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江欢成:迎接挑战,畅想“天空城镇” -- 建筑畅言网

中国工程院院士、华建集团资深总工程师江欢成

本文为华建集团资深总工程师江欢成主题演讲——

当下,解决建筑用地短缺途径有三:向天借地、问地要空间、向农村扩展。相较而言,向天借地比发展地下空间更便宜、更安全,也比占用耕地强多了,一言概之,这有益于国民经济和民生的方式。

向天借地——上海浦东陆家嘴高层建筑云集

pk10开奖记录 向地要地——深圳前海地下空间开发

向农村扩张——上海及太湖地区城市扩张一览图(红色部分为2010年之后)

然而,随着大量高层建筑拔地而起,所带来的问题也日趋严复。主要体现在以下三方面:一是安全问题。我们一直高度复视高层建筑的结构安全,但实际情况是高层建筑的火灾问题更为严复,许多建筑物因此毁于一旦,例如中央电视台新台址、上海胶州路公寓楼和伦敦公寓楼火灾等,让人民生命财产受来复大缺失;二是宜居问题。高层建筑容易引发人的孤独感,且电梯故障常发,接二连三的翻修让住户难以忍耐;三是使用效率低。核心筒区域占建筑面积的四分之一以上,电梯的使用效率低,高峰时段排长队,工作时间电梯常闲置。这三个问题正是高层建筑设计师面临的严肃挑战。

梦想

为了解决这些问题,设计人员也做过诸多努力,如设计连接桥,阳台种植等等,我认为,要解决高层建筑的这些问题,有必要对建筑体系做巨大改变,那就是建立我一直梦想的“天空城镇”,想必也是很多人共同的梦想。

设计师的尝试:碧桂园森林之城

早在2600年前,便有了巴比伦空中花园的传说。在机缘巧合之下,我出差去涪陵,古代巴国发源地的地区建筑令人印象深刻。可以看来,沿着山坡修建了很多平台供人们休闲娱乐、闲话家常,生活十分闲适,场景简直堪称现实版巴比伦空中花园!

巴比伦空中花园

山城涪陵实景照片

20世纪60年代,着名建筑师矶崎新(Arata Isozak) 曾设想在密集的建筑物之间修建若干大柱子,并将这些柱子像枝叶一样连成一片,从而形成天空城镇。万通集团、远大集团等一批中国企业也曾为实现“天空城镇”做出巨大努力,然而,这些雄心均已付诸东流并饱受非议。

矶崎新天空城镇

远大集团的“立体城市”

逐梦

近年来我多次宣讲我的梦想,建议以修建“天空城镇”作为建筑这一传统产业对国家创新驱动发展战略的响应。我梦想的“天空城镇”可以回结为两点:高层建筑多层化,竖向设施市政化。

所谓高层建筑多层化,是期望可以通过大型平台将高层建筑水平切割为若干个多层建筑,而天空花园则坐落于平台之上。居住在多层建筑中的人们可以轻松上下平台,观赏花园或进行社区活动。平台结构的内部空间用于设置公共设施,如学校、医院、俱乐部、科研院所、办公室等,人们就近生活和工作。平台延伸一定的宽度以阻止火势蔓延。

所谓竖向设施市政化,是将高层建筑连成一片形成建筑群,将其中一座作为交通核,用于垂直运输和水电风输送。该交通核将与诸如地铁这样的交通中心相连,剥离高层建筑核心筒的大部分,集中成为独立的交通核,从而最大程度提高可用楼面面积的使用率,实现交通网络的优良组织。城市道路繁忙、高效,而多层建筑仍保有一定量的电梯和楼梯,作为交通网络的微循环,以形成一个完整的交通网络。

笔者设想的天空城镇平面及剖面构想图

天空城镇平台示意图

2016年10月底,在厦门举办“世界城市日”国际论坛和展览会,我的“天空城镇”概念模型引起人们的广泛关注。

笔者于“世界城市日”上展出的“天空城镇”模型

“天空城镇”结构

由于高层建筑物的大部分核心筒被省去而集中成为一个垂直的交通核,每一栋高层建筑的刚度明显减弱。所以,该建筑群的结构体系必须是巨型结构,由大柱子和大平台组成,它可以是巨大型框架,也可以是巨型桁架,如果加上阻尼装置就更好了。作为巨型结构,平台桁架的支撑不可滑动,由温度变化引起的内力可以运算出来。温度应力不会很大,因为柱的刚度不是很大。该巨型结构的高度与宽度的比例不大,因此整体稳固性不成问题。

pk10开奖记录 这个巨型结构需要多少费用,是每个人都关心的一个问题。为了了解清楚,我假设了一个结构。假设一个建筑面积16万平方米的综合体,占地面积1.6万平方米,容积率为10,由五座高建筑物组成,高度200米,间距为60米左右。钢材的用量约为500千克/ 平方米,约合5 000 元/平方米。结构的成本比普通的结构要高,主要原因是平台结构受弯的跨度大、载复大,有必要保持大平台较大的高跨比,以减轻平台的荷载,特别是跨中荷载。

“天空城镇”的结构和为运算结构成本的假定结构

然而它从天空借来了大约10万平方米的“土地”。土地是大城市中最宝贵的资源,每平方米的楼面价高达数万元,而巨型结构仅为数千元,却为公众和大自然退还很多土地,何乐而不为呢!所以,如果政府情愿给开发商一些补偿,比如每增1平方米的人造土地便奖励1平方米的建筑面积,这样开发商就会有热情去建设“天空城镇”。

参考复庆来福士广场,勾勒“天空城镇”

我想对设计师Safdie Moshe先生表示祝贺,他在即将迈入80岁高龄之际,仍杰出地完成了复庆来福士广场项目。和Moshe先生同龄的我,想借他的方案为例以出现我的想法。具体见下图:

笔者基于复庆来福士广场勾勒的“天空城镇”草图

具体做法如下:减少电梯数量,减小所有建筑物核心筒的占用面积,并在这些建筑物之间建立交通核。所有机电楼层均用大平台连接在一起,同时与交通核相连。交通核中的每个大电梯可以容纳50人以上,也可以与不同尺寸的电梯组合,就像公共汽车和小巴士一样。这些电梯只在平台上停靠,平台上只答应行人或小型电瓶车行使。平台上的多层建筑使用少量小型电梯进行微循环。这样每个高层建筑的楼面面积就会减小些,譬如减少15%。总平面稍觉宽松些,使用效率得来提高,房间朝向也会好。

接受创新的挑战

任何创新都面临许多新的挑战,会产生一些需要进一步研究的问题,它涉及心理学、社会学、城市计划、建筑、结构、水电风、景观设计、交通、消防、材料、节能、互联网+ 、施工和成本等方面。它为建筑师、工程师提供了大量的创新研究空间,从这些挑战中获得无限乐趣!

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标签:江欢成天空城镇

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