由中国科协主办的青年科学家论坛第93次活动于2004年8月12~13日在北京中国科技会堂举行。论坛主题为“当代建筑——关于技术的挑战”。本次论坛由中国建筑学会组织,并得到了中国建筑设计研究院、上海现代建筑设计(集团)有限公司、北京市建筑设计研究院、清华大学建筑设计研究院、中建国际(深圳)设计顾问有限公司、中元国际工程设计研究院、中广电广播电影电视设计研究院、中国建筑科学研究院、同济大学、深圳市清华苑建筑设计有限公司、五洲工程设计研究院、晶艺特种玻璃工程集团、霍高文建筑系统有限公司、中国建筑材料科学研究院、中国电子工程设计院、总装备部工程设计研究总院、北京水晶石数字科技有限公司、北京市榆树庄构件厂等单位专家的关注和响应。
中国建筑学会副理事长、中国建筑设计研究院副院长、总建筑师、全国设计大师崔恺,中国建筑学会秘书长、教授级高级建筑师周畅及清华大学建筑设计研究院院长、教授庄惟敏担任本次论坛执行主席。来自各单位的几十位专家学者出席了论坛。论坛还得到了有关新闻媒体的高度关注,中国建设报、科技日报等媒体进行了专题报道。中国科协书记处书记冯长根出席论坛开幕式并讲话,他简要回顾了青年科学家论坛的发展历程与宗旨,鼓励青年学者开展学术争鸣和交流,对与会的青年科学工作者提出了希望和要求,特别是就我国的建筑科学的发展,提出青年建筑科学工作者应在高精尖的建筑科技领域大大发挥作用与创造潜力。
本次论坛的背景是在当前世界建筑的发展前沿基本上呈现出高新技术为主导的趋势,我国许多功能复杂、技术含量高的大型公共建筑竞赛屡屡被占据明显技术优势的国外设计公司夺标,目前国内的建筑设计行业的业态不利于高新技术的发展和创新,与中国当今的建筑速度和建设规模以及建设成就形成鲜明反差。本次论坛的宗旨就是对当代建筑技术发展的讨论,对改革建筑科技的发展体制,创造良好的发展环境,迅速提高建筑技术水平,发展中国当代的建筑文化,最终成就无愧于我们时代的建筑精品,意义特别重大。肩负着中国当代建筑发展重任的一代中青年建筑科技工作者,不能再满足于大规模、低水平建设的现状,不能再为目前的生存状态、市场环境而盲目乐观和心态浮躁,应该看到我们的差距,应该明确我们的责任,应该关注我们的问题。相信通过这次建筑设计行业的青年科学家论坛,建筑师、工程师、科技工作者会聚一堂,交流思想,明确方向;订立计划,落实任务,建立联系;扩大宣传,树立风气;推动改革,建立机制,真正推动技术进步,技术创新。我们认为这将是一个起点,论坛是可持续的系列的,多学科的,开放的,有成效的。
与会专家针对“当代建筑——关于技术的挑战”这一主题,对结构技术、建构技术、建筑生态技术、建筑设备技术等领域进行了热烈的讨论交流以及对研究成果的阐述。
一、论坛反映的最新进展和主要学术观点
本次论坛“当代建筑——关于技术的挑战”的主题,围绕着大空间、大跨度、超高层钢结构体系、混凝土浇筑技术、钢结构构造技术、玻璃幕墙技术、预制墙板体系技术、建筑节能技术、太阳能技术、绿色建材技术、建筑水处理技术、设备自控技术、建筑照明技术、智能化系统、建筑CAD技术、建筑标准化技术、建筑信息管理技术以及建筑质量管理系统技术等专题进行了最新成果的交流,并进行了积极的讨论。
1.科学技术是建筑发展的原动力
崔恺大师在对中国传统建筑技术高度肯定的前提下,明确指出“从总体看来我们的建筑技术水平落后的现实还是严重的。绝大多数新材料、新技术以引进复制为主,缺乏自身研发的能力;新型结构设计、施工技术经验少;生态、节能、环保、信息化技术许多方面还停留在初级水平上;建筑细部工艺水平较低,缺乏配套产品。此外,在机制上各行各界各专业之间协作研究发展的系统关系尚未形成,科研与应用严重脱钩,许多建材生产厂家仍然以市场推销为主,很少在引进产品的基础上进行研究总结。崔恺认为,来自建筑技术各个领域的专家共同建立一个协同合作的新产品和有机系统是提高我国建筑创作技术水平的关键和组织保证。
2.建筑创作中的适宜技术的应用研究是当前我国大量性建设中应关注的问题
北京市建筑设计研究院徐全胜所长结合北京市高法项目,介绍了当代适合技术塑造当代建筑精品的创作研究,提出建筑精品的创作应立足利用当前我国的主流建筑设计技术、施工技术、材料技术,创作主流建筑,而不应片面追求设计问题的复杂化,片面追求高、精、尖,要利用成熟技术和科技手段来保障建筑设计的实施。刘家琨总建筑师通过设计项目,对普通常用技术的适当运用提出了明确的见解,他认为建筑学应是一项大量应用型技术的文化性学科,以基础的普通适宜技术的合理运用对提升建筑的品质意义是重大的,它对我国大量性建筑项目的建设和建筑技术的发展是有现实意义的。
3.国家重大建筑项目中高技术特征及难点分析研究
中国建筑设计研究院李兴钢副总建筑师结合2008年奥运会主体育场设计,就主体钢结构CATIA模型、扭曲弯转构件的加工制作、膜结构ETFE膜及PTFE声学吊顶、消防性能化设计及疏散模拟研究等建筑设计中的全新技术环节及性能化设计进行了介绍。邵韦平总建筑师、胡越总建筑师、毛红卫总工程师、陈雷副总建筑师、崔中芳副总建筑师分别介绍了新首都机场航站楼、五棵松文化体育中心篮球馆、国家游泳中心、上海铁路南站和东方艺术中心建筑设计的技术关键点。专家认为,大型重大建设工程项目与国外著名设计公司合作,将科研与设计紧密地联系在一起,可以保证项目的技术前沿性和技术实力及竞争性;在复杂项目的设计中,采用国际上最先进的设计软件对设计人员进行科学设计将有重要意义;设计过程中的信息网络交互系统,在全球化的层面高效运作和共享是我国建筑创作水平迅速提升的关键;在创作中注重环境、生态和地域文化是保持自我优势的重要手段。重大项目与国外合作使我们了解和掌握了先进技术,明确了奋斗目标。
4.城市规划中理论与技术层面的探讨
中国建筑学会秘书长、教授级高级建筑师周畅结合北京城市建设50多年来发展状况的分析,对城市规划中理论思想及技术发展的脉络进行了剖析研究。通过对北京城市建设不同时期的状况分析,从理论和技术层面论述了我国城市建设中传统技术的继承、国外先进技术的引进以及城市环境意识的强调。周畅提出几个观点与与会者探讨:作为建筑师应敢于面对传统建筑文化与现代文明的碰撞,并提高解决这一矛盾的能力;应正确对待外国建筑师的进入,同时我们的决策者对优秀作品的正确选择至关重要;中国建筑师应保持冷静的头脑,在发掘和继承优秀传统文化根源的同时创造现代化的建筑精品。刘德华总建筑师结合烟台火车站区的城市设计阐述了应用科学手段、三维轴线、塑造城市空间的理念与创作实践,提出城市设计学科与心理学、社会学、经济学等人文学科的拓展,同时与生态、景观学协同考虑的城市设计综合理念。
5.从性能化分析提高建筑使用的经济性及使用效率,探讨现行规范的科学性
毛红卫总工程师、李兴钢总建筑师及邵韦平总建筑师分别就国家游泳中心、国家体育场、首都机场新航站楼的性能化设计进行了论述。就目前超大空间项目的防火、疏散、结构造型等方面与现行国家规范无法涵盖的现状,论述了从实际使用状况出发进行模拟实验,最终确定与使用和安全相符合的消防、疏散、安全设计方案。李国强教授结合世界贸易大厦911事件的破坏分析,论述了火灾对钢结构的危害,介绍了传统钢结构抗火设计方法存在的问题,提出性能化方法是今后钢结构抗火设计方法的发展趋势。与会专家认为,性能化设计成为科学解决超规范设计及使用功能的必要及科学手段还有待进一步发展研究。
6.设计理念的发展与设计手段的科学化、现代化、信息化
水晶石数字科技有限公司董事长卢正刚通过对建筑设计过程中数字化手段的运用与表达,阐述了当今时代建筑师对设计手段的需要,并提出了运用虚拟数字城市系统为建筑师和政府规划部门提供研究和决策的平台,同时指出VRCITY虚拟数字城市系统将会为建筑领域数字化、决策及辅助设计提供可能,也使建筑师多了一个更神奇的设计工具,实时体验的可能,使建筑师能够在设计阶段就能全方位较真实地体验和分析方案的模拟实际效果,它必将对设计形成较深刻的影响,同时还可对城市景观及建筑进行三维扫描,以绘制测绘图,使旧城古建筑的保护、复原、改造的效率成倍增加。与会专家认为,设计手段的更新与设计理念的发展是相关的,而且会有积极的影响,同时对城市建设和规划的决策有较强的辅助作用。
7.建筑设计体制改革及创作理念创新
林怀文副总建筑师结合北京CBD项目的设计实践,论述了中外建筑师事务所的差异,这些差异表现在建制、机制、服务、组织、专业化等方面。并对我国改革开放之后的设计体制的改进状况进行了分析,指出国内设计机构体制改革有很大的空间,与国外事务所仍有相互竞争的实力,我们应认真研究培育我国自己的优势设计力量,以尽快改变我国设计水平不高、理念贫乏、设计手法粗糙等现状。任丽杭建筑师结合我国独立住宅的大量需求与建设的现状,提出了大规模定制的设计理念,并比较国外住宅设计体制及市场分析,指出大规模定制是以设计体制影响创作的一种模式,随着我国的现代化发展和住宅市场的需求,建筑创作机制的变化是适应发展需要并值得认真研究的。
8.生态技术、绿色建材及智能化、专项技术的应用研究
徐华高级工程师、薛明总建筑师、罗忆总工程师、王宏总裁、王振军总建筑师、张仁瑜总建筑师、蒋培铭总建筑师、李东梅高级建筑师、蒋勤俭总工程师、隋同波博士、张统研究员和黄世敏高级工程师分别就建筑智能化系统、建筑技术的本土化、太阳能发电系统在屋面上的应用、预制混凝土外墙技术、绿色建材的现状与发展、小区污水处理系统及大型公共建筑加固改造关键技术等进行了论述。罗忆总工程师还结合国家大剧院工程的幕墙设计对新技术的挑战进行了深入的阐述。与会专家就建筑技术的专题问题展开了热烈的讨论。专家认为建筑师应该清醒地认识到:建筑技术的了解与运用的不足,将成为建筑师表达创作思想的障碍,好比鸟儿没有翅膀不能飞跃升高。建筑师创作是综合性的创造,技术是不可乎视的重要因素。
二、与会专家达成的共识及相关建议
1.加强建筑设计、规划与材料、建构、结构、生态等技术的协作发展
(1)系统的技术协作,构筑一个建筑科学技术体系是建筑科学发展的重要前提。
(2)建筑设计的“原创性”是重要的,但“原创”不仅仅是观念上,更应是实实在在的技术上的体现,是各项相关技术综合的结果。
(3)建筑、规划、材料、结构技术等的协调发展是建筑科学发展的必然趋势。
2.建立一个系统协调的全方位的建筑科学技术体系,加快设计体制的改革
(1)建立中国建筑技术发展的新机制、新平台,全方位多学科协调组合发展。
(2)应从国家的宏观层面重视建筑科学技术的发展,重视建筑科技人才的培养,特别是要重点培养和扶植年轻科技人才,以带动建筑科技现代化的发展。
(3)设计体制的改革是关系到建筑行业国际化及发挥最大效率的关键问题,也是我国建筑师提高国际竞争力的关键。
3.适宜技术的运用是符合我国建筑可持续发展战略的
(1)目前我国处在一个快速发展,大量建设而又资源匮乏的时期,强调建设的全寿命周期控制和建筑、城市的可持续发展、适宜技术的运用是一个战略问题。
(2)以适宜技术实现节能、生态是我国目前建筑设计可持续发展的一条有效途径,应大力发展并深入研究,将适宜技术成果进行有效推广。
4.勇于迎接挑战的同时,注重学习国外的先进技术,通过重大项目中与国外事务所的合作提升自我的技术水平,明确奋斗方向
(1)与国外著名事务所合作可将设计与科研紧密结合,保持在科学技术最前沿和领先地位。
(2)应有意识地将经费放在与项目结合的科研上,以科学研究带动设计。
(3)寻求先进软件的运用,这是提高技术水平和设计效率的有力保证。
(4)建立信息网络系统,寻求全球化的技术和资源共享。
(5)在合作中着力培养自己的团队,明确奋斗目标,提升自我竞争能力。
5.建筑的可持续发展、节能生态、绿色及智能化是建筑技术发展的重要任务
(1)建筑是一个高能耗、高排污的产业,占全球环境污染和能耗的重大比重。以可持续发展战略为指导思想,研究和强调生态、节能技术、绿色材料的使用,应是建筑创作的一个基本出发点。
(2)节能生态技术在我国还处于初级起步阶段,应向国外同行学习、借鉴其技术和设计手法,尤其注重其使用实效,选择适合我国特点的技术应用。
(3)相关节能和生态技术是与高技术应用相结合的,但不能一味追求高技术的表现,使投资压力加大,经济效益降低。
(4)应培养全社会的生态节能意识,培养正确高效地使用建筑的理念,对智能建筑要进行必要的使用方式的培训与普及。
(5)以法律的方式和手段限定和规范绿色建材的使用。
与会专家在经过论坛发言及热烈讨论之后,还针对专题对国家大剧院施工现场进行了考察参观,在罗忆总工程师和王宏总裁的介绍下,着重对幕墙、屋顶、钢结构节点、排水等技术关键点进行现场观摩及讨论。专家认为,本次论坛充分体现了学科的交融和碰撞,来自建筑、结构、自动化、电气、环境等不同学科的青年科学家齐聚一堂,畅所欲言,共同探讨我国当代建筑中技术的挑战及研究领域的发展动向,在相互的交流与讨论中各位专家都获得了许多宝贵的经验和教训,得到了许多启发和新的思路。
论坛讨论面广,且针对技术关键点有深度,几乎涵盖了建筑学科技术的各个层面。讨论热烈而有成效,开阔了思路和视野,交换了信息,活跃了思维,与会专家一致反映收获颇丰。建议科协给予建筑学科以更大的关注和支持,多组织相关的学术活动,推动建筑学科技术的发展。