用钢筋水泥“绣花”——苏州博物馆新馆五年构建之路·建设篇
2006年10月05日 苏州新闻网
苏州是一个园林城市,苏州的古典园林以精致著称。面对世界建筑大师贝聿铭的精心构思,苏州建筑设计研究院的设计人员和苏州一建的施工人员,都碰到了这样的一个难题,如何将贝老的设计思想和建筑要求细化落实下去。
基础基坑开挖深度达8米,拙政园的围墙完好无损
【情景再现】忠王府的小姐楼被一副钢架整个地托起来了,一道下挖几米的地下通道从小姐楼下穿过,小姐楼完好无损。“螺蛳壳里做道场”,这是苏州人形容在狭小的空间里做大排场事情时,常说的一句俗语。苏博新馆建设中也碰到了这样的难事。
苏州建筑设计研究院有限责任公司董事长、结构工程师戴雅萍和苏州一建苏博新馆建设项目经理方韧,在谈到碰到的难题时,不约而同地首先提到基础和围护桩施工。
苏博新馆所在地东贴忠王府、南靠东北街、西挨齐门路、北临拙政园,在这块寸金地上,建筑设计时地下室占满了整个场地,几乎无任何回旋余地。东北街还在通车,得保行车安全;拙政园是世界遗产,更是动摇不得。鉴于这样的情况,对基坑的围护结构,势必要根据建筑现场的实际情况,灵活运用不同的打桩围护形式:灌注桩、树根桩、喷锚、预应力毛杆等,来确保围护结构的安全。贝聿铭请来的结构顾问是纽约世贸大楼的结构设计专家罗伯逊,当时,罗伯逊对如何保证深达7米的地下室不被地下水的浮力浮起来,提出了不少建议,其中包括了打桩。但是,如果采用桩基方案可能会影响到拙政园的围墙,轻者裂缝,严重时可能有倒塌之虞。为了保护拙政园,设计人员与施工队通力合作,几经方案比较,采用天然地基,用混凝土压浮的方式,压重抗浮成功。
既要保护古建筑的完好,又要保证周边道路的顺畅,是建筑设计和施工中经常要碰到的难题。譬如将来新馆工作人员要走的一条地下通道要经过忠王府的小姐楼,小姐楼是不能拆的,也不能碰坏。最后,小姐楼被用钢架小心翼翼地抬了起来,牢牢地托住。
钢结构也是其中的难题之一。以往,苏建一公司几乎没有碰到过如此大规模的使用钢结构来处理整幢建筑。贝聿铭提出承重的钢结构要部分外露,这就需要施工中对每一个层面的点与线都精确落实,才能达到理想的设计要求。贝氏经常采用非常精彩的模数制,并贯彻设计的始终,从而取得了近乎完美的效果。模数制通俗一点讲就是通缝,讲求点线对齐,这样最后装修出来的效果会十分好看。
新馆的屋面结构非常复杂,从石材层往下数,还有金属板、木板、保温板、钢体结构、面板、吊顶。而特别的是,博物馆屋面泄水不再全部依靠传统的瓦楞铺流排出,而是通过屋面将雨水渗透至金属板,借助金属板的泄水系统处理滞留积水。如此复杂的工艺真正是一次国际级的施工作业。建筑工人说:“做贝老的作品,就像是用钢筋水泥绣花!”
二十吨的石材放上去,无柱空中悬挑钢梯纹丝不动
【情景再现】新馆土建完工了。就在前几天,戴雅萍又来到新馆,走上西区的悬挑钢梯,使劲地跳了几下,钢梯没有一点动荡,她心中的一块石头终于落了地。
西区室内莲花池上的空中悬挑钢梯,贝老决意不用柱子支撑,因为柱子会影响到整体的建筑和观赏效果。为此结构工程师进行了反复仔细的测试和计算,密切配合施工,安全精确地将整个钢梯安装到位。由于计算和构造措施完整,20吨的石材铺上去,产生的挠度仅0.7厘米。现在呈现在观众面前的楼梯,盘空而起,空间的通透感油然而生。
苏博新馆这次创造性的大量使用钢结构,寻求一种传统意味的现代表达,将精细典雅、轻灵质感、通透明快的风格融入到建筑当中,摆脱传统建筑给人的厚笨之感。当然要真正实施起来,难度是可以想见的。苏州市建筑设计研究院为更好地实现这一结构理念,在结构设计中不仅运用多项先进的软件对钢结构部分进行仔细的结构力学分析,在施工阶段还采用先进的钢结构详图软件X-Steel进行建模和钢材长度、粗细的切割比例测算,以保证每一个点每一条线都充分传达出设计意图和构想。
贝老对结构要求的精确是出了名的,对细节部分更是精益求精,每个环节都希望做得完美,所以这样大容量的结构布局,对工程设计和施工而言有序配合的难度很大。就拿博物馆正大门顶上的雨篷来说,也是采用钢结构的设计,可是考虑到轻巧、采光、造型等多方面的因素,贝老提出了四五个建筑构思。博物馆东侧庭院的紫藤架,也因考虑到与整体建筑的和谐及蔓植生长的向光性等问题,贝老几易其稿。这些新的构思给苏州市建筑设计研究院不断提出难题。但戴雅萍说,我们有一个基本的原则,那就是想尽一切办法表现贝老的设计思想和建筑要求。
陕西飞机厂特制弧形门框,将细节完美进行到底
【情景再现】最炎热的几天里,金螳螂建筑装饰有限公司的装饰工人在中央大厅里给顶部四个米字形钢结构做最后的石材嵌套拼接工作,要知道每块石材都有三四百公斤的重量,被反复地吊起试接,不合适运下来重新打磨,不能锯不能刨,完全靠工人一点点敲磨出来,连续作战五个通宵,终于达到严丝合缝的效果。这样的作业,对于这些技术工人来讲是从事装饰工作以来头一次。
整个苏博新馆在装饰中耗用的大石材达80立方米,全部是精选的山西“太白青”,这是目前国内黑石材中质地最优、密度最高,最为细腻的品种。虽然装饰的难度大,但一定程度上保证了建筑整体的永久性使用价值。
金螳螂苏博新馆项目经理陈琦说,贝老对装饰材料的纹路、质地、色彩都非常讲究,他会仔细观察材料在不同的光线里呈现的不同效果,精挑细选,一丝不苟。而2万平方米的装饰面积,要做到接缝流畅,一通到底,就需要精密的计算和测量,铺走廊地坪时,每一块石板铺上去,拼缝都要控制在6毫米;整条走廊,工人在放线时,从这头到那头的宽窄误差不能超过2毫米。有句话说:“细节决定风格”,那用在苏博新馆的装饰中则一点不为过。单单是大门上半圆形的立方体不锈钢框,便是不远万里从陕西飞机厂定制而来。
现在我们看到的苏博新馆,从外廓到内设,都经过了一番精雕细琢。譬如公共展厅的电气安装和布置,每一个部分都要精确定位。小到一个灯泡的安装位置,大到空调风管的走向,都有十分明确的要求。为营造静谧的观赏环境,博物馆的设备机房与展厅绝对不贴临,空调风管也改变常见的展厅顶部送风的方式,改走侧壁,地面出风。而所有的管线安装,都要以不破坏建筑的整体美为要求。看似非常简单的一根线、一根管子既要安装到位,又不能破相,设计人员都得大费周折,才能达到理想的效果。
博物馆是一个为老百姓长年开放的公共场所,因此在考虑智能化、自动化的同时,能源的高效利用也十分重要,苏州市建筑设计研究院副院长、电气工程师唐韶华举例说,譬如照明方面,则在可采用自然光照处尽量用足,这也是贝老崇尚自然趣味相融的理念。包括在地下一层,也采用地表中庭采光,捕捉自然光影,一定程度减轻了地下照明的压力,也使得观众在游览时、工作人员办公时,不会产生枯燥、压抑的感觉。
如今呈现在观众面前的苏博新馆是一个集智能、雅韵、舒适、现代为一体的建筑。在如此光彩通透、惬意宁静的环境中行走浏览,驻足细品,无疑是一件十分慰藉的事。那些由一根根钢管精微焊接起来的挑高空间里,无不凝聚着结构设计、工程施工中的点滴斟酌与磨砺。在工期如此紧张的情况下,能达到这样的效果,难怪贝老曾夸奖说:“我非常佩服中国工人,这在欧洲和美国都是做不到的。”他也通过苏博新馆建设,看到了中国建筑业的整体进步。
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