深中通道全線建筑景觀工程由中國(guó)工程院院士、華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院首席總建筑師何鏡堂領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)，其中包括最具標(biāo)志性的西人工島的主樓。如果說西人工島是深中通道的皇冠的話，主樓就是“皇冠上的明珠”。主樓的屋面整體采用鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，棕櫚葉形狀的鋁板安裝在鋼構(gòu)件上，在陽(yáng)光的照耀下閃閃發(fā)光，仿佛給狀如“鯤鵬”的西人工島插上翅膀。
這個(gè)充滿詩(shī)意的設(shè)計(jì)靈感從何而來？面對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境，西人工島主樓的設(shè)計(jì)又蘊(yùn)含著哪些巧思？從一張圖紙到建筑物，如何用工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？何鏡堂院士團(tuán)隊(duì)和西人工島房建工程的施工方中交一航局城建公司總工程師陳業(yè)林近日接受了記者的采訪。
完成一道全新的考題
“這是一個(gè)‘命題作文’，也是一道全新的考題?！?/span>在華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，年逾八旬的何鏡堂院士回憶起最初接到任務(wù)時(shí)說：“接到這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候，西人工島還不存在。當(dāng)時(shí)并不知道這座島的模樣，后來中交一航局根據(jù)水文條件建造了一個(gè)菱形人工島，我們是基于這座島的形狀來做設(shè)計(jì)。”“設(shè)計(jì)研究院從前多是做地面場(chǎng)館設(shè)計(jì)，從來沒有在海上做過建筑，對(duì)我們來說也是全新的挑戰(zhàn)，但也充滿興趣，所以立刻就答應(yīng)參加，但后來發(fā)現(xiàn)確實(shí)要面對(duì)很多困難。深中通道的復(fù)雜程度是世界橋梁建設(shè)史上很少有的，它的建設(shè)具有里程碑意義?！?/span>
華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院副總建筑師、深中通道跨海工程房建項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人丘建發(fā)把這些困難歸納為四個(gè)挑戰(zhàn)：
“西人工島所處的位置特殊，是灣區(qū)的地標(biāo)性建筑，無論從船上、公路上、飛機(jī)上都可以看到這個(gè)地方，所以從造型設(shè)計(jì)上，它必須照顧到水陸空三個(gè)視角，近距離及遠(yuǎn)距離的視角，這是其中的一個(gè)挑戰(zhàn)。”
“其二，西人工島是人工吹填造島，它的沉降會(huì)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，也就是說這座島未來數(shù)十年會(huì)不斷下降，如何保證它在沉降過程中不影響建筑的結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也會(huì)帶來巨大挑戰(zhàn)。”
“人工島上氣候多變，強(qiáng)風(fēng)、大雨，高溫、高濕，海水漫溢，包括空氣含鹽度會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)有腐蝕，所以復(fù)雜的氣候條件也是我們需要考慮的一個(gè)因素?！?/p>
“最后，西人工島本身是一個(gè)橋隧轉(zhuǎn)換的樞紐，結(jié)構(gòu)超級(jí)復(fù)雜，其中還有各種管線的銜接，它涉及的內(nèi)部專業(yè)就達(dá)到十多個(gè)，外部專業(yè)七八個(gè)，包括隧道、橋梁、水利、空氣等等，需要多部門的無間溝通與協(xié)調(diào)，對(duì)我們來說也是前所未有的挑戰(zhàn)?！?/p>
功能性與建筑美學(xué)完美結(jié)合
困難雖然存在，但是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和其他建設(shè)團(tuán)隊(duì)緊密合作，逐一擊破。
作為中國(guó)建筑文化繼承發(fā)展人之一，從上世紀(jì)60年代開始，何鏡堂院士創(chuàng)造性地提出“兩觀三性”的建筑理論體系，即整體觀，可持續(xù)發(fā)展觀，地域性、文化性、時(shí)代性，把嶺南建筑設(shè)計(jì)的思想提升到新的高度，以此引領(lǐng)、振興了“嶺南建筑學(xué)派”的發(fā)展。在深中通道項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，何鏡堂院士也始終將這一理念貫穿在設(shè)計(jì)之中。從事建筑行業(yè)數(shù)十年，他的心法可以歸結(jié)為“兩觀三性”四個(gè)字，“建筑是科學(xué)的藝術(shù)，又是藝術(shù)的科學(xué)。我今年已經(jīng)86歲了，工作多年，悟到很多道理，任何一個(gè)優(yōu)秀的建筑，它都跟所處時(shí)代的科學(xué)技術(shù)、地域、文化融在一起，它是有生命力，能鼓舞社會(huì)進(jìn)步，能提升人的人格?！?/span>
丘建發(fā)具體介紹說：“我們希望整個(gè)主樓的建筑造型能夠很好地跟島形融合，呈現(xiàn)簡(jiǎn)潔有力的視覺效果。另外它也是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，基礎(chǔ)設(shè)施要突出堅(jiān)固牢靠，所以我們整個(gè)建筑的理念，稱之為‘灣區(qū)之翼’。通過非常簡(jiǎn)練的線條，類似幾何切割式的力量感，與整個(gè)深中通道的橋梁造型所匹配，也跟大海周邊的自然環(huán)境相適配。”
深中通道的能源開關(guān)站位于西人工島海底隧道入口右上方，狀如明月，與島上的消防站沿隧道中線對(duì)稱分布，形如“鯤鵬雙眼”。而把鏡頭拉遠(yuǎn)，深中通道由橋、島、隧、水下互通組成，西人工島鯤鵬展翅的造型，如同風(fēng)箏頭，連接著深中大橋，就如同引線拉著風(fēng)箏在海上飛行。建筑美學(xué)與本身的功能性需求完美結(jié)合在一起。
“回到主樓建筑本身，主樓基座部分是清水混凝土的構(gòu)建，因?yàn)榛炷帘容^堅(jiān)固、耐久，現(xiàn)在也是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一個(gè)斜面清水混凝土的建筑。基座上面幕墻羽翼的部分，還要滿足抗風(fēng)的要求，所以我們當(dāng)時(shí)還做了這個(gè)風(fēng)洞的測(cè)試，它能抵16級(jí)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的吹襲?！鼻鸾òl(fā)還補(bǔ)充道，除了滿足基本的功能屬性，他們希望能夠結(jié)合建筑的公共性，做到以人為本的設(shè)計(jì)?！懊刻鞎?huì)有數(shù)以萬計(jì)的車輛從下面穿越，這意味著一年可能有超過1億人從下面走過，我們希望它能夠在結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施的基本功能之外，體現(xiàn)公共建筑的特征，成為科普基地，市民游客可以在島上參觀。”
正因如此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在建筑的外立面做了雙層表皮，“有點(diǎn)像羽翼的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上是鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合鋁合金幕墻的構(gòu)造，用棕櫚葉狀的鋁板安裝在鋼構(gòu)件上，在里面創(chuàng)造了一個(gè)過渡空間，就像我們嶺南的騎樓，營(yíng)造海島氛圍的建筑景觀空間的同時(shí)，也結(jié)合海島的熱帶氣候，通過鏤空外圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)與遮陽(yáng)，提高建筑使用舒適性，降低建筑能耗?！?/p>
把設(shè)計(jì)圖紙變成現(xiàn)實(shí)
再完美的設(shè)計(jì)也需要施工方落地實(shí)施。
西人工島主樓觀景平臺(tái)，工人正在進(jìn)行清潔完善工作。代表施工方的中交一航局城建公司總工程師陳業(yè)林巡完工地回來介紹說，西人工島房建工程整個(gè)施工過程，就像“打怪升級(jí)”。
“首先，資源組織是項(xiàng)目初期最大的難題。由于西人工島是離岸作業(yè)，使得資源的調(diào)配和組織變得異常困難。特別是在項(xiàng)目主體施工階段，橋面尚未通車，所有材料、設(shè)備和人員都只能通過船舶運(yùn)輸上島，這無疑增加了物流成本和施工難度?！?/p>
“其次，主樓的設(shè)計(jì)造型獨(dú)特，猶如鯤鵬入水，外墻采用斜面清水混凝土和棕櫚葉狀鋁板幕墻，這種復(fù)雜的造型給施工帶來了極大的挑戰(zhàn)。特別是鋁板幕墻安裝部分，總共有21000多塊鋁板，每塊鋁板的尺寸都各不相同。為了確保整體造型的優(yōu)美和施工的精確性，我們運(yùn)用了BIM施工技術(shù)（可通俗理解為施工前在電腦中將建筑物提前做一遍，可視化地解決技術(shù)難題，并在其中做進(jìn)度、成本管控，提前發(fā)現(xiàn)圖紙及施工中的問題，減少返工），對(duì)每塊鋁板進(jìn)行精確的加工和定位，就像拼圖一樣，確保每一塊鋁板都準(zhǔn)確地安裝?！?/p>
“最后，伶仃洋特有的氣候條件也為施工帶來了不小的挑戰(zhàn)。今年雨季特別長(zhǎng)，我們大多都是戶外作業(yè)。雨水不僅影響了施工進(jìn)度，還對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的要求?！?/p>
陳業(yè)林說為了解決這些問題，他們也想盡了辦法。例如，主樓的材料都是采用島下或者廠家加工好的，現(xiàn)場(chǎng)直接安裝，避免半成品在島上堆放時(shí)間過長(zhǎng)而被腐蝕或者破壞?？紤]島上環(huán)境惡劣工效降低的情況，充分進(jìn)行資源的調(diào)配，部分工種實(shí)行了兩班倒甚至三班倒。裝飾工程中從幕墻鋁板、氟碳漆、鋼結(jié)構(gòu)防腐防銹面漆，到屋面石英磚、花崗巖、不銹鋼等材料的選擇都是精挑細(xì)選，能適應(yīng)高濕高鹽環(huán)境的耐久性材料。施工過程中都采用預(yù)埋件、緊固件和干掛的工藝，避免容易老化脫落的濕貼或者膠粘的工藝，以保證建筑的使用壽命。
6月19日，當(dāng)何鏡堂院士第一次踏上西人工島，看到團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)作品最終由圖紙變成現(xiàn)實(shí)，臉上露出欣慰的笑容，他邊看邊用手機(jī)拍照，轉(zhuǎn)身對(duì)陳業(yè)林說：“挺滿意的，我們做的都是從來沒有做過的事情。也算完成考題，對(duì)歷史有交代了?！?/strong>
編輯 周振捷? 二審 朱暉? 三審 程明盛
