欧特克实践 走近超级高楼背后的建筑大师

  【天极网数码频道】位于浦东的上海中心大厦将于2014年竣工。届时，它将成为中国第一高楼和仅次于哈利法塔(原名迪拜塔)的世界第二高楼。竣工后，这座超级大楼不仅会使它的两个邻居——金茂大厦和上海环球金融中心相形见绌，同时还会超越当前远东地区第一高楼——台北101大厦。正如当年帝国大厦成为了纽约标志，上海中心大厦也将为上海树立独特的新地标。这座建筑的竣工将宣告20年前启动的政府总体规划终于圆满完成。此项规划的内容之一就是在上海的金融贸易区建设三座超级大厦。对于大多数人来说，能够见到如此具有标志性的超高层建筑真是值得庆幸，同时大家也应为它所实现的可持续性感到骄傲。

  该大楼的设计者Marshall Strabala是建筑领域难得一见的奇才。这位美国人在现代设计界拥有崇高的地位，与Renzo Piano和Lord Norman Foster比肩齐名——这两位设计师打造的地标性建筑重塑了21世纪的世界城市景观。如果单单历数设计过70层以上超级高楼的建筑师，人们会发现入列之人寥寥无几。在这当中就有Strabala，以及他在SOM建筑师事务所工作时的同事兼导师Adrian Smith，还有美籍阿根廷建筑师César Pelli。世界10大最高建筑均出自这三人之手。这些建筑目前或已竣工，或仍在建。

  在这10大建筑中，Strabala一人就独占其三：上海中心大厦、人类有史以来建造的最高建筑——828米的哈利法塔，以及世界第七高楼南京绿地广场紫峰大厦。设计哈利法塔和紫峰大厦这两座建筑时，Strabala是工作室负责人，在Adrian Smith的指导下开展设计工作。这两项设计的署名权最终归属于Smith。

  据了解，超高层建筑非常特殊，真正设计过这类建筑的人很少。也许全世界的建筑师都认为自己能做超高层建筑，提出构思并非难事，但只有真正将构思付诸执行才能见出高下。SOM建筑师事务所(Strabala工作了19年的地方)的Stan Korista曾经说过，“要设计这样的建筑，你只有真正做过了才知道自己行不行，因为它们都太独特，太具有挑战性了。”大多数建筑师都对5层或10层的高楼了如指掌。40层的建筑也只是略有不同。但是，一旦楼高超过70层，一切都开始彻底改变。这就好像是做脑外科手术的医生和做心脏手术的医生，虽然都是医生，但人们肯定不会让心脏外科医生去做脑部手术，而是会选择一位有过多次脑部手术经验的医生来做。因为即使这位心脏外科医生对脑部手术知之甚详，但他毕竟没有真正完成过这样的手术。建筑设计也是一样的道理。

  Strabala于2006年被Gensler拉入了上海中心大厦项目，Gensler在该项目投标开始之前把他从SOM挖到了自己的事务所，并任命他为设计总监。这次招标是全球建筑师梦寐以求的机会——国际上十多家主要的建筑设计公司以及中国国内的顶尖事务所均受邀参与竞标。经过角逐，最终的中标者在SOM、Foster和Gensler三家事务所中产生。其中，Gensler虽在室内设计方面享有盛誉，但在建筑设计方面却名气不大。尽管如此，凭着Strabala设计过迪拜哈利法塔和南京紫峰大厦(当时Strabala刚刚完成了该项目的施工图)等作品，Gensler最终胜出并领衔该项目。同济大学获选成为Gensler的本地合作伙伴。作为陆家嘴“三驾马车”中最后也是最重要的一驾，上海中心大厦必须与现有的两座大厦形成互补。

  大家总是把陆家嘴的三座建筑称作“三兄弟”，并始终把它们看作一个整体。在专家评审团面前，相关团队从没有单独展示过上海中心大厦，而是始终把这三座大厦放在一起展示。这三座建筑分别代表着中国的过去、现在和未来。著名的钢结构建筑金茂大厦代表着中国的过去，蕴含着历史意义;环球金融中心则代表着现在，也就是打开大门引进外资的现代中国;而上海中心大厦则代表着未来，那是一种充满活力的形象。这个形象由两个关键要素构成：“双层”玻璃幕墙和120°垂直扭曲。

  据Strabala介绍，要做超高层建筑，首先要降低风力。在这样的高度，建筑物承受的风力之强是超乎想象的。他在该项目上全力工作了两年半，在此之前也时不时地参与项目工作。迪拜哈利法塔的经验可以让人们了解了扭曲设计的好处。想象一下飞机的机翼。它托起了整个机身。如果将机翼扭曲，那飞机就再也不能飞行。对于上海中心大厦这种规模的高楼，Strabala一直在努力让它不受空气动力影响。但是，这种扭曲仅限于外墙，内部的楼体还是很规则的形状。

  Strabala设计的双层幕墙结构还有另一个同样重要的作用——成为世界上最大的“保温瓶”。双层幕墙正是这样的原理，要在全球实现环境可持续发展，首先就要从保温性入手。在冬天，人们多穿衣服就不必开暖气;在家的时候，如果脱掉衬衫改穿T恤，那就不必把空调温度调得很低。所以，如果能像穿衣、脱衣那样来控制大楼温度，人们就可以建造一栋更具可持续性的建筑。但问题是这要花很多钱。如果希望让双层外墙的建筑具备可行性，冬夏温差就要达到35-40°C (95-105°F)左右。这样的建筑非常适合上海，因为上海夏季炎热、冬季寒冷，但如果在悉尼就不可行。Strabala自上世纪90年代初便开始研究双层外墙建筑物。上海中心大厦并不是世界上第一座双层外墙建筑，但同等规模的建筑中采用这一设计却是首开先河。

  上海中心大厦总高632米，共124层，每日最多可容纳约16000人，这个数字几乎相当于原纽约世贸中心双塔日容纳人数之和。大厦其实就是一个垂直的小型城市，内设办公室、酒店、零售区、娱乐场所、会议中心、银行、空中花园、咖啡厅和观景台。

  Strabala曾表示，做上海中心大厦这种大项目时，学到的第一件事就是项目越大，越能把项目各部分比例做到最佳，也越能做出效果优良的结构。比如，建一座房子，人们肯定要去买目前市面有售的构件，不会为房子专门定制一套机械系统，而是会买一套AC系统，然后要么减小，要么增大尺寸，而且会很频繁地使用这个系统。设计上海中心大厦这样的大规模建筑时，Strabala他们能确保把它的各部分比例做到最佳。通过把系统设计得非常有效，然后在各个系统之间实现一种有益的协同效应。对这么大的规模建筑来说，很小的变动也会产生很大的影响。所以，与小型建筑相比，大型建筑更容易实现环境可持续性。”

  该大厦既可节能，又可生能。大厦的设计将发挥其高度优势，在楼顶安装垂直轴风力涡轮机，Strabala称之为“风电场”。在这样的高度，风力涡轮机可以产生很多能量，位置再低就会受到周围楼房的妨碍。但是以现在的高度来看，这完全不成问题。发电机每年可以提供近 350000千瓦时的电力。

  另外，这幢大厦的各个设计要素都有其实际功用。大厦顶部设计成现在的造型是为了收集雨水，以供回收利用。楼体的扭曲设计可以降低风力，而且外形比较美观。越往低层，大楼九个区域之间的垂直间距就越大，从而确保每个区域的电梯数量保持一致。

  建成后的上海中心大厦将内设六个康乐区，或者叫“空中大堂”，这样租户便可就近享受休闲娱乐，从而减少能源消耗。举例说明，某人在76楼工作，从这一层出发，如果他能在上下不出 14 层的范围内到一处康乐区吃午餐，而不必一直下到楼底，那就节约了能源。假如大楼中有5%的人能在自己所在的楼层用午餐，那么只要在楼内多设几处午餐供应点，每年就可以将电梯使用次数减少四分之三，即75万人次。

  上海中心大厦已经获得了由美国绿色建筑委员会颁发的预登记金牌证书。该委员会制定的环保标准广泛应用于世界各地。Strabala称，许多多功能建筑还存在极大的节能空间，例如上海中心大厦，以及位于芝加哥的约翰•汉考克大楼和威利斯大厦(前身为希尔斯大厦)。

  大型多功能建筑非常具有可持续性，上海中心大厦就是一系列相对小型的建筑相互堆叠在一起构成的。所以，当上班族前来办公，酒店客人正好离开。从通勤的角度而言，他们有相互抵消的作用。同时，大厦附近的新地铁线也会极大地缓解道路拥堵。办公室的用电高峰时段是从早九点到晚六点，而酒店的用电高峰时段正好是从晚八点到早六点。这样就可以把电厂建得小一点，在不同的时段供电。通过打造多功能建筑，打造更小、更节能的建筑，这就是多功能超高层建筑的魅力所在。

  Strabala称，没有客户的远见卓识，上海中心大厦就不可能达到这么庞大的规模。他所说的客户是指上海四大市政公用单位联合体。Strabala认为他们是他所见过的最出色的客户之一。聪明敏锐、见多识广，而且要求很高。每次递交计划书时，客户都会问“为什么？为什么？为什么？证明给我们看看。”因为有了不起的客户才会有了不起的建筑。世界上大多数开发商追求的都是投资回报率和大约5到6年的投资回收期。但如果是政府资产项目，就像上海中心大厦一样，那么200年总资产寿命的投资回收期大约是10-15年。只要前期多花一点点钱，就可以打造一幢更优质、更高效、长期看来还节约能源的大楼。等过了大约15年的投资回收期之后，大楼运行成本就会降低。前期多花一点点钱，今后就能节约数百乃至数十亿美元的能源。

  以空调为例，上海中心大厦能够对自含能量进行三重利用。首先将空气吸收到大厦内部，用完之后将其投入中间空间，再通过液体循环式热交换器进行第三次利用，从而用向外流动的空气对流入的空气进行干燥。这个系统比较昂贵，但长期来看，它可以节约能源，在50年内大概可节约2000到3000万美元。前期多花一点钱正是为了大大降低能源成本。

  Strabala说，对那些追求5年左右就收回投资的商业开发者而言，打造节能型超高层建筑根本没有什么吸引力。而且，要想真正看到显著的生态效益，那还要等上7到12年。

  一些开发商肯定会说：“真是高见啊，马歇尔，我们都知道里面的物理学，也知道其中的好处，但我们不会投资，因为我们今年就要见到利润。”设计一幢高两英里的大楼不是问题，但这不可能快速带来投资回报。如果一栋楼打算自用20年，把它建成节能型建筑当然很值。但如果只想用5年，之后就倒手卖掉、赚取利润，那就没有哪个开发商会这么做。这就是为什么开发商们不去建造更有可持续性的建筑。政府可能会做，但开发商肯定不会。所以，可持续建筑并不多见。上海中心大厦这个项目正在努力提高建筑工艺，为上海打造一幢可以显著节能、更有可持续性的大楼。

  Strabala在上海新建了自己的公司——2Define Architecture。目前，他正在自己的新公司研究建筑工艺。2010年初，在完成了上海中心大厦的主体设计工作之后，Strabala被Gensler所解雇，随后创办了自己的公司。在解雇问题上，具体情况还存在争议，目前正在由律师处理。尽管如此，这个旧金山人还是决定留在上海，因为他“总是工作在哪儿，人在哪儿”。按照客户要求，Strabala将继续参与上海中心大厦项目。眼下，他正在审查由同济大学起草的施工文件。Strabala与同济大学保持着良好的合作关系。

  2Define Architecture 公司总部设在上海，同时在芝加哥和首尔设有办事处。目前，该公司正在进行几个大项目，包括韩国的一幢超高层建筑、泉州的一座1300个坐席的歌剧院、北京的一幢公司总部高层大楼、深圳的一座80层高楼、中国北方的一座海胆状会议展览中心以及位于成都中央花园北的一个大型建筑项目。竣工之后，这些楼宇将进一步丰富Strabala美轮美奂的“中国建筑作品集”。这个作品集包括上海中心大厦、南京紫峰大厦，还包括2003年动工的苏州国际博览中心，以及位于湾仔的香港会展中心——该中心于1997年完工，恰逢香港回归前夕。

  当Strabala还是一个20出头的大四学生时，他就发现了自己对建筑的喜爱。虽然并不是一心想当建筑师，但他一直坚持素描练习。在取得设计专业学士学位之后，他又开始攻读建筑学学位。当时他遇到了一个想做建筑师的女孩子，因为想追她，Strabala也突然萌生了当建筑师的念头。所以，Strabala学习建筑比较晚，但之前一直坚持画画。

  Strabala出身于工程师世家。据他所言，工程师家庭的耳濡目染使他成为了同时代建筑师中的另类。他从工程师身上学到了很多东西。她觉得做项目就必须用他们的语言来交流沟通。大多数建筑师不愿意这么做。虽说工程设计是工程师的事，但建造超高层建筑时，建筑师必须与工程师合作，以保证各系统之间能协调配合。

  Strabala和其他建筑师的不同之处就在于，他认为建筑物的外形也是一种功能，必须与其他各类系统放在一起综合考虑。别的建筑师一般认为建筑的外形比其他系统更重要，但这是一种陈旧的思维方式。上海中心大厦是以楼体造型的风力工程设计以及内部空间利用为基础，通过对楼层数量和面积进行多次改动才达到最优的外形和功能。Strabala他们调查了电梯速度和容量，并对大楼设计进行调整，以适应系统要求，而不是反过来调整系统以适应大楼设计。按传统套路的话，建筑师会先把大楼设计好，同时留出安装位置，等着把所需的系统加进去，而Strabala他们则利用这些系统来创造美感。

  正如所有伟大的建筑师一样，Strabala对工作也非常投入。他总是在思考他的工作。对于细节，他有着超常的记忆力。所有经他手设计的大楼，它们的楼面板、窗户和桁的面积他都能记住。对他来说，这就像是拼图游戏。Strabala总是试着将拼块放到正确的位置。他也常玩填字游戏，像数独库之类的;他觉得这些游戏非常有意思。坦率地说，建筑设计就是一种立体的大型拼图游戏;建筑师总是尝试将所有的拼块放到正确的位置，让整个建筑像交响乐般和谐。

  竣工后的上海中心大厦将成为千古佳作。对于自己最终会获得怎样的历史地位，Strabala的态度十分谨慎。“最害怕的事就是出差错，因为谁也不愿意在履历上被记上一笔，曾经设计一幢130层的高楼时出差错了，”Strabala表示，“必须牢记这一点;大楼必须万无一失、必须非常出色，否则所有人都会批评你。我做这种大楼很久了，已经不那么在意大楼会不会载入史册。和大楼的历史意义比起来，我更关心的是不要出任何差错。”