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张翼:建筑设计师的极地挑战

2012年04月18日13:43    来源:《科技日报》     手机看新闻

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■ 人物档案


  1992年本科毕业于清华大学建筑学院,随后在清华大学建筑设计研究院工作至今,工作期间获得清华大学建筑学院的硕士、博士学位。1994年起担任清华大学建筑设计研究院创作室主任;2002年起开始投入中国南极科考事业,三赴南极、一赴北极。

  不在办公室,没有桌椅,我从来没想到,对一名建筑设计师的专访竟然是在这样的情境下进行——在清华大学建筑设计研究院开敞的室内绿化共享空间内,一身休闲装扮的清华大学建筑设计研究院极地建筑研究中心主任张翼博士首先坐了下来,接着指了指旁边的木凳,示意我坐下,然后取出了资料。

  严格意义上说,这并不算是一次正式的采访。2010年,记者和张翼同为中国第27次南极科学考察队成员,搭乘雪龙船奔赴南极中山站。2011年底,他参加我国第28次南极科学考察,再次奔赴南极长城站,前不久才回国。

  这身装束并不让人陌生,想必也是最让他感觉舒服的惯常配备。

  “首先要实用,然后再追求美观。”张翼此言似乎一语双关,这或许是他十年极地建筑设计心得的真实写照。

  抛开环境等因素谈极地建筑设计无意义

  话题是由我第一次见到南极中山站建筑的感触引起的。

  2010年12月5日我第一次搭乘直升机从雪龙船前往中山站,进入站区上空时,有人手指着冰天雪地中孤零零的一组建筑,说那就是中山站。

  “南极的考察站,究竟需要什么样的设计?”当我把问题抛给张翼时,他马上给出了回答,“设计的主要工作之一,就是把所有可能遇到的问题预先考虑,并制定好解决方案,南极考察站设计可能遇到的问题不仅非常多,而且很严峻。”

  “我以前担任过多年创作室主任,最重要的工作往往是设计出一个漂亮的外型,这几乎是衡量国内大多数建筑的主要标准之一。”张翼说,但在南极,建筑的造型必需服从于抵御恶劣环境的要求。高达几十米每秒的大风、低至零下80多摄氏度的极寒,能够掩埋整个站区的风雪以及孤立无援的位置,这些都是在南极设计建筑时必须首先考虑的问题。

  南极考察站建筑的规模与形式还严重受制于运输能力与现场施工能力。

  “比如昆仑站建筑面积很小,只有几百平方米,因为这已是内陆车队运输能力的极限。”张翼说,“在南极,抛开环境、运输、建造条件谈建筑设计是没有意义的。”

  安全、实用、节能、环保、人性化、可行性等,在张翼看来,这些极地考察站设计的原则决定了考察站建筑的站区选址与规划、建造体系、外部形式、能源系统、使用功能、环境保护以及材料与构造等方方面面。

  即使客观条件有限,张翼已尽可能在安全、实用的前提下,实现人性化设计。

  比如每年抵达南极中山站、长城站的队员呈现明显的波峰波谷特征,高峰的度夏期间,人员上百,低谷时只有十几个。在长城站与中山站新的主体建筑中,他都设置了一个多功能空间,人多时能变成度夏餐厅,举办联欢会等,越冬时就成了体育场,这个设计最重要的作用是为考察队员提供一个延展的视觉空间,它与周围开敞环绕着的其他功能空间一并,构成温暖、热闹的活动与视觉中心,从而大大减小极夜等严酷外部环境对科考队员造成的心理影响。

  创新设计策略,18天建成数百平米“五星”级考察站

  设计南极昆仑站时,张翼还是经受了前所未有的挑战。

  昆仑站是我国继长城站、中山站之后的第三座南极科考站,位于冰穹A地区,海拔4000多米,最高气温在零下三四十摄氏度,最低零下八十来摄氏度,空气中含氧量只有平原地区的一半左右。

  “在南极内陆建站,我们还面临工期十分短暂的问题。实际工作天数只有不到30天,现场施工机械设备短缺。”张翼说,还有很重要的一点,这是我国首个建在冰盖上的考察站,有别于建在岩石上的长城站、中山站,以往的经验不能照搬。

  “我们在项目前期可行性研究、设计、选材等方面花了两年多时间。”张翼告诉记者,运输和施工条件的制约、恶劣环境的影响是建站遇到的最大问题。

  在昆仑站的设计中,他摒弃了世界各国在第一次建站时常用的使用空间狭小的预制集装箱方式,或是耗费大量人力与时间的现场组装方式,采取了预制与现场组装相结合的建造模式。

  比如说一个宿舍就是一个模块,里面的床、电灯、储物空间等起居用品,早已经在国内安装完毕,只需到现场后将一个个工程仓拼到一起就可以了。这意味着大量的预制工作可以提前完成,大大减少了现场施工量;那些只能在现场施工完成的,则在高效的组织与协调下准确完成。

  这一方案既在很大程度上保证了建筑的密闭与保温性能,又大大减少了现场施工的工作量。仅仅18天,27名科考队员就在这个极寒缺氧的地方,建成了一座数百平方米的“五星”级考察站。

  这个考察站里,拥有生活区、科研区和设备区,宿舍、医务室、厨房、浴室、厕所、污水处理、制氧机房等,一应俱全,应有尽有。

  这是我国建立的第一个内陆考察站,它的建成使我国成功抢先占领了南极最后一个具有重大意义的控制点。

  “通过昆仑站的建设,我们建立并完善了内陆运输与保障体系,开拓了在冰盖上建设考察站的设计理论,创立了适合高海拔、低温、冰盖地区的建设模式,使我国南极考察站的建设地点扩展到了南极最复杂与恶劣的地区。”张翼说。

  十年磨剑,建立南极考察站建筑设计策略体系

  采访结束,我才知道,张翼之所以没带我去办公室,一个重要原因是办公室正在装修。为了更好地开展极地建筑设计研究,前段时间清华大学建筑设计研究院极地建筑研究中心正式成立,张翼担任主任。

  2002年,在我国首个南极考察站建立快20年的时候,国家海洋局极地办找到清华大学建筑设计研究院,希望请该院设计人员奔赴南极,全面规划、设计我国新一代南极考察站。一个背景是,我国南极考察站在南极的恶劣气候环境中已历经近二十年风雪,为了更好地支撑起我国南极科考事业,我国决定开展南极考察“十五”能力建设工作。

  年仅35岁、时任创作室主任的张翼动了心。

  “我去!”当时他已在建筑设计领域崭露头角,成功设计了北京王府井百货大楼新楼等著名建筑,并计划在当年8月到哈佛大学深造,但设计极地建筑的吸引力超过了一切。

  对喜欢挑战的张翼来说,开创性的事业、前所未有的挑战,这些理由已经足够。更何况,崇尚自由的他喜欢到处游走。

  但在地球两极书写传奇的人生画卷并不容易,张翼接手的设计任务,可以说是完全从零开始。

  不论在国际还是国内,由于南极考察站数量有限,且建设缺乏连续性,不易形成系统、成熟的设计理论;设计人员接触极地考察站的机会很少,研究工作也只是限于所做的工程, 因此关于南极考察站设计的资料极少。

  十年里,他3次前往南极,1次前往北极,实地调研了20多个国内外考察站,足迹遍布南北极。

  他主持了我国全部3个南极考察站、1个北极考察站的设计工作,负责并参与了我国南极考察“十五”、“十一五”能力建设的立项、可研、初步设计、施工图设计、施工服务等大量工作,成为一位名副其实的极地建筑师。

  “过去十年,我大约有40%的精力在从事极地建筑的研究与设计,而现在已经快成为职业极地人了。”张翼说,自己接手此事时,没想到极地事业一干就是十年,因为这在大多数别的国家不可能想象,“这归功我们国家实力的持续高速的增长,使中国南极考察“十五”、“十一五”的能力建设成为可能,自己才能长期持续性进行极地建筑研究”。

  正是这种对南极考察站项目长期的研究与设计,他建立了“南极考察站建筑设计策略体系”。该体系以南极考察站建筑为主要研究对象,从影响南极考察站建筑的主要因素如环境与气候、运输与施工、生态环境、社会心理等领域出发,有针对性地提出整体的设计策略。

  “如果仅仅就建造一栋房子,是不容易形成一套理论的,正是长期的、持续的发展规划与建设,才使南极考察站建筑设计策略的研究有了必要性和可能性”。张翼对记者说,在南极设计房子,连建筑基本规则和先例都几乎没有,也不可能依循现成的资料,要面临各种全新的问题,很多尝试都是第一次。

  “面对方方面面的挑战,你都要独立地去解决。这是莫大的困难,也是至高的荣耀;这是沉重的负担,也是难得的机遇。”张翼说,自己很乐于继续为极地事业贡献自己,再奋斗一二十年。(记者 陈瑜)

  《科技日报》(2012-4-18 五版)
(责任编辑:申亚欣、游海滨)

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