建筑创意与技术支撑

文|汪大绥|Wang Dasui|中国设计大师

从狭义上来说，城市建筑的每一个设计，都是出自设计师个人的创意；但从广义上去看，却是包涵了民族特色、风土人情、价值观念、审美情趣等很多理念、意识方面的内容。道理很简单，因为设计师是一个具备社会属性的人，所以，从某种意义上来说，建筑设计反映的是设计师对生活的理解。

法国人保尔?安德鲁是个设计怪才。当年，他把上海浦东国际机场航站楼区的外形，浪漫而又大胆地设计成振翅欲飞的海鸥，四周以倾斜的大面积玻璃幕墙围护，形成强烈的动感，充分展现了现代建筑科技的风采。在众多设计方案中，安德鲁的这一"海鸥"一举中标。然而，建筑设计师往往在给人们带来梦想的同时，也带来了一个个工程上的难题。"海鸥"富有动感当然令人赞叹，但它真的"我欲乘风归去"，那后果就不堪设想。我是搞建筑结构的，当年在浦东机场的设计施工中，实在为这一难题而困扰。

浦东机场航站楼是一座硕大无比的建筑，其海鸥形的外观，是由独特的屋盖来体现的。如果把浦东机场看成是一间大房子，"海鸥"其实就是它的屋盖。支撑这屋盖的，是一种被称作"张弦梁"的轻灵的弧形钢结构。这种结构在国内首次采用，国际上也未见报道。它的纵向长度和横向跨度均为国内最大，国外也属鲜见。我们当年面临的挑战是：如何确保如此轻灵的"海鸥"在大自然的种种冲击中岿然不动！尤其是在上海这个台风频发的地方，以及浦东机场毗邻东海的特殊环境里，要做到这一点就更难。因为浦东机场航站楼建筑是三面敞开的，有风吹来，屋盖的下面会受到顶力，上面形成吸力，受力方向是相同的。也就是说，只要有劲风吹来，屋盖就很容易"掀起你的盖头来"，更遑论凶猛肆虐的台风了。

尽管在建筑结构方面，我也算得上"身经百战"，并跻身建设部评定的"中国设计大师"行列；但面对如何让"海鸥"扎根大地，一时还真束手无策。于是，我不得不将"大海鸥"进站处的建筑按比例缩小，做成模型，放在风洞中做实验。由此掌握了大量的第一手资料，加深了对"张弦梁"这种体系受力特性的认识，掌握了机场屋盖进站处在各种风向情况下的受力情况。接着我们所要做的，是与劲风抗衡，让屋盖"把根留住"。曾经想到在屋面上唯一的那道西南墙上开一些天窗，让风溜走。这样，屋盖承受的风力就会有所减小，但如果天窗开得太小，作用就不明显，天窗开大了，雨水又会飘洒进来，此路显然不通。而且会影响建筑物的抗震强度。

少年时代的我喜欢风筝，风对风筝产生的升力，使它克服地心引力扶摇而上，而系在风筝上的细绳正好平衡这一升力，使风筝在高空处于平衡状态。我从中得到启发。同时，还从降落伞的原理得到启示：如果用一组钢丝绳紧紧拉住屋盖，"海鸥"尽管展翅，却不是再也飞不走了吗？最实用的办法往往是最常见的。我们正式拟定的方案是：在进站处每隔18米设置一组群索，上面牵拉屋盖，下面融进稳重的混凝土基座。为了双保险，我们同时在组成屋架的空心方管中，部分注入沙浆，在不改变外观效果的前提下，增强重量。这既能降低工程成本，又能缩短建设工期。方案很快获得通过。

1999年9月，作为建筑设计者的代表，我有幸与中央领导和上海市领导一起为浦东机场的正式落成剪彩。当我在庆典上遇见安德鲁先生时，问的第一句话，就是对我们采用的钢丝绳"对策"是否满意，他笑着说："非常出色。"不久，安德鲁还专程邀请我去法国，与他讨论北京国家大剧院方案中的有关设计问题。

从浦东机场以及其他项目设计中，我感悟到，再富有创意、再优美精湛的建筑，都不能离开技术层面的支撑，从这个角度去审视，就很容易理解为什么“科学技术是第一生产力”了。