??? 一段時間以來,由法國巴黎戴高樂機場2E侯機廳通道部分倒塌事故引起的對結(jié)構(gòu)安全問題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門話題,由之引起的對國家大劇院以及各奧運在建項目進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全再認(rèn)識的聲音也不時傳起。特別是對正在設(shè)計施工中的奧運項目,按照政府決策部門的意見,建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)有關(guān)專家逐個項目地進(jìn)行了更為嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全評估。
??? 結(jié)構(gòu)設(shè)計安全是我們所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究工作者必須面對和回答的問題,巴黎戴高樂機場事故是結(jié)構(gòu)在其設(shè)計使用壽命初期(投入運營一年),在常規(guī)荷載作用(沒有恐怖襲擊、沒有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災(zāi)害)的情況下發(fā)生的,就是說,一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工的某個環(huán)節(jié)給結(jié)構(gòu)留下了致命的內(nèi)部缺陷才造成的,這一缺陷既可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計理論方面的,也可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造方面的,既可能是結(jié)構(gòu)材料使用方面的,還可能是建造過程中的施工質(zhì)量控制方面的,等等。無論什么原因,這種結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)都是結(jié)構(gòu)設(shè)計原則所不允許的,引起我們的警覺也是應(yīng)該的。
??? 另一方面,我們也還是應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全問題。其實,追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡,我們還是有理由對當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺是越來越累,越來越難,但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下,我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造技術(shù)的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇,求高求廣的所謂當(dāng)代建筑師的表達(dá)欲望與需求的。
??? ■世界上沒有自由的結(jié)構(gòu)設(shè)計師,但假如沒有我們,也就沒有建筑表達(dá)的自由
??? 建筑師設(shè)計東西,無非表達(dá)兩種需求,一種是傳統(tǒng)意義上的功能需求,另外一種就是表達(dá)建筑情感,或者說是通過建筑表達(dá)情感。這種情感表達(dá)方面的需求可能是來自公眾的,也可能是來自政府或領(lǐng)導(dǎo)意志的,還可能就是直接來自建筑師的美學(xué)修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素,比如建筑材料的材質(zhì)、裝飾材料的色彩等進(jìn)行其建筑情感的表達(dá),但是這種表達(dá)的效果和能力是有限的,建筑師更重要的手段則是借助結(jié)構(gòu)的能力完成這一表達(dá)需求,從這個意義上說,建筑師豐富的想象力既給結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了課題、帶來了挑戰(zhàn),同時也就給結(jié)構(gòu)工程師帶來了風(fēng)險。
??? 國家大劇院超大超深的地下結(jié)構(gòu)體量,橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實現(xiàn)其劇院功能需求與其情感表達(dá)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(nèi),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筑師進(jìn)行區(qū)域空間整和的一種手段,在這塊區(qū)域上的建筑物進(jìn)行這樣的整和處理我認(rèn)為是必要的;建筑師設(shè)置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域?qū)庫o氣氛的需要,這種建筑情感表達(dá)上的需求也是必要的。
??? 同樣的,在建的國家體育場(簡稱“鳥巢”)以及國家游泳中心(簡稱“水立方”)等標(biāo)志性建筑,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”的建筑形象來表達(dá)全國人民百年奧運夢想成真的情感需求,承載著要為最出色的一屆奧運會留下最出色的“建筑遺產(chǎn)”的使命。
??? 自然的,建筑師是無法單獨承擔(dān)這樣的使命的,必須依靠結(jié)構(gòu)工程師的支持來實現(xiàn)其“特別”的表達(dá)需求?；蛘哒f,結(jié)構(gòu)工程師在這個時侯是沒有選擇的自由的,只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”,于是,百年之前的理論物理學(xué)命題“泡沫理論”被結(jié)構(gòu)師拿來經(jīng)過有趣的數(shù)學(xué)變換,最終成了表達(dá)建筑師“看似無序的水分子結(jié)構(gòu)” 的最好載體。
??? ■建筑結(jié)構(gòu)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
??? 為了滿足建筑師們的“浪漫”需求,在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式無能為力的時候,結(jié)構(gòu)設(shè)計師就必須探索新的、非傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本形式,可以說已經(jīng)被我們認(rèn)識的差不多了,但是,這種說法只是限于基本體系,并不意味著創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形態(tài)可能性的減少,在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界里,限定結(jié)構(gòu)形態(tài)的類型顯然是不恰當(dāng)?shù)摹?br /> ??? 結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)就是在既要保證結(jié)構(gòu)安全同時又要滿足建筑美學(xué)需求的杠桿上尋找一個平衡點。只是,世界上終究沒有免費的午餐,當(dāng)各種或是張揚的、或是陌生的結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)的時候,在結(jié)構(gòu)材料科學(xué)還沒有長足的發(fā)展的時候,在我們還不得不用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料去實現(xiàn)這樣一個個“浪漫”的需求的時候,對結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注也就從來沒有象現(xiàn)在這樣引起一端又一端的“爭議”。
??? 從一個結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究工作者的角度看待這些“爭議”,我認(rèn)為很多時候我們是可以在力學(xué)或規(guī)范的原則內(nèi)尋找到這個“平衡點”的,隨后的問題是,這會要我們付出多大的“代價”,或者說要我們支付多大的“結(jié)構(gòu)成本”?我認(rèn)為對這個我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對建筑結(jié)構(gòu)形式“爭議”的焦點問題。