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贝聿铭的设计方法及启示

来源:IT新时空教育中心

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贝聿铭,本世纪重要的建筑师之一,在他卓越建筑的背后,贯穿着一条神秘的线,这就是为贝氏所独有的设计方法。
设计中的人员分工
在美国,社会分工很细,每方面的工作都会有专门的人员从事,基本没有中国这种建筑师身兼多职的情况。建筑师事务所只负责把握大的方向,以及总体协调工作,至于结构与设备都交由专门的事务所去解决。设备工程师的分工远比中国的复杂,建筑师甚至可以向专门的灯光工程师咨询各种灯光的艺术效果,这是中国的电气工程师远远办不到的。就连表达建筑师意图的设计说明,在美国也交由专门从事设计说明业务的公司去完成。在Internet高度发展的今天,这样做丝毫不会妨碍各专业之间的配合,图纸通过互联网相互传输,就如同在同一单位工作一样。
在中银大厦的设计中,整个设计由贝氏建筑师事务所(PEI PARTNERSHIPARCHITECTS)总承包,业主只对贝氏支付设计费。贝氏再自己出钱去请结构、设备工程师,也就是说它在把设计中的各部分分包给专业事务所。
中银大厦工程总概算为1,477,355,770元人民币,设计费按8.5%收取,为124,800,000元外汇人民币,由贝氏统筹分配。结构工程师为威德林格工程师事务所(WEIDLINGERASSOCIATES),设备工程师为JB&B工程师事务所(JAROS BAUM & BOLLES),他们与贝氏均有较长的合作关系。中方设计单位为中国建筑科学研究院综合设计研究所,他是由贝氏经过招标决定的,其设计费也由贝氏支付。这样做使设计费大量流失,所以,美国一些超大规模的设计公司,比如在S.O.M.中,还是各个专业齐备。这种细致的社会分工,建筑师、结构工程师、设备工程师分别开业的方式与国内是大不相同。它使建筑师、结构工程师、设备工程师之间有了双向选择的机会,从而在众多的结构、设备工程师事务所中产生了竞争。优秀的事务所脱颖而出,使高难度的结构、设备问题的解决成为了可能,从而为建筑师实现其大胆的构想铺平了道路,为高水平的设计创造了条件。
模数的应用
在中银大厦的设计中,贝氏采用了非常精彩的模数制,并用它贯彻设计的始终,从而取得了近乎完美的效果。基本的模数来源于立面上的一块石材的尺寸。这个尺寸为1150×575,是2/1的比例关系。而建筑的基本轴网为6900,层高为3450,它们分别为石材长宽的6倍。建筑的门高为2300,是3450的2/3,为四块砖的高度,同时也是高级建筑的理想门高。建筑各处的尺寸都符合这个模数,这样一来,后的装修效果非常完美,到处都是整块的石材,决不会出现不合模数石材的情况。而且在施工过程中,一块标准尺寸的石材在哪里不经切削,都可以使用,大大方便了施工。
这已不是一般意义上的装修,建筑与装修真正融为了一体。其实在古代西方,建筑都由石材建造,结构、建筑、装修本来就是一回事儿,贝氏正是要追求与之相同的效果。而我们一般意义上的装修,是在建筑、结构都做完之后,再附加上的一张皮。
贝氏严格的模数制同样也具有很大的灵活性,他根据不同的功能需要,灵活变换模数。6900×6900的基本柱网,是考虑了办公空间的家具分隔,同时又是其结构体系——无梁楼盖的经济跨度;地下车库考虑并排停三辆车的布置方式,采用7800×7800的柱网。车库正好位于中庭及54米的大跨之下,避免了两套柱网的矛盾。
卫生间以装修面砖作为模数,其尺寸为150×300。所有卫生间的开间、进深、净高都为其整数倍,厕位、洗手池等的中线,灯、排气孔均与模数线相齐。天花、铺地的分格也严格遵循这个模数。所以,卫生间所有的线角都前后左右、上下交圈,任何一道线延任何一个方向转360度都可以回到原位。装修效果非常完美。在吊顶的设计中,采取两套模数。主要空间为1150×1150,办公空间为575×575,两个575×575又正好是日光灯槽的尺寸。
贝氏一直把模数制贯彻到节点大样中去。在设计节点之前,先打好575×575的方格,即所谓的“模数线”。用统一的模数以不变应万变,只是贝氏惯用的手法之一,在他以前的作品中也经常采用。比如新加坡的华侨银行,采用的是2000×1000的模数,也是2/1的比例关系,它正好符合门的高、宽。卫生间采用200×100的模数。
但是,这种2/1模数体系也给贝氏在中银大厦的设计中带来了麻烦。方案中东南角的玻璃尖塔不是很好看,显得不够挺拔。这是因为2/1的比例关系,决定了尖塔方锥的侧面与底面的二面角只能是45度,完美的方锥造型的二面角恰恰不是45度,而是贝氏在卢浮宫金字塔中采取的角度——50.7106度,贝氏在卢浮宫中所用的不是这种2/1的模数体系。但贝聿铭也有它的解释:他考虑到北京的限高,要降低高度。
总之,贝氏的模数体系还是非常精彩的,用寿震华总建筑师的话说,是“技术与艺术的完美结合”。
计算机辅助设计
在贝氏建筑师事务所中,有一半以上的职员对电脑十分精通,这就使真正意义上的计算机辅助设计成为了可能。从他们的图纸中,可以体会到电脑所起的关键性作用。
AutoCADR12的使用并算不上世界领先,但他们充分发挥计算机的优势,图纸大、小样合一,不存在节点大样与图纸对不上的问题。图纸中大量使用“Xref.(外部引用)”,使大、小样都引自共同的源文件,这样就大大节省了较对图纸所花费的时间。比如1:200的平面,各个核心筒从分别的核心筒平面中引用,核心筒平面中包括了楼梯、电梯、卫生间,所以要把一些过于细节化的图层关掉。至于楼梯、电梯、卫生间的详图,也引自核心筒平面。这样一来,如果要做什么改动,只修改核心筒平面就行了,由于所应用的Xref.由即时更新的特点,1:200的平面及详图不经修改,自己更新。于是,许多重复的工作量就可以节省了。Xref.的应用常常使一张图的图层多达二百多层,对于不熟悉的人应用起来困难很大。另外,象属性、纸空间、模型空间这些我们平时不太使用的命令,在贝氏的图纸中也经常使到,确实带来了不少方便。
还必须提到的,就是网络的使用。在中银大厦的设计过程中,无论是国际互联网,还是各单位、事务所的局域网,都为大规模的协作起到了举足轻重的作用。办公效率大幅度提高,带来的是极高的设计质量。
建筑师全面的业务
在中银大厦的设计过程中,建筑师承担的是“设总”的角色,他们的业务非常全面。美国建筑师学会(A.I.A.)将建筑设计过程分成八个主要阶段,建筑师的正常业务包括方案设计、设计发展或详细设计(DesignDevelop)、施工文件(Construction)、招投标及施工合同管理等五个阶段。 在施工图阶段,建筑师对所有的细节都要进行深入的推敲、比较。在施工过程中对选材极其严格,要实地考察生产厂家的设备、能力,以确保设计意图的完美实现,不轻易被工期、材料等因素所左右。
在中银大厦的设计中,所有非承重墙采用的是混凝土砌块轻墙,美国的做法与中国的大不一样。在美国,标准做法是砌完砌块之后直接做喷涂,而不用作抹灰层。这是因为在美国,厂家生产出来的混凝土砌块尺寸非常精确一致,而且施工精度很高,并且用一种专门的封条把砌块之间的缝隙填上。这样,在上面直接做喷涂,也可以保证表面的平整。而国内的砌块,经贝氏考察之后,认为是非常粗糙、并且尺寸不规则的。所以砌筑完成之后,必须进行抹灰。这样一来,对砌筑时的施工精度要求也就不用很高。为了确保墙面的平整度、光滑度同样达到要求,贝氏要用中国的实际材料做足尺的模型,来研究具体的做法。在施工的选材中,贝氏要求进行国际招标。每一项招标要至少允许三个以上厂家进行投标,以形成竞争的环境。而且参加投标的厂家要递交由实际材料制作的大比尺模型,以便贝氏进行比较、研究。
对于许多应交由厂家去完成的地方,贝氏也都做了深入的考虑。比如电梯,为了体现建筑师的意图,贝氏为此绘制了许多详图。对于人们接触多的按钮,甚至作了1:1的详图。为了消除电梯外表镜面不锈钢板转角处的园角,获得挺直的效果,不锈钢板的厚度是一般电梯的十倍。这样一来,电梯两扇门可以做到严丝合缝,它们之间的黑缝就消除了。 对于施工中的细节情况,贝氏都做了详考虑到旗杆的长度,应用什么样的交通工具运输;在运输中应做怎样的包装;到工地后如不能马上施工,应怎样安放;在工地放置超过多少天之后,包装有可能损坏,又要如何处理……
中银大厦的暖通、给排水、以及电器、消防等设备比较复杂,而且贝氏对工程要求很高,所有的洞一律预留,不能出现结构、建筑施工完毕,再凿洞的现象。建筑师为了协调同其它专业的关系,所有的设备留洞都要亲手画一遍,出一套专门的留洞图,以避免建筑和设备以及设备各专业之间发生冲突。
建筑师对待结构也一样,他们常常把应该在结构图中表达的东西画到建筑图中,以寻求更好的解决方案,并确保它们的一致。建筑师对结构工程师的积极配合,换来的是结构对建筑更好的配合。 
正是这一系列的努力,才能够确保建筑师意图的完美实现。
建筑与结构
在贝氏的设计中,结构技术的含量一贯极高。以中银大厦为例,无论是面阔54米的入口,十一层的空中接待大厅,还是锥形逐渐向上收分的银行营业大厅,都是借助结构的非凡表现来达到撼人的艺术效果。贝氏在设计时,常常是在方案构思阶段,就把与他合作的结构工程师找来,与他们讨论构思的可能性。结构工程师从它的方案中寻求灵感,新型的结构体系往往在这一阶段产生;同时,他也为建筑师提供结构上的可能性,挖掘结构上的潜力。所以,贝氏的设计总是能如此充分的利用结构、表现结构。
在中银大厦的设计中,贝氏采用了严格的模数制,所有的模数都基于装修,所以在设计中采用了以建筑面作为设计面,结构后退这样一个方式:主要空间的轴线都与装修线对齐,而与结构没有任何直接的关系。
这样一来,建筑的图纸可以画得十分漂亮,但结构的图纸看起来却十分别扭:轴线与装修线相齐,与结构总是差着一个很小的距离。为此,结构工程师不知要付出多几倍的工作量。而以往我们的做法都是以结构的中线作为轴线定位的。 

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