1938,中国现代建筑(下篇)
七、我国钢结构建筑发展现状
尽管我国钢结构近年来在产量和应用领域都有大幅提高,但较发达国家仍远远落后。过去10年中国钢结构产量增速与粗钢产量增速基本一致,钢结构产量占钢材产量的比重维持在4%左右,主要发达国家这一比例在30%~50%,日本这一比例高达 70%。发达国家钢结构建筑面积占总建筑面积的40%以上,而中国这一比例仅 2%左右(图6,甚至更低)。
图6
据中国钢结构协会会长、国家钢结构工程技术研究中心主任岳清瑞介绍:
“在钢结构工业发展成熟的国家,钢结构在建筑结构中的占比普遍超过40%,美国钢结构建筑占比在大多数年份都在40%以上,1999年达到56%;日本20世纪90年代钢结构建筑占比达到39%。英国新增建筑90%以上是钢结构。根据中国钢结构协会的数据,2012年中国使用钢结构的建筑占比仅6%。
钢结构工业的高速发展期一般为20-25年,随后进入成熟稳定期,此时钢结构产量占钢铁产量的比重约为20%-30%。美国钢结构的高速发展期为1953-1975年,日本为1975-1955年,大致持续20-25年。进入成熟期以后,美国钢结构产量的峰值为5000万吨,对应的钢产量约1.1亿万吨,占比达到45%,之后该比例有所降低,维持在20-30%左右;日本钢结构产量稳定在年均2500万吨的水平,钢产量稳定在1亿吨左右,占比约25%。
中国钢结构产量占钢铁产量比仅为5%。2001年起,我国钢铁行业正式步入快速发展时期,年均增速超过20%,2008年受金融危机影响增速有所放缓,之后维持10%左右的水平(图7),但钢结构行业仍处于逐步发展阶段,目前钢结构产量占粗钢的比重仅为5%(图8)”。
图7:中国钢铁行业自2001年进入高速发展期
图8 2012年中国钢结构产量占粗钢产量仅为5%
与发达国家相比,我国的钢结构使用量还很低。2010年,我国钢结构产量为2600万吨,占粗钢产量的4.38%(图9)。发达国家钢结构产量占粗钢的比例基本都在10%以上。
我国建筑钢结构占建筑总量的比例在12%左右,发达国家则在50%左右。我国现在钢结构的发展水平只相当于美国二十世纪六十年代末,正处于起步迈向高速成长阶段,未来替代速度会加快。
图9:我国钢结构用钢占比
2012年我国粗钢产量7.24 亿吨。建筑钢结构行业产量约为3,200 万吨,同比增长10%,约占我国粗钢产量的4.42%。2012 年全国建筑业总产值为137,217.86 亿元,钢结构产值约占建筑业总产值的2.55%。我国工程建设市场中,钢结构建筑占比仍然较低。
根据《中国建设报》的资料,美国、日本等西方发达国家钢结构产量占粗钢产量的比例基本都在25%以上,建筑钢结构占建筑用钢总量的比例通常超过50%;在美国工程建设中,钢结构占51%,大约70%的非民居和2 层以下的建筑采用轻钢结构,日本新建的1-4 层建筑大多采用轻钢结构。
八、混凝土建筑与现代建筑的差异
(一)什么是现代建筑?
回过头来再看格罗皮乌斯和勒·柯布西耶等人在20年代提出的现代建筑观点:
■强调建筑随时代发展变化,现代建筑应同工业化时代的条件相适应;
■强调建筑师要注意研究和解决实用功能和经济问题,担负起自己的社会责任;
■积极采用新材料和新结构,促进建筑技术革新;
■主张摆脱历史上过时的建筑样式的束缚,放手创造新形式的建筑;
■主张发展建筑美学,创造反映新时代的新建筑风格。
(二)混凝土建筑困局
因为当代中国建筑是混凝土建筑一统天下,而混凝土建筑几乎没有一项能够称得上为“现代建筑”,例如:
■混凝土建筑并没有随时代变化,更难以同工业化时代的条件相适应,建筑产业化(或住宅产业化)还处于“空喊口号”阶段;
■混凝土建筑一统天下的局面给全社会造成了巨大的环境破坏和污染,没有承担起一个行业应有的社会责任,而且把钢铁、煤炭、建材行业都拉下了水;
■钢结构、木结构等新材料和新结构在中国发展缓慢,建筑总量几乎可以忽略不计,建筑的技术革新举步艰难;
■混凝土建筑在模仿石材建筑方面具有极大的优势,而中国 当代建筑师已经把古希腊的柱式、中世纪的塔楼、哥特式建筑都当成了中国当代建筑的“新宠”,因而使得混凝土建筑在中国成了万能建筑体系,使得其他创新形式的建筑难以生存。
九、混凝土建筑对于碳排放的贡献
在碳排放总量中,混凝土建筑排放的碳几乎占到了50%(甚至更高),这一比例远远高于运输和工业领域。
对于今天的雾霾天气,一般人的第一反应是机动车尾气碳排放所至,其实真正的罪魁祸首却是钢铁(螺纹钢和地条钢)、水泥、焦炭、石灰石、石子、砂子等传统建筑材料的制造和采集过程,以及这些材料的运输和使用过程。
当然,采用这些材料建造的钢筋混凝土建筑物的全寿命周期(建造、使用、报废等)同样也是不可持续的,非绿色的,以及破坏和污染环境的。
十、结束语
学院派的大本营——宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)继承了巴黎美术学院(The Beaux-Arts)的建筑教育传统。开创了中国现代建筑教育先河的中国第一、第二代建筑学教授和建筑师几乎都来自宾夕法尼亚大学,延续至今,中国几乎所有建筑院、校、系都继承的是1938年以前的宾夕法尼亚大学的学院派建筑教育传统。
但是,1938年之后,学院派的大本营——宾夕法尼亚大学的学院派风格已经发生了变化。
毕生都在为建筑的现代化而奋斗的路易·康(1901—1974年),1924年毕业于宾夕法尼亚大学(Universityof Pennsylvania),师从保罗·克瑞。
在路易·康看来,混凝土结构缺少焊接钢管结构特有的轻盈和清晰性,因此也就不如后者那么现代。除此之外,钢筋混凝土结构很难形成真正连续的结构,它的建造过程已经决定了钢筋等构件不可能成为建筑表现的最终元素。换言之,钢筋混凝土结构的本质是浇筑性的,而非装配性的,并不真正符合结构理性主义的理想。
路易·康的老师保罗·克瑞曾经在1927年发表过一篇知名度甚高,并且具有广泛影响的论文——《建筑师与结构工程师的合作》(The Architect as Collaborator of the Engineer)。这篇论文的结尾部分写到:
“钢、轻型材料、混凝土、玻璃、胶合板、石棉、橡胶、塑料,这些都是当代建筑的基本材料。焊接正在取代铆接,钢筋混凝土结构正在脱离预应力的雏形,再加上振捣工艺的发展和恰当的配比,钢筋混凝土技术已经日趋成熟。同样,胶合板正以飞快的速度取代木材,观感效果也相当不错;塑料已经显示出无穷的潜力,建筑杂志对它的介绍图文并茂,常常让读者眼前一亮的感觉。眼下,人们正在对这些材料的未知特性进行研究,旧的计算公式逐步被淘汰出局。还有新型的合金钢、防震隔热玻璃以及花样翻新的合成材料,它们也都为设计师们提供了新的用武之地……标准化、预制化、有控制的试验……与其说是扼杀艺术家细腻情感的凶神恶煞,不如说是化学家、物理学家、工程师、生产和组装部门为人类生活创造的具有巨大潜力的现代物质手段。艺术家们必须具备相关的知识。让我们用于面对,开拓创造的直觉,探索未知的领域。只有这样,我们的作品才能与时俱进,满足当代人的情感快乐和使用要求。”
在1938年以前,不要说那个时代的中国留学生,就是那个时代的美国建筑学硕士、博士,乃至建筑学教授、建筑师,能够理解路易·康和保罗·克瑞师生二代人的现代建筑思想的人也是少之又少。
加之近80年来,中国建筑教育缺少远亲杂交,已经近亲繁殖几十代,使得1938年以前的宾夕法尼亚大学的学院派建筑教育传统延续至今,香火未断。
即便如今已经进入了21世纪,各种新型材料的涌现更是层出不穷,这些新材料在建筑物的众多孪生兄弟中(铁路、桥梁、火车、高铁、汽车、轮船、飞机等)应用已经非常广泛和普及,但是在人类居住建筑方面,尤其是中国当代人类居住建筑方面却应用较少,中国建筑仍然处于混凝土建筑一统天下,一枝独秀的窘境。
1938,看似不经意的一个公元纪年,却是现代建筑的重要年份,它不但影响并造成了当今中国建筑的现状——混凝土建筑一统天下,成了万能建筑体系;也将会继续影响中国建筑未来的发展方向——预制装配式建筑发展的技术路径。
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