来越多的设计师之间的竞争也变得越来越激烈,欧洲的建筑师会跑到亚洲,着重的设计院也在其他的国家做一些设计的项目,比如说在加拿大等其他的国家。有了这样的全球化之后就变成了一个很有趣的现象,建筑师能够在世界各地工作,而且它的业主也有一个非常明确的理念。所以我们双方就有我们自己的个性和理念,我们认为它的结构的理念是必须非常清晰的,它的建筑的特色必需非常的独特和清晰。它里面有一些元素也许是比较新潮的,但是如果是模仿和结构用途相匹配的话我们尽量减少这种元素的使用。我们还希望在结构形式上进行精简,限制材料的使用。还有一点,我们的指导原则是,我们要促进在设计团队,业主和用户之间的对话和交流,这种多方的沟通和交流是至关重要的。
    
【普里宁格】:除了设计理念之外,我更想比较直接的来讲我们有明确的原则指导我们的工作。那么我们在事务所里有句话,很遗憾这句话是德语的,它的意思就是说,建筑的艺术是无法割裂的,不能割裂成独立的学科和零星的判断,简单的堆集有没有办法形成个整体,所以我们做设计的时候并不能把它做成一个独立的没有关系的片断,它应该是一个有机的整体,这就是我们的一个想法,我们像一个交响乐团一样,里面的每个成员都是一个有机整体当中的一部分,是不可被分割的。不管是建筑师还是结构工程师来说,我们都是设计团队当中的成员,我们要为我们的工作努力。我们从建筑师这里学习,机电工程师这里学习,其他的工程师这边有学习。
   一个轻盈的设计可以减少材料的使用,之前我们已经提到过了,这个设计出来之后是整个的结构体更加的轻盈,而且它的通透性更高,我们可以通过这样的合作,为实现目标找到一些创新的方式,人们可以很好的理解我们这个团队设计的理念是什么,它整个的构架是怎么样的。比如说上面有一些张拉的结构,这是非常创新的一个独特的结构。我们还要一起做研究,研究过程当中开拓视野找到一些新的设计元素,比如太阳能元素等等。我们认为,我们自己就是一个全才,不仅仅是一个方面的专业而已,我们是一个团队,是合作伙伴一起来找到一个比较合适的解决方案。
    
【尼库劳斯·格茨】:我们还经常强调的就是在一个建筑上,建筑外观和内部是一体的,结构工程师要强化这个建筑的概念。我觉得在这方面我们双方是在同一个起跑线上的,我们有同样的目标,我们是希望把用的材料,比如钢材的重量减轻,另外用一些比较有张拉的结构。另外我们还找到一些独特的结构的构建能够体现它的建筑的设计特色。还有,有一些建筑结构是可见的,他们可以看到这个楼是怎么搭建起来的,它的结构是如何发挥作用的。但是有的时候它的结构的概念是看不见的,它并不是像这个楼一样那么的明显,它们可能是以比较隐藏的方式来支持建筑设计的特色和风格,而不是以自己暴露的这种方式来成为建筑特色当中的一部分。所以我们会在设计的时候看一下比如说,在设计体育馆的时候它有可移动的屋顶或是其他的结构构建都会成为一个工程元素,一个具有美感的部分。
    
【普里宁格】:我们看一下历史,在过去曾经有一些很好的例子,这个是巴黎1880年的时候的一个展览厅,那个时候的建筑师和工程师已经在一起工作了,我想这种设计作品就是我们未来想做的设计作品。那个时候它的建筑师并不只是单独的一个工作,它在设计的过程当中是和结构师是一体的,是同步推进的。这就是我今天要重复跟你们讲得如何让建筑和结构融为一体的,就是说在个设计过程当中,建筑师和结构工程师是不断的沟通的,他们只有这样足够的充分的沟通才能够知道我们出来设计的效果如何,而且才能够有这样非常令人信服的新型建筑设计出来。
    我们首先是希望了解,我们设计的目标这方面达成共识,然后在设计的时候我们是不只是说你想建筑这方面我想结构这方面,而是通过大家的所长让这个目标变为现实。你们看到,这是体育场,体育场当中的拉锁的结构,这是一个非常轻型的一个结构,另外我们可以看到,这个结构体如何成为建筑特色当中的一部分,我们的讨论当中,我们可以对大家的专业更深入的认识,所以我觉得每一个项目,它们就是因为有这样的合作,为了达到不同的目的,最后出来的结果不一样,所以每个楼都有自己的特色。
    另外建筑师的作用是希望能够激发结构工程师的创造力,能够让结构工程师有创新的一个方式来实现楼的建筑设计目标。同时结构工程师也不仅仅是一个工具而已,我们对项目的建筑美感也有我们的看法,我们是作为一个建筑师的一个助手。
    
【尼库劳斯·格茨】:讲到了我们的合作,我们现在来看一下,具体在项目上我们是如何具体操作的,我们举个例子就是大连双子塔。这是一个地标性的建筑综合体,这是由两幢子母楼组成,这个楼主要的特点就是我们希望外包幕墙有自己的一个特色,而且它下面的结构是比较密实的,越往上走的时候结构和整个楼的节奏变得放松和放缓。
    
【普里宁格】:你可以看到,这个下面是有一个梁柱的结构,这个楼是有一定的弯矩的,它的下面是比较大的,在这个上面我们用了一个核心筒和外部框架的结构,上面使用了比较大的筑网,室内有一些结构的部件也是可见的。
    
【尼库劳斯·格茨】:另外一个项目是天津火车站的项目,不管是发展中国家的新建的火车站还是其他国家的火车站都有一个要求,就是现在越来越需要它的空间更加的宽敞。而这样的一个空间的设计的时候,也可以用富有表现力的设计来给提供一个非常具有美感的一个空间,另外又是一个舒适的使用的场所。天津火车站就是这样的一个结构理念,这个楼我想跟大家介绍一下,这里的结构已经成了建筑的一部分了,它的结构本身已经成了建筑的外体外包,可以看到,在上面有一个筒形的穹顶,它的机构是在建筑设计师的鼓励下使它成为一个建筑的设计的一个特色,使这个建筑带来美感的一个元素。这个是南宁的国际会展中心,如果是要讲的话我们可以花整天的时间跟大家占门做一个有关这个项目的报告。这个项目它是一个非常高科技的项目,但是实际上它采用的技术却是比较低的技术工艺,所以这种以低技术工艺就实现了一个高科技的建筑,是一种比较创新的做法。它的样子有点像希腊雅典为城一样的,是一个朝向地标的建筑,上面有一个圆屋顶,是一个南宁的标识,有一个圆屋顶的大厅。在设计的时候我们看一下它的钢结构如何布置,然后如何有薄膜的结构体形成一个非常漂亮的建筑综合体。
    
【普里宁格】:我们最初的时候也已遇到了很多的难题,我们知道在中国其他的地方可能会碰到地震的风险,这种理念有不是非常的理想。所以我们就和我们的国内设计院合作伙伴共同决定采用这种筑网隔体和大梁的混合体系。我们也借助了一些汉堡了个建筑的方法,使这个结构暴露在视线当中。当时我们也非常的关心这些建筑工人的技术能力可能不能达成我们的这种理念,所以我们也觉得就是要尽量的把细节简化。你可以看到,我们的一些细节其实是重复的,这样的话使得这个施工公司他们能够在南宁成功完成整个施工的建筑。 
    
【尼库劳斯·格茨】:再介绍一个例子就是我们的深圳会展中心的例子,我们看到深圳会展中心为深圳商务区确定了一个明确的商务轴心。它的平面是长方形的,宽250米,长240米,钢梁外露,这也充分体现了这种大型建筑的韵律感和恢宏的气势。因为空间有限,我们把这个会议中心盘旋在展厅之上,这样充分的利用项目的场地空间,当然了要掌握好尺度是比较难的,但是最终我们还是实现了我们的设计理念有一个完美的呈现。
    
【普里宁格】:我们在设计的时候要考虑就是这个重量必须有一个均匀的分布,我们这个主钢梁的跨度达到了125米横跨整个展区,间距是30米,为了减轻这个重量我们还采取了下钢型的体系。从视觉考虑的话,可以看到,它高为2.5米,超出了结构受力的要求,我们受拉构建非常的纤细。我们认为,通过这样的一种高2.5米的设计可以帮助我们实现一个完美的视觉比例。另外我们也在细节上做了很多的工作,比如说它的交界处,还有拉杆的连接处。 
    
【尼库劳斯·格茨】:下面我们来讲一下上海东方体育中心,先介绍一下它的正规化的策略。在汉堡我们有自己的河流,上海也有自己的河流,这是黄埔江,我觉得其实黄埔江是一个非常好的一个设计的核心,我们也看到,在黄埔江畔世博的项目给我们带来了非常优秀的建筑的范例。在北京、上海 这些大城市,因为它的独特的城市发展给我们创造了绝佳的设计场地,所以设计当中我们也充分考虑了黄埔江这个元素。应该说我们这个项目的选址是非常好的,大家图上已经看到它的地理位置了。但是我们在设计的时候也考虑到我们不仅仅是要设计一个体育场,我们同时希望在这个设计当中把绿色环保的理念融合进去,我们看到,我们的面积有170公顷,我们也希望以这个上海东方体育中心为中心打造一个水岸体育和文化的公园,我们希望这个文化公园未来会成为上海浦东居住的人民一个休闲的理想之地。同时我们在设计的时候也借鉴了历史上的一些优秀建筑的例子,比如说罗马皇帝在罗马附近的哈得良别墅,它有一个轴心,这个是以视线了流线延伸而来,我们在苏州园林当中也发现了的轴线。所以我们在设计过程当中非常强调景观轴线的建立。另外我们还有一个蜿蜒起伏的林荫大道,与之相对应的是一个中轴线,我们还有一个人工湖,通过这个人工湖的融入,应该说使得我们的建筑设计更上一层楼。在傍晚的时候尤其可以形成一个美妙的景观。
    我们刚刚讲是林荫大道,这个林荫的步行道像一条中周延,把水岸体育连接起来形成一个地铁站。我希望这个区域是开放式的,所以就是刚刚讲的黄埔江是我们时间的一个创意来源,所以我们希望这个上海东方体育中心它是有别于拥挤稠密的上海,是开放的,同时又是以水为主题的,就像一个水族馆一样,形成一种水上公园。大家可以看到,应该说我上诉的所有的工程在环境当中形成一个完美的整体。可以看到,它其实是有三座体育场馆的建筑。我们觉得通过结合上述的几个元素就能够给这三座体育馆带来韵律和结构感。我们的室内体育馆和游泳馆都各有特性,同时又体现了鲜明特征的结构。我这里要特别强调的是,我们这个水的元素的应用,比如说我们的体育馆的整体外形就像一座桥梁,象征着我们的中心路口。另外这个游泳馆像一系列的小湖的造型,像波涛一样。在这里大家可以充分享受黄埔江的美景,所有大跨度的弧形造型都覆盖了白色略微湾区的表层,有点像海市建筑的外观。
    
【普里宁格】:大家都知道,在设计的时候,其实并不是完全自由的,我们必须要考虑到多方面的限制条件。而在我们这个项目当中,一个主要的限制就是这个施工的时间的要求,我们是在11年8月世界游泳锦标赛前三年前开始设计的,按照中国的标准来看建筑期非常的短,要达到一定的要求就非常的重要。但是我们不能牺牲建筑的结构安全性,当时时间不足的确带来了很多的问题,有的时候因为时间太短有可能一些人会牺牲这个质量,尤其是在施工阶段的质量。而且主体结构的干件往往大于端面,就使我们在这个过程都中没有办法实现高效环保的目标。我们在设计初期就考虑到了可能要出现问题,因为这是必须要考虑的,否则的话我们就没有办法实现我们想要的效果和目标。在竞标过程当中,我们就已经把所有的因素都考虑进去了。
    我们可以看到,它的建筑组群的建筑体积、平面和要求都是不一样的,但是它又必须形成一个完整的整体,所以我们决定打造外形满足上述要求的建筑,把我们的结构理念和建筑理念以独特的形式进行呈现。室内的体育馆我们用的是框架的形式,而游泳馆是一种拱形的,而室外的空间的话,我们是用非常简约的泵宽的架构。这样的话它的形式就可以实现统一,表面融合,而且实现了节约的目标。 
    
【尼库劳斯·格茨】:我们来看一下具体各个场馆,在设计这个体育馆的时候,你首先要考虑它的功能性,每个体育场在设计的时候不能仅仅满足赛事的要求,还要考虑它未来的使用。所以我们觉得这个体育馆应该是一种多功能的场地,既可以举办体育赛事也可以举办文化休闲的活动。这个体育馆是我们三座体育场馆当中最大的场馆,它的主体机构是十根平衡的桁架组成,桁架的大小通过结构需要相应的设计,而且它非常的通透,每个在高架上开车和走过的人都可以看到它的独特之处。可以看到,它的架空广场是11米,高看台和低看台之间有VIP层,有独立的出口处,常规容量是1万4千人,根据NBA的标准可以设置到1万8千个,也就是说我们可以额外的增加4000个的坐席。
    
【普里宁格】:这样可以举行拳击赛,篮球赛都可以。室内的结构是用的圆形的钢管,然后还有钢筋和混凝土,另外这个结构外经570米,选择了两角的框架体系,同时可以展现大厅和休息厅。所有的这些框架它完美的集合在一起,我们有十个独立的框架,它大小各相同,从80米到150米不等,所以我们把它放在一个环形的结构上,框架就形成了一种扭曲,把独立的框架连接起来,形成一个宽敞稳固的结构。 
    
【尼库劳斯·格茨】:这是上海体育馆另外的一个重要的组成部分,有13个结构桁架打造而成,我们是希望打造一个柔和的有浪漫主义特色的一个空间。让人在里面感觉非常的安静,而且人们不管是在晴天还是雨天都可以充分的享受整个空间。我们为了形成这样的一种优雅的空间,采用了圆形的这样一种设计,同时在主入口我们也可以扩大整个空间,这样的话可以保证通过结构内部的天桥形成直接的共同交通流线。另外我们这里还可以有一个公共汽车出入的一个点。
    
【普里宁格】:前面我们讲过了游泳场馆基本的造型是一个拱形,另外我们觉得在内部设计的时候,它应该保持一个整洁的造型,在实际施工当中,我们也发现并不能完全照着我们的设计理念执行,因为我们必须还要考虑到观众坐在里面的感受。所以我们决定就是采用这样的一纤细的拱形的设计,这种拱形可以完全承受均匀的荷载,但是我们知道,这种承受均匀的荷载有的时候也归产生试失稳的现象,所以为了防止这种情况,我们在拱馆的上面形成了一个空间的结构体,所有的这些形式有一个桁架把所有的结构体连接起来,这样就形成一个整体结构,一开始的时候你可以看到它有一个草图,我们有一个想法,就是把下面的边缘都连接起来,三角形的底部在下面是连接的。虽然是一个简单的形体,但是却是一个坚固的形体,而且它是由一个重复的不断的增加形成一个比较大的结构的空间。这个是内部的一张照片,你们可以看到,这是一个真正的轻型的结构,所有的荷载全部是这个非常轻的纤细的拱形形成,它旁边有坚固的连接体使它更加的稳固。 
    
【尼库劳斯·格茨】:这里有一个室外的跳水池,它面向黄埔江,整个朝向都是东方的,有一个开阔的视野欣赏到黄埔江的美景。旁边有大小不一悬臂,这个悬臂有薄膜理解起来,就组成了整个结构整体的一个外形,可以看到,它在座位上面观众看到的这个景色是非常漂亮和大气的,可以看到城市的天际线。
    
【普里宁格】:它的结构本身和它的外观有点相似,它可以说是和室内的遥相呼应的跟室内的游泳池非常的接近。它是一边有弧的结构,然后旁边还有压力环的设计,框架的脚部和里面的边缘设计了压力环,这个设计看起来非常的合理和符合逻辑,两边的弯矩是最大的,压力也是最大的,这跟它整个的形状是一致的。 
    
【尼库劳斯·格茨】:最后一个建筑,我们给大家介绍一下,就是新闻中心,这是在整个区域的一个北侧,我们需要强调一点,就是说除了这个楼的功能之外,它的外表,它的幕墙也值得介绍一下,因为我们说的需要有一个海式的建筑特色,所以它建筑的表面是一个水波的效应,多孔的铝板做一个外包,上面有一些颜色,有一些波纹的色彩。再跟大家介绍一下这个外墙的细节,你们可以想像,总体的颜色应该是一致的,它外面的花纹是一致的,实际上它在外部的网格结构是有变化的,所以不仅是因为形状变化,而且它是有曲线的,而且曲线的方向也不一致,如果外表面形成一个统一整体的时候,它的管理就有一定的程度。 
    
【普里宁格】:机构上我们是一个非常基本的结构原理,它的构建都是用副曲面的造型,有一个简单明了的外观,能够使它的外表面看起来非常的简洁。而且不仅是单曲面,我们用了双曲面的方式,而且我们绝对采用铝板的材料,用白颜色的铝板能够比较好的呈现三维的这种外观。所有的转角的边缘都是有曲线的,如果要把这些化繁为简的话,我们决定用一些完整的比较好的几何原理,就是说它的几何造型是可以重复的,而且它的曲面的弧线,它的内径是一致的。我们在设计的时候由于两个曲面用了一样的角度,所以就使得最后的设计非常的经济,在结构的构建的时候我们还做了一些调整,我们使一些构建增加,使所有的外幕墙有一定的可重复性,那么制造的时候可以降低成本。幕墙制造当中我们要求幕墙公司制造实体模型,看一下它不仅可以达到我们的设计效果,在材料的质量和细部处理都可以达到我们的要求。我们可以看到哪些是主要的曲线哪些是主要的节点,哪些曲面是比较重要的,哪些是关键点,然后在实际操作当中就可以有一个参考。这是晚上的在施工时候的照片,这个是室内游泳馆建造时候的情况,我们看到之前设计的时候有很多的挑战,其实施工的时候也有很大的难度。主要住是施工的过程,所有的公司都在一个密切合作的情况下合作的,这些人是我们一起合作的,他们也是在现场施工的一个团队,我们要大大的赞扬一下他们,他们实际上把我们的梦想变成了现实,实际上把我们图上的设计变成了一个现实的工程。 
    
【尼库劳斯·格茨】:你们看到了这是一个规模非常大的项目,这个项目一般来说是在这么短的时间当中是不可能完成的,在德国的话这种项目是需要太多的决策的过程,所以是需要很长的时间才可以完成的,但是在中国我们运气比较好,有非常专业的客户业主、他们能够有专家,邀请一个非常好的专家团队,在正确的时候做出恰当的一个决策,使我们能够很快的很高效的方式推进这个项目往前发展,我们有合作伙伴,比如同济的研究院,华东院等等都是非常好的合作伙伴,他们帮我们一起通过他们丰富的国内的经验来管理这个项目的进程,能够及时的完成了这个项目。而且是以非常出色的质量水平完成的。当然在过程当中还会遇到一些改变设计变更的情况,因为那时候我们在施工的时候发现了一棵古树,大家认为这个一定要保住,所以我们在这个设计过程当中做出迅速的修改和变更。后来设计的红线改变了,能够保住这棵树,我们很高兴,这棵树最后存活了下来,已经成为  这个参观这个项目的一个重要的景点。这是建成的一张照片,我们希望建成之后它能够成为一个吸引很多人游览的一个公共的体育公园。我们也希望它能够在发挥未来发挥更多的使用功能。体育馆已经用于各类活动了,已经成功举办了冰跑道的比赛。
    做一个总结吧,我们在这个项目当中是一个很好的文化交流的机会,我们和中国的同业人员一起进行很密切的合作,这个项目按时开始也按时结束了,我很高兴有这样的体验,我非常喜欢在中国工作,因为有的时候你以为有一些事情不能成功的,但是实际上在中国这个奇迹的确可以发生。最终我跟大家看一下一个很小的判断来跟大家共享一下我们的工作的体验,谢谢。 、


 


【吴蔚】:谢谢两位德国同行的报告,我也是昨天晚上第一次看到这个低成本高水平的短片,也是德国的摄影师专门跑过来用一个各个的高分辨率的相机拍的,整个效果还是蛮好的。非常高兴两位同行遵守了时间,正好一个小时,给大家留5分钟提问的时候,如果大家有问题的话可以来提,我们同传为两位做翻译。
   
【提问】:你好我想问一下它个游泳馆凹进去的玻璃是怎么样排水的?
   
【吴蔚】:我的理解是每一单元先往两边排,完全都有这种雨水的管道。
   
【崔愷】:我觉得两家事务所的合作非常的精彩,我有一个问题,像一些重大项目都是通过设计竞赛,所以我不知道在每一次GMP参加这种竞赛时候SBP的结构工程师如何参与这样的合作,因为这时候是建筑的选择也是结构的选择,而我们建筑师独立参加竞赛再考虑结构方面的一些情况。
   
【尼库劳斯·格茨】:这个问题您是提到核心了,这两位今天过来主要是做报告,还有一个工作的内容,因为我们在投上海附近的某一个体育中心的标,也就是说在做投标的第一天起,就建筑师和结构式就坐一块互相的提构思,互相的启发。作为建筑师我们有时候一开始有很多的构思,可能三四个四五个构思,这个构思以草图的形式出来之后,结构合作伙伴作为第一个算是我们外场的评论员来看这个所有的方案,然后经过他们的过滤之后,剩下一两个是一个,这就是我们进入深化的一个方向。
   
【提问】:请问建筑声学怎么考虑的,因为我看到这么大型的现在建筑都没有考虑到声学方面的考虑。
   
【尼库劳斯·格茨】:这个问题对现场的观众来讲非常的着手,对现场转播也是非常的重要,声学在一些大型的体育场设计的时候也非常的重要,东方体育中心里面的吊顶的材料等于把它考虑到里面了。
   
【提问】:我想问问两位建筑师和工程师,设计这种大型大屋顶的场馆的过程当中,对于光学设计怎么考虑的,它是一般的定型的分析呢,还是定量的模拟计算?谢谢。
   
【尼库劳斯·格茨】:当然,像我之前讲过我们一有光学和照明的设计师,和这些方面的专家一起合作,跟用户也一起合作,因为电视展播的时候这个光学非常的重要,比如电视展播的时候场所有怎么样的照明要求,你才能知道需要什么地方设置怎么样的光,怎么样灯,他们是我们团队当中重要的一部分,还有景观方面的工程师,这些都是我们这个团队当中的一部分,都有专业人士参加的。


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李虎(左)和傅学怡在演讲
李虎(左)和傅学怡在演讲


 


李虎:开放建筑创始人


傅学怡:CCDI悉地国际设计董事


 


【吴蔚】:第二场报告我们有幸请到了OPEN建筑事务所合伙人李虎先生和中建国际设计的傅学怡先生给大家共同讲述深圳大梅沙万科总部大楼,有请两位。
   
【李虎】:大家好,非常感谢今天讨论建筑与结构的这次会议。我先开一个头,我来讲一下不久之前的一段历史,也是我在离开斯蒂芬·霍尔事务所合伙人之前一个主要的项目,今天我的开头是从另外一个角度来讲结构和城市的关系。因为深圳大梅沙总部大楼给我们一个机会来探讨建筑和城市之间的关系。在20世纪初曾经涌现了一些关于水平的漂浮的结构和建筑的城市的新的可能性的探讨,不论是从城市规划、到苏联的这个构成主义,到新巴比伦城向空间城市的发展,还是到1968年的英国的设想行走的城市或是插入单元的形式,在我们今天我们面临一个什么样的城市的现状呢?今天全世界人口已经到了70亿,其实很快到2030年我们就会达到100亿,这里对城市的最大的挑战发生在发展中国家,尤其集中在亚洲国家。中国从49年到今天快速的城市化进程,我们城市和农村人口有了快速的转变,从1950年的10%多的人口到现在的一半的人口在城市里面。我们中国有超过200多个城市人口达到了100万。改革开放以后,尤其是最近的15年快速城市化当中,我个人总结一个危机性的城市问题,一个是在自然在城市快速的消失,还有就是我们城市快速扩张当中我们的公共空间、公共设施和公共的文化空间都是严重的比例不足。以深圳为例,这是深圳1990年的航拍图和2012年的航拍图可以看到这个城市发生了多大的变化。恰恰就是这个城市面临的我们所说的这两个问题实现了我们双方合作的出发点。
   我记得06年春节前第一次去看现场的时候,周边就是大梅沙周围没有多少人,还只是一个渔村周边很多都是空地,但是可以预想到这个工地开始建设,很快的我们城市面临着严重的私有化的进程,所有的土地都圈起来了。当时设计的一个出发点就是我们做这么一个6万平米的空地上是不是把它保留下来为公共人们开放。这是我们的一个想法,实现一个想法就是要如何做这个结构,好回到结构的问题。
   这是10年的春节,就是建筑几乎落成,现在它还没有完全的完成,可以看到它所达到的一种效果,这是一个很伟大的姿态,全世界最大的开发商自己的总部唯一一个总部6万平米全部贡献给公众,这是一个很大的姿态。
   如何去实现,如何在有限的情况下如何达到这个宏伟的结构,50米的跨度,平均跨度50米没有柱子如何解决,我们结构工程师包括傅总的中建国际,还有中国建筑院,我们在设计竞赛开始的时候处于建筑师和设计师的常识,我们做了一个传统的向性的垳架,但是它造价太高,5层的房子来讲几乎不可能,在巨大的压力之下,我们有一次我、傅总和肖博士我们一起开会,无意当中想到个是不是搞一个斜拉索桥的一个概念,在平台上建造一个混凝土的结构,这样可以减少用钢量,这是第一次传统的混凝土框架结构和斜拉索结构一个非常完美的结合。我想它非常革命性的意义在于,我们做这样的一个漂浮水平的房子的时候,我们其实在大部分的施工的时候脚手架都没有,我们先把这个平台进行拉升之后变成了一个新的地面,在一个新的地面上去做一个很传统的一个房子。这是当时做的非常壮观的一个实验台的模型,1:50吧如果记错的话。1:20,非常大的一个模型。因此我们就创造了在6万平米地上建设12万平方米不同的功能,所以我们把8万平米举到了天上6万平米放在的地下,整个地面都是个公共的空间。我们说6万平米的地我们屋顶全部做绿化,最后我们的绿化超过了100%。我快速的放一下我们施工过程当中一些施工的过程,可以看到这个拉索的下面和下面一个钢结构的平台连接的关系。这个像树枝一样的结构交给设计院以后他们把它做反了,没有想到反了之后反而更加的漂亮。这是一个悬拉索要穿过这个钢结构,相互之间不能联结在一起,这是当时的一个细节,这是楼板的地方,和它们的整个的筒。我们有8个交通格。这里还有一个很大的挑战,就是20米的一个悬挑,我现在知道了悬挑其实是比大跨度还要难做的。这些照片是当时做张拉的锚固的实验,这也是非常壮观的一件事惊心动魄的。我昨天跟邵韦平邵总聊,说当时我们提到了当时做万科总部的时候,邵总说是技术高人胆大。我们有清晰的数据,运用量会少于传统的一个普通的结构。这是当时做的测试的一个拉伸的,下面是一些临时的支撑,这个平台的拉索张拉之后,临时的一些钢结构的支撑全部都撤掉了,都回收掉了。这是有一些刚结构的之间锚固的节点。我们便还做了一个比较有意思的翘体的机构,是一个450平米报告厅,我们希望是做一个没有柱子的翘,这个里面又有一个软的非结构的翘,形成一个翘中翘。这个是一个真实的骨架,这些建成之后差不多在2008年的时候基本上落成了,2010年的时候已经开始投入使用,09年的秋天投入使用。下面的照片可以看到这是一个很特殊的结构在建筑内部的空间产生很多意向不到的效果,这个拉索从柱子中间穿了过去,这是非常高的交通格的空间,我们在里面做了一个特殊空间的光的效果,使它显得无限的高。为了把这么重要德国混凝土视觉上变得非常的轻,我们用磨砂玻璃把它包了起来,夜间做了一些照明使空间感觉更加的漂浮起来,很美的一个结构。这个本来不知道的,它后来是从下面会升出来,非常的漂亮。   
【傅学怡】:这个是结构所的张拉端。
   
【李虎】:这个非常的漂亮。这个就是报告厅种了草的效果,这个就是翘中翘,外面是混凝土的,里面是完全发泡的铝板,非常轻的一个新型材料,你进入报告厅上下是两个翘之间的空间穿越过去。另外一侧是楼梯,像商场里面的过道。我想很巧合跟GMP的差不多,我不但说要感谢这些工人,还是要提一下,其实他们叫农民工,是他们建造了每一个非常伟大的结构,更重要的是他们的孩子们非常的辛苦,所以我想这个我们费了这么大的心血创造了这么一个伟大空间,恰恰是为的他们所创造的,谢谢大家。
   
【傅学怡】:我这个题目是准备的英文的,因为万科的论文已经做了,国内获得全国优秀设计一等奖,结合这个论文我写的中文的PPT因为有外宾在。我讲中文,用英文的PPT,希望大家谅解。
   刚才李虎也讲过了,这些概况情况建筑师我们也做了模型,刚才说到是从绿色的角度腾出更多的空间。我做这个项目以后,感觉王石为什么选中这个桨福?揖醯没褂幸桓觯?褪撬?颜飧雎ヌЦ叩?0米和15米,结构的成本增加了,但是楼的价格提高了,因为他提高了十到十五米可以看到,吊在10到15米的地面上是看周围的多层建筑,这个物业价格的提高远远超出我们结构付出的代价。我做完以后这是我的一些体会。因为他们前面做这个人造湖周围还有一些高层建筑,外面才是海,它是通过高层建筑然后再看到海。这是一些夜景和的情况, 我们应该说在万科中心创造的一个国内外没有的,斜拉索集合钢和混凝土的一个混合结构,做了一个多层建筑,实现了一线建筑跨越50到20米的这样一个结构。这个结构的构成刚才李总也说了,应该说是有一个过程,这个过程的确是我在这里说一下,中间有一个过程,那时候我在做前期的方案,做了一个类似像央视这样的举行垳架的钢结构的方案,做完以后,地面是10万也平方米,用钢2万吨,每平方米用钢大概200公斤,按照市价钢结构部分的造价在3000块钱一个平方。万科说这个造价太高,因为他们多年搞住宅,多层住宅布可能这么是只有的价格,但是他们觉得这个钱花的太多,在这种情况下,我们应该说还是比较大胆,但是后面我要讲的是我们做了大量的工作才把这个大胆的设想变成现实。因为设想没有大量的工作是不可能实现的,这个设想就是设想改用斜拉索,然后支撑上面的混凝土结构。当然斜拉索拉的我们还是要区分的,就是拉索连接的部分我们还是用钢筋,下面有一个钢的平台,斜拉索的低端做了一个底柱,由索到节点,由节点到钢,是这样的一个过程,这样最后做下来,我们得到了很多的奖励,奖励的多少数我不告诉大家。最后用钢量加上索的差价,大概是8000吨,从2万吨降到8000吨。的确实现这个结构我们所花的计算和图纸很多,因为这里讲的这个地方是先讲了一下后胶带施工缝的地方,整个结构的楼面构成,我们可以看到,我们的楼面构成在首层钢梁和屋顶采用了楼面的水平交叉,进一步提高屋盖和首层楼盖的水平向的覆盖率。这个本质就是利用了水平楼盖的轴向刚度和卸载率。重力荷载这么下来以后,通过索提上去,通过屋顶楼盖的受压,下面楼盖的受拉获得楼盖的转换,风力通过楼盖传递出去。个用了120根索,我们用到的最大的索是国内目前最大的,是512根,直径是150到180毫米,是国内生产的最大的索,索头是采用冷铸铆的节点,后面我们一系列配套东西都是跟这个有关的。另外我们索劲受限以后,我们再外面再用厚度的3公分的铸钢套管。工作量很大的是200的节点,就是索的力要传到核心筒,要把楼盖吊起来必须通过节点,光有粗压螺纹的螺栓,所以我们专门设计了205个,其中能够重复的没有几个,为什么呢,因为这个搂东拐西拐没有一个标准的所以有180多种不同的节点。这个里面又分张拉端和锚固端,要留是张拉的空间和锚固的空间,这是我们的后后胶。这是一些图纸可以看到的,几个基本的结构设计基本的思想或是我们必须要遵循的标准,首先索不能松,因为我上面是混凝土结构,如果索松驰上面的混凝土节要开裂。我们要满足索不松驰的最小的运营率的控制。
   第二个但是索的硬力不能太高,通过索头的连接使整个索的关键点,在个地方应用水平就不能过高,我们是按照规范严格控制在0.5到0.45。
   第三个我们通过运营力长大,我们觉得运力是一个好东西,做好了改善结构的内力状态,后面我会说,同时实现结构的理想的变形状态。我们通过索张拉使整个结构往上有点变形,或者再继续上往下有点变形,实现一种平衡。在斜拉桥上盖房子是一个新的理念,要能够实现斜拉桥上盖房子,它跟我的普通斜拉桥有几点最大的不同,第一它没有锚固索,我们如果锚固索就锚到地面上了。斜拉桥的存在最主要的就是锚固锁,我们没有锚固锁怎么办呢,采用了自配重自平衡,利用无盖结构的刚度承载力实现自平。第二个就是通过附加一点重量,结构的自重2层楼面自重实现它的张拉。第三个通过运力的微调改变受力的状态。我们只要在微调5%到10%就可以实现结构的变形状态和受力状态比较合理,使柱子的底部基本没有弯矩,这就是运力很大的一个优点。结构计算的东西我想就不详细说了,我们施工阶段,每一步每一个时刻我们都给出了节点的运营,为健康检测提供了理论的依据。
   下面我讲一个施工的控制,设计做完了如果不讲施工,由施工单位自行进行考虑施工,这个楼可能就盖不起来,像这样的一个楼我们必须要施工也要管,我告诉你怎么张拉,按照哪个顺序张拉,张拉过程中发生什么问题我们都要处理掉,否则的话就会出很大的纰漏。这是我们的总结,这是我们施工张拉的一整套的分析,我们首先是整体张拉,然后分批分部拉进行对比,这样最后实现了每一次最多就是十根索同时拉,我们120根索分了十几批进行张拉,我们要求一次张拉完就不需要再张再拉,第二次再拉,螺帽再松再紧的话施工难度必须大,还有安全的问题。 我们还进行松驰分析,温度差异的分析,还有风洞的实验,这些都是必须要做的,我们做了三个舒适度分析,一个是风的舒适度分析,人在上面行走的舒适度分析,还有一个王石特别要求,他在顶层上边,他就在悬臂端,汽车开过去楼不能振动,我们又做了重载卡车在路边开过的楼的舒适度分析,分析下来都可以。这是节点,我们说了节点图我们有100多张,每个节点都需要特殊的设计,这里面可以看一个基本的概念,像这个就是一个我们张拉端的一个节点,也有锚固端的节点,这个就是锚固端,索从这个穿过去,螺帽就卡在这里,然后传递到柱子和钢,这是我们的锚固端。上面一张是我们的张拉端,索穿过去穿过来,螺栓在这里,所以张拉端必须要露出来,我们这个张拉端怎么定的呢,核心筒这边不能张拉,在这边有一个锚固端。所以它有有180多种不同的节点。我们这个节点做了1/3比例的实验,有一吨重,我们实验节点最重的一个是9到10吨,这是我们的节点。
   这个楼08年施工,09年结束,现在已经全面投入使用,最顶端酒店正在装修,我们正在配合,装修也有跟多的工作量,下面我就放一点我们当时张拉的一些情况。这个是澳大利亚的一个记者在现场拍摄的一个照片,这个就是我们索的张拉端,是千斤顶,要进行张拉,这是拍的照片。这个就是我们在下面的张拉,因为这个索拉上去是整体,这个是锚固端,索进入节点,节点进钢,钢再连接到混凝土,是这样的过程,中间还有施工的后胶带主要是解决混凝土的前期的搜索和张拉力时候的变形。索穿过去肯定是不能过梁,我们在宽比梁的过程当中再继续加宽。柱子上也是有了一个开孔的形式。
   最后我想结合万科这个项目,今天是讲结构成就建筑之美,我想讲首先结构是和建筑师互相理解和支持,我今天早上碰到建筑结构的主编我说,我多次在报告中跟大家讲,一个建筑物是建筑师和工程师的儿子和女儿,在我们没有设计之前地球上不存在也不知道这个形体,比如万科总部。大家都知道,对子女是要培养的,子女是首先是怀胎要好,以后成长过程当中要培养,我们在一个好的项目,从开始一直到施工到最后,到使用我们都要关心,就像对待子女的感情一样对待自己设计的作品。
   第二个我想讲一点就是真实性,我觉得我们今后应该往这个方向努力,往真建筑,真结构的巧妙的结合方向走。有假的但是有的时候没有必要,有必要做点假,但是我主张尽量做真的。
   第三个,要实现就可能要创新,刚才GMP建筑师提到了很多,包括我们像这个也是创新的,就是要有创新的思想和创新的理念。当然创新是要付出艰巨的努力,我们的万科的这个项目的结构的计算,要从地面堆起来它的图纸厚度会很高。谢谢。
   
   提问:这个斜索穿越很多的房间,我们平常打中间结构里面的索是在边缘,这个在房间里面的点会比较多。这是第一个问题,第二个问题我们张拉的时候你说是一次张拉这个是不是所有的张拉同步进行的还是分批进行的?今后如果结构改造或是斜拉改造的话,对这个结构的改造点是有什么要求,比如哪些楼不能挖洞,对于今后也许这个房子不是万科的或是其他的,我改造上有这么一些控制的标准要求,哪些地方是不能动的,有没有一些跟其他的常规的楼有什么不同?
   
【李虎】:这个第一个问题非常的简单,看到我放的照片,施工的过程提拉索的这个柱子之间可以起到防火的作用。
   
【傅学怡】:我们对这个问题做了大量的工作,我们索的制造的工艺来确保它应该是50年以上,这是第一个问题,第二个是施工,我们刚才放PPT放的很快,我们叫分区进行,先中后外,拉完以后这批拉完以后形成体系再拉第二批,相互之间的干扰影响我们误差在5%之内,这是第二个问题。
   第三个问题是关于改造问题,改造问题实际上很多人问我,我到国外讲学也问我这个索将来能不能更换,更换的条件就是下面有支撑,让后我们防火和耐腐蚀性的材料拿到锚松了局部更换是可以的。关于楼盖我们也是有计算的,目前酒店改造过程当中,楼板有的时候打洞,我们用负荷计算,OK的话就可以打,如果不OK希望不要打。如果二层楼面开洞我们是反反复复修改,就是要有一个互相的理解和支持的配合的恩情。我这样说清楚吧。
   
【提问】:我想再问傅老师两个问题,第一个问题是拉索重镇和大壁如何考虑的。还有这个楼板受压力,这个楼板受压力是如何分配的怎么考虑的?
   
【傅学怡】:应该说两个问题都问的蛮好,斜拉结构主要的功能是看重力,地震方面的话是非常小的,它从楼盖直接穿到我们的核心筒,竖向地震,个楼都是通过严格的审查的。第一个问题。
   第二个问题你问到关于楼板和钢梁之间的力的传递和分配,这个问题非常的复杂,我想在中国建筑学会十月份的年会上我专门会讲一个钢混凝土组合结构的传力机制,传力过程,以及传力过程带来的对结构的影响,我会专门讲,这个题目很新,在我们的工程里面做的时候我们是通过仔细的分析,详细我想以后再跟大家讲。施工极端我们受拉的楼板是不参与工作的,我们通过胶带,以后受力还会受拉,以后这个楼板的受拉的运力都小于两个兆帕,小于混凝土的强度,同时在楼板上进行。受压的楼板我们是有交叉支撑梁和楼板共同受力。
   
【提问】:我想问一下,你那个结构肯定是超长的,它刚才您也介绍了,那个长度那么长是如何解决的?
   
【傅学怡】:我现在做到800米的结构正在施工,600米的结构正在大量的建成,什么办法,就是要精细的分析,合理的构造。你不是学结构的,你们读一下我们超载结构重要的内容,从计算高构造的措施。我说的600米左右的已经建成的不只一个,而且是几十个,太原、南昌、济南等等大型的体育场多有,欢迎大家去看,查出问题告诉我,谢谢。


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南京倍立达事业有限公司技术总监姜永海
姜永海在演讲


姜永海:南京倍立达事业有限公司技术总监


【吴蔚】:今天上午上半场最后一个报告是南京倍立达事业有限公司技术总监姜永海给我们做的GRC就建筑之美。有请。
   
【姜永海】:我觉得建筑表皮助推了设计的灵感。首先讲一下这个挤压材料的发展,最早就是70年代法国的银行,英国伦敦的总部的一个大厦,这个楼现在还在,它将近已经50年了,我举个例子就是说这个材料已经有了50年的使用寿命。在我们相关的检测报告当中也可以证明这个材料的寿命可以达到50年。大家看到的就是这个楼白色的地方,都是用挤压层来做的,它就是白水泥,沙子加了一些添加剂,它主要的材料就是玻璃纤维是抗碱的,它做出来的产品是比较薄的,它成型以后因为这个钢筋在里面,玻璃纤维起到一个强度的作用,它可以调成任意的颜色,由于两种材料的性质不一样,涂料过了时间会脱皮,它就是随着时间的推移它不会脱皮。
   结构的外面肯定要穿上一件美丽的衣服才可以呈现给我们的观众。下面讲的个大家可能比较熟悉的,中建国际设计的天津国际邮轮母港,是一个双曲线的形状,这个白色的都是用挤压材料来做的。由于这个材料为什么能制做成功,而且完美的装上去,我们后来跟设计院的设计师用了一个软件平台,在这个平台下面我们又运用了一个空间的设计,后来由于这个工程的运用这个工程在2002年3月用了一个软件,把这个工程作为一个封面,这个工程也是国外的公司首次应用中国工程的案例,在全球进行了一个推广,这是后面怎么进行空间设计的一个应用,你们买了这个软件可以得到很多的资料。从结构设计,到表皮之间的距离如何深化和设计以及各建筑之间的关系都有一个介绍。
   我们接到这个定单之后,先对这个形体进行板块的分割,我们的平面图和立面图是不好表现的,只能在这个软件当中进行分割,我们也考虑到这么大的一个体量是不是可以制做,使这个板块跟主体结构又能相连接。这个工程还有两个月的时间就可以安装完成了。这个工程5万多平方,由于这个板块制做的比较大,不像铝板,所以它给了一个安装的时间三个月,给我们生产的时间只有4个月,7个月的时间里面整个体系开始做主体结构开始整个的作业有完成了,所以工期也比较紧张,因为这也是一个政府的项目。
   这是九江文化艺术中心,我首先讲一下这个建筑表皮对我们建筑形体的一个影响,讲一些案例。这个九江艺术中心,这是东南大学设计的,这是用一个索垳架桥梁结构,横跨三个管子过去的。这是肥城的一个项目,是保温装饰一体板。
   下面讲一些案例,它给我们带来了一些新的建筑结构的思考,这是上海虹桥一个设计,在虹桥机场上空就可以看到这样的一个形体,这种形状可能大家都想到别的材料都不好代替,那么我会讲到这个材料如何把它包裹起来,这是我们做的一比一的模型,这个是动车头前面的一端,当时设计的时候这个团队也想到了另外一个材料就是铝板,但是铝板受到一些局限只能做到这么多块,挤压板的话做到两大块,这个曲面扭动的时候可以出现一些缺陷,就是在写转角的位置就很难敲出来,所以有一些细部的缺陷。这个看上去比较的圆滑,因为它是模具成型,是一个整体的。这是江苏大剧院,是一个水涡形。这个也是扎哈的一个工程,这是北京的一个工程,这是里面的样子,它就是用高强石膏,因为它不进水,主要是做它白色的一块,楼梯包括一圈的地方把它包起来,拉到中间这个中厅。这个工程在这个月底完工。这是去年已经完工的一个工程,也是扎哈的一个设计,柱子都是拼装起来,它最好的好处就是无缝对接的,我们过一下它的图片,包括玻璃,还有它的吧台,这是我们工厂的布局,就是刚才的柱子上这一块这边是柱身。这是我们另外一个项目,这是它的一个模型。是一个双曲的造型体。挤压碎这个条件就是国家有规范进行了发布,它可以用在常规的外幕墙上进行应用,它的特点就是抗震强度是石材的2倍,可以用一些外面的幕墙上,它色彩非常的丰富,施工速度也比较快,可塑性实现非线性建筑,还有适合各种环境,而且是耐腐蚀性的材料,如果它这个表皮加一些化学的材料可以得到一些自己的清洁作用。它如果破碎了也会藕断丝连在武汉革命纪念馆反映了一个石头的效果,叫做石破天惊,这是何进堂大师设计的,它是表现出钱老在研究导弹时候的精神面貌,我们把整个墙铺在地上,然后看它整体的效果拼成了一个人头像,大家看一下,这个像钱学森的一个头像,这个头像不是浮雕。这个图案就是通过这样的深浅、粗细,把你的视觉拉到某一个粗的地方去形成了图像,当你站在不同的位置成像会因为你位置的移动出现一些变化。 这是大连科技创新城,整个是一种科技城里的挤压碎做幕墙材料,干挂的方法就是跟石材一样。
   简单的讲一下这个设计,这个软件比较擅长于三维的设计,我们下面用这个东西进行空间定位以及参数化,不仅仅帮我们完成了方案设计,而是在设计生产当中起到了一个很好的作用,厂家用各种软件进行互相的调配形成一个设计的空间,我们会讲到,这是一个设计的做法,从下面的防水保温的体系,这种形体模具是通过CNCI把它作为一个板,这是从犀牛里面抽出来的线,这个线通过这个设备进行拼装做成一个模具,这个是进行一个三维的拼缝,这需要场地比较大,板块非常大,这个板是达到了50个平方一块,是别的材料无法达到的。当然它的受力传递方法传递到了这个刚架上。这是领条的设计,还有板子的拼装,板子做好以后在现场就可以做一个很快的拼装。
   九江艺术中心工程我讲一下它的方法,就是把轮毂吊上去再吊其他的,我们通过一个定位施工队找到一个位置点。复杂的形体是靠这个来进行变化和扭动,形成一种飘带的。像这种结构就是说,你假如两个楼层这样的,窗户在这里,挤压是一个外皮,这里做保温,保温上面铺一层铝板做防水,再铺一层防水层,这样就解决了整个屋面防水和保温的作用。这是天津港的一些照片,我这里还有两句话就是广东歌剧院,讲一下扎哈原来的方案是用挤压碎的,但是当地的是石头留下来的,大家就可以看到这个石头的拼缝就不是很准确,比较碎。这是上海市民中心的铝板,也可以看出来,它扭动的时候会翘边,翘掉,这些都翘起来了,所以这个材料确实有一些材料,挤压碎在用高层当中比较好最高是210米的高度。这是他们的施工,种是连保温装置一体的一个高层的建筑,这是它的一个板体结构形式,这是我们在澳门做的一个项目,这个有38层楼高,这是我们澳门做的香格里拉酒店,顶部的包括所有的腰线都是用挤压碎做的,这是42米高的一个高楼。这是澳门的凯旋门,它52米高,澳门风压全国最高的,它能用这个材料说明它可以用在高层上去,包括顶部的造型,谢谢各位。


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国家勘察设计大师汪大绥在演讲
国家勘察设计大师汪大绥在演讲


 


汪大绥:国家勘察设计大师,上海现代建筑设计集团华东建筑设计研究院有限公司总工程师


【崔愷】:今天上午我们的演讲应该说非常的精彩,度我们的收获也是最大的,对一些建筑师和结构工程师精彩的合作成就了建筑之美,实际上我们接下来中午之前还有差不多一个小时的时候,要给大家介绍两位演讲嘉宾,一位是国家大师汪大绥先生,他是非常有活力的,我们的前辈的建筑大师,应该我跟他也是这几年多有接触,虽然比我年长很多,但是对于技术发展的兴趣,甚至对新的一些事物接受都比较好,让我觉得汪大师非常有青春活力。汪大师主持了很多的项目,今天他给我们讲中央电视台新楼的设计,还有世博轴的案例,这两个案例得到都很熟悉,但是如何能够了解它在结构方面的贡献,以及如何把建筑和结构精彩的结合起来,我觉得这是非常重要的一个话题。第二个演讲人由咱们同济大学的丁院长来介绍我们同样非常关注的上海中心的结构设计和建筑设计。先有请汪总。
   
【汪大绥】:谢谢。
   我今天的题目是结构美的建筑表达与建筑美的结构实现,我讲这个题目非常的底气不足,因为我不是搞美学的。我觉得对美的追求是人类有生以来的一个永恒的东西,就像杨白劳那时候还给女儿扯上红头绳。而我们现在到了实用,经济条件下的美观。我不知道有没有更新的理念代替它,从老的建筑方针来说,美是放在第三位的,而且是在可能的条件下注重美观的。我感觉在我们的日常实践当中不是这个地位,美的地位也不低于前面两个,也不是在可能的条件下注意的,而是在任何条件下都要注意的,这是我的观点,我认为这也很自然,这也是我们人的天性。
   我认为结构工程师也要讲究设计的美,首先我们的美就是跟建筑师一起来共同创造一个美好的建筑,同时这个跟美好的结构也是不矛盾的,我们也要创造美好的结构,我们有了这种追求的话,我们的工作会更有乐趣,也会更有成效。那么什么叫做结构美,我是自己随便想了一下,我觉得这个结构的美,我自己感觉应该有三方面的内容可以考虑的,第一个你首先是要符合一个力学的逻辑,力学的原则,刚才GMP他们讲到要符合逻辑,逻辑是合理性,我们要符合力学的逻辑。力学对逻辑有很大的指导意义,比如有很多的规定我们要遵守的,比如我们有一个传递路线的明确性,我们刚度分布均匀啊等等都有力学上遵循的原则。它正确的体现也会造就一个美的结构。符合力学逻辑很大程度上,或是一定程度上会受到建筑方案的体型的制约,建筑就要这么一个东西,可能它并不是非常的符合力学上的合理性的,但是我们机构还要来实现它,我认为这个东西就是一个处理的技巧,怎么把受限制的东西把它处理好,这个更反应结构工程师的创造力和技能水平。
   一个就是构图美,我讲的构图美,我觉得构图美呢,这个应该说是建筑美学在结构上的体现,建筑美学有很多的要素,也是理论是很严密的,比如说统一、均衡、比例、尺度、韵律、序列等等,这些美学的要素是建筑美学的要素也同样适合于结构,我们很多的结构做的非常的好。机构美学的要素对创造一个美的结构也是很重要的。
   第三个注重的就是一个细部的美,它的包括我们节点的形式、节点的做法等等,尤其是外露的结构,这些细部是绝对不能忽视的。那么结构是一个很大的产业,我们在座的有建筑师,其实结构工程师比建筑师多很多倍,结构工程师虽然创导了我们人类拿鞯奈镏试靥澹??撬?拿烙械谋硐殖隼从械拿挥斜硐殖隼础5蔽颐强匆桓鼋ㄖ?锏氖焙蛞桓銮诺氖焙蚰憧吹秸飧鲂蜗竺啦幻谰褪撬邓?慕峁姑啦幻溃?蛭?帕河绕涫钦庋??褂泻芏嗟墓怪?际钦庋?5?嵌杂讪筑就有不同的情况,比如荡罂占涞慕峁梗?芏嗲榭鱿陆峁故潜┞冻隼吹模??歉卟愫统?卟憬ㄖ?蠖嗍?榭鱿拢?峁故潜徊A?磺胶屯獍?グ??摹H嗣瞧缆垡桓鼋ㄖ?拿烙氤蟮氖焙蛞膊换嵯氲秸飧鼋峁埂H衔?庵智榭鍪且桓隹凸鄣亩?鳎??撬?赡芑岫越峁姑赖暮鍪拥贾露越峁姑赖暮鍪樱?贾陆峁股杓频囊恢执植诨???晕揖醯谜馐侵档梦颐撬伎嫉囊桓鑫侍?BR>   当然也有很多建筑的外表就把结构表现出来了,这个大家知道是西班牙马德里的一个欧洲之门,它的结构是一个著名的设计师做的,一个倾斜15度的建筑,这个就是结构美和建筑美很好结合在一起。这个新港的一个巨型结构,它是一个非常美的建筑,它的美不仅仅是建筑的本身,把结构美也暴露在外面,这位大师的作品不是很多,这是北京的香山饭店,这个不是很高的建筑,但是它中庭大堂的结构,还有它的立体垳架,这个垳架的做法,它屋面不是平的,而是跟着采光的结构走,把这个结构暴露的很好,这个做法在北京中国银行北京大楼也采用的这个方法,就是结构和建筑的非常好的结合。这个芝加哥西尔斯大厦也是如此,它房子在往上的过程当中,在不同的位置切掉一个,然后变成有两个九分格上升到上面,如果是做结构的你就知道哪里是9个筒体,哪个是7个筒体,这个就是结构和建筑的一个典范。这个汉考克大厦也是如此,结构有非常强的个性。这个911被炸毁的纽约贸易中心,它是典型的迷密柱桥梁的结构,它主要的柱子距离是一米,窗户宽度和500,它是很挺拔的线条,梁没有表现出来,它该是一个框筒,就是把它变成筒体的框架,这个非常的典型,尤其它的下面,一柱子分成三根柱子,一分三的组合让人非常的叫绝,这个照片没有表现出来,我觉得这个结构的美表现在它的外面。现在刚才有人给我提到了意大利的一些作品,这些对我们说都是印象非常深刻的。
   然后讲到我想讲的两个内容当中的第一个,就是结构美的建筑表达,中央电视台的新台址大楼已经在5月20号落成了。你看这个大楼是一个不规则的,其实它是有它的结构的基础的。大家看它单线图,这个底部是160×160米的正方向,然后再750的时候找到一个点,形成一个四棱锥,就是中央电视台形象的主题,所有的面都是在这上面切割出来的。我们主要的面就是四棱锥的表面,屋顶斜切一刀,给人印象深刻的就是巨大的现在悬挑75米。它的结构就是一个支撑框筒,因为它内部没有通体,所有的绝大部分的重力荷载都是靠外面的筒体承受的。利用很多的斜杆承受压力,这可能是世界之最吧,应该是最大的。
   下面我讲到,这个建筑方案是荷兰建筑师雷姆·库哈斯设计的,它是用的打满格子的斜网格,对斜网格进行分析以后得到一个结果,就是大家看到的中间这个图,中间图的颜色表示力的大小,可以看到力是不均匀的,颜色越红的地方就是受力越大的地方,所有的感件都布满的话,一个地方的感件不能发生作用,第二就是结构钢度过大,结果就是地震力过大,因此是不合适的,因此需要把结构进行优化,优化的结果就形成了根据利的大小布置感件,这是一个力度的逻辑。建筑师会接受这个逻辑,但是建筑师会不会表现个逻辑呢,如果我玻璃幕墙还是按照这个做也是可以的,但是我们现在觉得,在立面上把这个力学逻辑表达出来可能归创造一个更新的形象,而且更有意思,所以最后决定立面的效果也按照这个来做,玻璃幕墙的风格也根据这个来做。
   这是玻璃幕墙的展开图,它是平面组成的,可以展开的,大家可以看到,这个四条围合成一个塔楼,这个四条围合成另外一个塔楼,这就是悬挑的包括。这些网格的布置是不均匀的,同时还注意到,这个网格跨出这个线的时候就是两个面的交线,几乎没有任何一个感件。同时人们看它外观的时候同时看到两个面的时候,人看一个建筑总是看到两个面,当杆件在转角处不连接的话也是不好看的,大家可以看到,所有的转角处都是连接过去的。我们这个幕墙反立面的表现跟内部结构的支撑系统要相一致。现在幕墙的设计,这是我们的柱、梁,红的都是钢结构,灰色的就是幕墙结构,幕墙结构跟钢结构的联系都是靠这些连接件,这些连接件是幕墙提出来我们结构把它画上去,然后来实现的。这就是幕墙的一些细部,里面红色的就是我们结构的斜撑和柱子,斜撑是做的防火涂料的,这个是跟幕墙的关系。这样就形成了这样一个从外表反应结构的一个建筑,所以我的题目就叫做结构美的建筑表达,这是最后的效果图。
   建筑美的结构实现,我们是以世博轴,世博会结束了,世博轴在世博期间发挥了重大的作用,它是人流集散、安检和服务的中心,这个方案也是由一家德国公司做的。它是由阳光谷,6个阳光谷和相互之间的膜组成的,体量非常大,阳光谷是这里面重要的部分,膜也很难。在阳光谷的设计过程当中我们三个问题需要很好的解决它,第一个阳光谷的形状,它到底是什么形状,我们每个阳光谷的上口下口基本是是椭圆形的,所以它并不是一个旋转体,因为这个椭圆不是围绕一个轴转的,不是一个等半径的旋转体。第二这些网格的布置如何形成这也是很难的,第三个就是由于我们的杆件是用巨型杆,它的方向和布置也是很难处理的,所以我们主要是做这方面的工作,关于自由曲面,建筑师所给定的上口和下低的情况下我们要找出一个逻辑来,这个逻辑就是我们在建筑师规定的条件下,我们得到一个弯曲应力最小的一个曲面,这个曲面求这个机构体系的应变能的方法来得到,它是逐步逼近的。找到的这个曲面就是所有的坐标都是可以确定的,而且形体上也是合理的。然后就是网格划分,这也非常的难,建筑师提出一个基本的要求,比如我网格的边长希望是在什么样的范围内,因为这个边长和玻璃块的长度有关系,我们通过结构的办法来确定它。我们在找到的一个面上把这个点先把它投影到一个矩形上去,再根据这个点数,根据这个矩形的周长,和建筑师所需要的网格的大小把点数确定了,然后把这个点数确定以后就可以落在一个矩形上面进行调整。然后把这个网格影射到这个曲面上,它基本上符合建筑师的最初的要求。这个网格肯定不是最佳的,也不是最好看的,然后要在这个基础上进行网格的调整,调整的方法,是对所有的杆件增加运营率,这样一来,所有的节点力度都是不平衡的,让后让它自己平衡,最后会出来一个比较反应力的规律的这么一个杆件,通过人工的干预形成我们现在的这种网格的系统。
   第三个问题就是关于巨型管的节点处理问题。这几年以来暴露的结构建筑师都不喜欢用圆管,都喜欢用方管,可能圆管的不确定性没有力量,而方管和矩形管比较的有力量。大家可以看到,这是一个三维的局部,这个点上有6根杆交汇,但是它又不在一个点上,它有一个主轴的方向,这个主轴方向跟杆件的是什么关系呢,如果主轴方向不同的话两个杆的方向是不一样的,如果你照顾了这头照顾不了那头,这个杆件又不能像麻花一样拧一下。这个问题我们如何解决呢,我们就分析,所有的杆件我们都是三角形的边,而且是相邻来个三角形的公共边,相邻的两个三角形不在一个面上,就形成一个夹角,这个夹角有一个平分线,这个平分线就做这个主轴的交汇线,所以它是兼顾两端的,时候我们就要把,因为它已经确定了,面确定了,就可以把它合力用质量和的方法找到一个节点的法相,这个不同于曲面的法相,这个法相跟所有的杆件都是有联系的,而且这个确定是兼顾两端的,所以你进来的整个的杆件从里到顶的走向都非常的自然。但是你要确定它的关系就非常的困难,就是你图也画不出来,图标也列不出来,但是计算机是可以解决问题的。所以我们就用了机器人加工的技术,大家看到的就是,这个红的是积极人的一根手臂,在切割一个塑料模块,它这个模块非常的精准,是通过我们的分析得出来的一个模具。大家可以看到,每个杆件有一个编号,这些节点在世博轴的位置是不能变动的,位置不能变动,不可互换,每个都有严格的定位,有了这个以后,我们就可以进行翻沙。你看它每个都有不一样,三个节点没有一个相同的。这个节点通过检验以后拿到工地上跟杆件焊接,最后形成竣工的节点,这个节点我们跟国外的相比,这是米兰国际波兰为的节点,这是上海世博轴的节点,看下来我们做的还是不错的。
   现在整个世博轴,网格的划分,还有每根杆件走向,上面是以环为主,下面就变直了,这不是人为的,这里力决定的,这是很自然的,因为力的规定它必须是这样的,而且每个杆件从上到下扭的角度都不一样,所以我们觉得建筑师的意图通过我们结构工程师比较细致的努力,还是得到了比较好的实现,这就是我的第二个要讲的。
   我的时间到了,谢谢大家。
   
【崔愷】:虽然时间可能会超,但是我觉得还是看看大家有没有问题可以让汪总回答一到两个问题,机会难得。

【提问】:第一个就是做网格的时候用的什么软件?

【汪大绥】:犀牛软件。


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同济大学建筑设计研究院院长丁洁民在演讲
同济大学建筑设计研究院院长丁洁民在演讲


丁洁民:同济大学校长助理,同济大学建筑设计研究院院长、总工程师
   


【崔愷】:让我们以热烈的掌声谢谢汪总。下面我们有请我们的同济大学建筑设计研究院有限公司丁洁民院长总工程师给大家介绍上海中心的设计。大欢迎。
   
【丁洁民】:各位,在汪大师后面发言也蛮紧张的,也蛮有压力,好在上海中心明天大家都去参观,我在这里只是为大家明天的工地上的参观做一个预习,这样我就比较简单一点。
   这是我介绍的一个大概的目录内容,项目概况,建筑设计简介、结构体系设计的简介,这个外幕墙的结构设计比较的复杂一点,也是整个工程的亮点,最后再放一些施工过程的照片。
   首先我们看一下这个项目,这个项目在整个区域定位中非常的明确,在小陆家嘴的一个比较中心的地位,我们可以看到它三个超高层建筑形成一个品字的分布,这是在世界上绝无仅有的,所以我们碰到的问题就是跟已经建好的金茂大厦和环球金融中心如何相协调。这是中标方案的情况,金茂大更像用经典的建筑手法体现朝朝高层的理念。上海中心的设计呢,更多的是给人探索一种未来,当然从这个塔尖角度来说,金茂搜索成一个点,环球金融中心是搜索成一条线,而上海中心一定是一个面,可能是一个体面也可能是一个平面。这是我们另外一个角度的鸟瞰图,这三个楼还是飞机和谐的。这是唯我度尊的一个上海中心的一个定位。
   它是一个城市综合体,里面很多的功能都在里面,只是含有的百分比不一样,这是它的技术经济指标,从这个里面可以看出,一般来说,超高层的地块容积率比较高,这样就带出一些设计过程中的一些难题需要解决。整个项目因为比较庞大,它是一个国际化的设计团队,这只是简单的罗列,比如说汪大师作为第三方整合参与这个建筑的工作。我这里只是罗列出一些主要的设计团队和一些所关心的设计方面。这是个项目的进程,从08年的6月份开始起动,在2014年的年底完成,其实在08年的6月之前,我们设计院和其他设计院一起跟踪这个项目已经三年了,我想说一个重大的项目前期、中期和后期都使一个设计院花很大的精力,这有需要我们建筑设计师和结构工程师有一个紧密的配合。
   我介绍一下这个建筑的设计,这个本来是由我们任院长介绍的。我们把全球已建的超高层建筑罗列出来,可以看到,它一下子跳过了100米,这是它典型的一个剖面状,一个建筑八的区段,第九区段是它的观光层和塔罐。它是三角形倒圆角然后做一定的旋转形成这样的一个建筑物。如果我们把刚才几个端面在一个圆心上重合的话,我们左上面就是一个上海中心楼的LOGO,如果沿着高度把它串起来的话就形成上海中心整个建筑的造型设计。当然我这只是非常简单的说了一下,但是它的逻辑关系可能并不是那么的简单。这是它沿着竖向的一个主要功能的布置,一到五楼是商业,上面有三四个区段是办公的,有一个半区段是酒店,还有就是观光功能。整个朝高层是沿着竖向的功能的划分是非常简洁和明了的。
   我们看的这个是第二区的第一层,大家可以看到它整个倒三角的楼面,如果看到第二区的第十层可以看到,他是一个圆形的,外部是一个空的,这样的话就有两层幕墙,我们圆的幕墙叫B幕墙,三角形倒三角的是A幕墙,它比一般的幕墙多40%的围合面。从这个里面可以看出,它主要还是一个圆形的超高层建筑,但是外面套了一个倒三角形的幕墙做一定的旋转。我们看一下,这是第四区段的第12层,第五区段的12层做了一定的旋转,这是第6区段第12层和第七区段的第一层,这里是餐饮层,观光层,大概就是这样,我只是把建筑简单的说一下,我们主要还是着重的说一下相互之间的关系。这是每个区段下面有一层休闲商务层,这是沿着倒三角形布置的,来服务这里的13到15层,成为一个服公共服务层。
   我们大概了解这个建筑的概念当中,我们看这个结构是如何配上去的。首先对朝高层建筑来说华东院做的比较多,超高层建筑有很多的制约了我们的思考,但是它对我们了解超高层建筑的结构体系是很着手的。我这里罗列了一些大中华地区的一些朝高层的一些数据,这里我要说明一下,上海中心是按照结构的高度来算的,其他的数据有限,我们都是按照建筑的高度来算高宽比的。大概是减掉0.6左右,即使从这里可以看出,大概的高宽比都是大于7,也有局部高9左右的,比如经济中心到了9,这样就碰到很多的具体的问题。以我的理解,一般超高层建筑应该是400米以上的高宽比是大于7,如果大于8的话会附带出很多新的问题,大于9的话会有很多不可客服的问题,需要你用特殊的手段来解决。这是我们罗列的一些大中华地区目前正在建造的超高层建筑。然后我们归纳一下可以看出,像这类超高层建筑由于它用地比较紧张,里面的宽度一般是在60到80米左右,由于如果它的高度是400米的话高宽比一般是7到9,高宽比的差异主要是有两点,一个就是它变形的特性是受减为主还是受弯为主。还有一个很重要的就是风载荷作用下正比加速度的问题。
   由于高宽比的特性就产生我们超高层建筑当中用的很多的结构体系的来由,这里我不展开了。,高宽比里面还有很重要的一个点就是核心筒本身作为一个主结构来说的高宽比的情况。我们在很多的设计过程当中我们更在乎的是核心筒在楼层的围合面积,如果小于20%的话相对来说它的难度会增加一点,大于30%的话有可能太高,反而引起一些设计的不利,所以一般来说是在20到30%之间,或是左右。然后从这点可以看出,由于我刚才所说的从建筑的设计过程中反映出结构的特性以后,我们就会决定它采用一种什么结构体系,比如说我们会刚才汪大师也说竖筒结构,矩形框架加核心筒加垳架等等结构。所以也可以看到这个核心筒的发展的必然的。这样我们就可以看出上海中心的高宽比是7,但是它核心筒的比例是20%,这样我们拿出一个区段看出来,伸臂垳架是6,我们把一个区段的结构分解和组合的一个概况,这个当然非常的简单的跟大家回报一下。接下来我们考虑两个因素,一个是超高层的竖向格层,竖向荷载它一般是达到80%左右,它的核心筒占46%,其他的由外部框架承担。我们可以看出上海中心的荷载还可以的。当时我们限制这个低周期的时候就出现过它的0.5的荷重超过2.1,大家觉得这肯定是不合理的这样的话才可以把这个7秒放在的9秒。
   我们看一下水平荷载作用,主要是两个,一个是地震作用,一个是风荷载作用。我们说的地震作用完全是跟你所在的地区有关,比如说这个地区决定它的场地特性和力度,对于风荷载来说出了跟地区有关,还有跟立面的造型有关,就涉及到一个风布置的优化过程。我们看看,一个就是圆弧倒角,还有锥形立面,这也是减少风荷载的一个措施。我们右边的项目是华东院设计的是通过一个立面开洞减少风荷载的。旁边是芝加哥的楼,现在没有再建了,因为他们没有钱了。我们这里是一个150和180的风洞的实验,因为它模型不一样,一个是刚性模型,一个是弹性模型。我们认为一般的400米以上的朝高层都有风荷载的,那时候我们08年好是汶川地震,就把抗震位置提升到一个很高的位置上来,我们上海中心考虑到楼比较的重要比较高,就使它设定的时候中振弹性,这样就出现承载力的情况下这个楼是由中震控制的。风荷载有两个原因,我们没有规范1/500的要求,我们规范规定的是单方向在风荷载情况下的变形限制,但是我们拿出的实验结果是两个风的方向的合成,所以这样的话专家要求顺风向和横风向达到1/500,使它的变形由风荷载控制。因为我们可以看到,这个矩形框架都超过了50%,我们要对于这个矩形柱有一个很重要的要求,就是是不是一个柱的受力形态,它是不是还可以用我们以前熟悉的柱子的一个考虑?第一步我们还是看它的断面,这是两种典型的断面的形式,比如我们考察了金茂大厦的断面形式,考察了环球金融中心的断面形式,还有台北101的断面形式。CCTV有一个特点,它的柱子是15%的倾斜,也考察了这个形式,然后我们决定了我们的设置,按照我们的规定,这个混凝土等级应该是C100但是后来还是采用C系列,这样比较保守一点。可能我们比较的广泛,C有一定的代表性。我们就看里面的钢箍的分布,如果它是纯压的话这个钢箍怎么分布都没有问题,但是它超过了80%,一定在大作用下某些柱子会产生拉弯,然后我们对这个钢箍的设计比较的谨慎,而且它的梁和柱的一个衔接的问题。伸臂垳架我们采用了6个垳架,其实4到5就够了,这样的话结构也比较的合理。我们这个梁是曲线的,使我们在构造和环带垳架的稳定当中考虑不得不用中间垳架。我们现在高建港Q345或是Q390已经非常成熟了这样对我们的节约用材也是有帮助的。这是我们分析刚才当中罗列的一些超高层的情况,上海中心是每平方米242公斤,我们业分析了一下,它整个的用钢量整个的分配是多少,大家可看出巨型柱大概占了接近40%的用钢量,这是钢筋的用钢量和分布的情况。
   接下来我很重要的汇报一下外立面的情况,这个外表皮包了一层玻璃幕墙,它沿着高度进行旋转,形成自己的一个独特性。我刚才说了,金茂代表过去,环球金融中心代表现在,建筑师希望我们上海中心代表一种未来,未来其实是时间把空间延上是一种扭曲,他们觉得是未来的一种手法。这个楼面是这样定位的,因为我们的楼面比较的复杂,沿着高度做了这么一个旋转,这个体型定位以后,个是旋转多少的角度,第二个就是收缩,沿着高度如何收缩为好,这是建筑师在前期做的工作,旋转90度、120度、150度、210度反复的比较,旋转下来以后觉得旋转210度从美的角度来说更容易被大家所接受。收缩角度来说也做了很多的对比,25、55和85%的对比,最后决定下来是55%的对比比较理想。最后觉得视角锥形的建筑可以减少风荷载的25%,这个之前可能对建筑师来说也只是考虑这个楼的水平作用是风荷载控制的。
   我们看到主要是外幕墙如何实现这是一个很大的问题,首先第一个就是从建筑角度来说外幕墙和内幕墙有一个分布,外幕墙非常的明确遮风避雨,但它不保温,它的荷重就可以轻一点,同时也带来了外幕墙的一个热胀冷缩的问题,内幕墙是保温隔热。内部的这个幕墙保温隔热,按照常规的体系来做就可以了,但是外幕墙如何实现?外幕墙是整个9个区段是悬挂的,把13到15层的幕墙挂住,每个区段的幕墙相对独立,也可以有一些变形。同时它也有一个问题,当时玻璃怎么重叠实验,它是一个双曲面,最后采用一种光滑的方式,这个光滑方式还有一个很重要的就是它玻璃品种大大的减少,现在玻璃品种就是规格上比1000种少一点,这个已经足够多了。这是外幕墙的一个挂的特点,有一些地方为了考虑到透视感用了玻璃肋来实现。
   接下来比较难的就是说外幕墙的结构体系采用什么,我们采用了三种结构体系,一个是竖向自承重的结构体系,用网格实现的,这种体系对圆机构的里面造型产生了极大的破坏,并不是说它一开始就这样做的。第二种就是说它在这个设备层上用水平线的网格进行支撑,既支撑了竖向网格也支撑了水平网格,这样使从内往外看的视觉效果产生一种紊乱,最后我们采用这种形式,就是用轮箍式的支撑实现水平的传递。主要是用各种荷载的情况下如何实现,如何尽可能使这个结构构建不要太笨重,减少视觉的阻碍情况。整个幕墙体系的穿力是这样的,我就非常快的说一下。这种穿力到设备层以后吊挂在这个设备层上,水平的方向是通过设备层穿到各个楼板。它最难的是协调外部玻璃幕墙和内部幕墙的两个玻璃的协调,这是最大的问题,也反映出很大的节点之间的构造。通过6个月的计算和反复的研究,现在大概基本上解决了,还有一个就是要开专家论证会。同时水平面的外力下进行一个扭转,包括一些节点的处理,如果我们沿着竖向用八种颜色叠加起来可以看到它外部的玻璃幕墙是的,但是每一段是相对独立的。这是扭转效率控制的一个构造示意图,我非常简单的说一下。这个算了很长的时间,这个构造示意图的支撑是交叉支撑好还是单项支撑好我们也做了很多,最后还是采用交叉支撑。这是三个原点的地方一个校尉,接下来最大的问题就是说我们在水平荷载情况下会变形,它每个区段如何自由的相对协调,但是同时又符合外幕墙的遮风避雨的要求,这是一个很大的问题。当然我们也设计了很多的具体的支座,这个支座已经实现了国产化了,否则的话就单单的支座造价就是6个亿。这是我刚才捉的线位竖向的移动,现在幕墙结构已经安装上去了大家可以看一下,近看的尺寸它还是比较大的。
   另外一个最难的它因为是倒三角的,它悬挑的长度有6到14米不等,这种情况下,沿着各种荷载情况下的差异是很重要的,我们把它展开就可以看到,我们希望两个相邻点的差相差在30米之内,否则的话这个玻璃就要断裂,这个我们就不得不花很大的时间调节整个楼板的刚度,使它满足这个受力要求。
   最后我跟各位看一下施工过程的一些照片,整个项目是08年的11月29号开工的,开工完之后我们就挖地基,我们裙房和主体结构分开,我们挖了一个120米的地下围护结构,它下面是五层,周边的建筑都建完了,你开挖的过程当中不能影响周边的建筑。我们挖的时候周边就有楼投诉,像金茂就向市政府投诉,由你的开挖我沉降了一毫米,因为金茂有一套自我检测体系里面,所以他就很准确的拿出说沉降了一毫米,后来还是协调的。在市中心做这么大的开挖也有很多具体的技术难题。这是20103月份的一个混凝土的浇铸,浇铸三天就浇铸完了。这是到了 2010年的9月,这个减力墙,这是我们核心筒受力的情况,这是2011年的9月2日我们的钢结构也安装上去了,我们对所有的系统就是对焊接还是铆接都有很准确的计算,安装到现在没有一个构建拉回厂里重新加工的。我觉得如果有特殊要求的话一定要用特殊的工具来解决这些问题。这是今年1月份我们已经到了核心的第四区了,这是1月16号核心筒的一个情况,这是4月16号我们主楼已经到4区了,核心筒已经到5区了,这是夜间的情况。这是5月16号主楼2区的幕墙已经开始施工了,这是我们近景可以看出这个幕墙体系外幕墙的一个结构安装。这是两张对比照片,是2010和2012年的具体的情况,它上升的速度还是很快的。目前为止我们是到了46层好超过了300米,我们希望今年年底到400米,我大概的汇报到这里,希望明天大家到现场去看,谢谢大家。
   
【崔愷】:谢谢丁院长,因为我们明天还要安排到现场,有关上海中心设计的时候可以明天进行交流,今天上午非常精彩的报告现在结束。

来源:筑龙网

结构成就建筑之美学术会议文字实录(上)-筑龙建筑设计

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 发表于2016-04-05   |  只看该作者      

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“结构成就建筑之美”学术会议

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