“一个优秀的建筑设计作品,是建筑创作和结构创新的完美结合。建筑赋予结构以魂,结构成就建筑之美。”
冯远,一个身材娇小、性格温和,有着披肩长发、“知性、优雅”的南方女性,有时候很难让人把她和她所从事的职业联系起来。
在一个充满了逻辑、公式、定理并由男性占主导地位的建筑结构设计领域里,冯远是一个异数。从事建筑结构设计三十余年,她从基层设计人员做起,最终成长为中建西南院的结构总工程师。
“建筑结构设计应该是刚柔相济的,结构太刚,变形能力就差;太柔却可能无法支撑。”
她对设计工作的理解,一如她的性格,不管工作与生活,她都能自如地找到那个恰如其分的平衡点。
中国结构勘察设计大师里唯一的女性
2016年末,冯远斩获了职业生涯中的最重要荣誉:全国工程勘察设计大师。她也因此成为该荣誉设立26年来,建筑结构专业领域首位获此殊荣的女性结构设计师,使她当之无愧地跻身于全国一流建筑结构设计师之列。
但在行业外,她并不是一个明星式的人物。一方面因为她本人谦逊低调,另一方面也因为建筑行业的特性——当一座建筑拔地而起的时候,人们往往只会记住建筑师的名字。
对此冯远十分坦然,她认为建筑物从构思到建成的过程就像拍戏,是个集体智慧的团队成果。“为了实现好的剧本,作为建筑结构设计师,我愿意当一辈子的 ‘黄金配角’,帮助建筑师和业主 ‘圆梦’。”
爱美的天性让她对建筑的结构之美有种独特的偏爱。当她看到一个造型优美又功能合理的建筑方案时,往往会比建筑师更激动,总要想方设法去实现它。
成都高新商务广场
2001年,成都高新商务广场的设计方案让第一次见到它的冯远惊叹不已。这个充满科技感的船型建筑来自一位外方设计师的构思,她形容当时的感受就像“着了魔”,各种可能的结构形式在她脑海里酝酿。
但几乎所有人都知道,毫无疑问这样一个前卫建筑,对于结构设计肯定全新挑战。在这个项目中,有悬挑长度16.3m,尚需上抬10余层楼层重量的间接悬挑转换桁架;有为满足建筑物中部能跨越28.8m道路,必须上抬12层楼层的大跨度转换桁架;还有为了满足建筑美观和个性化要求,连接十字形柱和圆管柱的钢框架节点——尤其是后者,当时在全世界范围内,如此节点还处于空白之中。
为了找出解决方法,冯远寻访了当时国内大量的铸钢厂,从冶金原理开始学习材料性能、分析力学模型,验证其可能性。然而,就在最后一次实验即将结束时,因为对该结构形式存在疑虑,业主方要求设计师更换方案。
多种压力下,连外方建筑师都答应更改,冯远却选择了坚持。她最终用一堆数据和模型结果说服了甲方,使国内首创的上圆下方锥台形铸钢框架节点在工程上被成功应用,填补了我国在该领域的空白,荣获全国优秀建筑结构设计一等奖等多项设计奖项。该建筑经历了2008年汶川大地震的考验
事后,她解释说,如此坚持己见,只是因为“不忍心看到建筑方案的创意被破坏”。
对结构美学的坚持,在她作品中表现得淋漓尽致,常州体育会展中心体育馆、重庆袁家岗游泳跳水馆、成都南部副中心科技创业中心、重庆江北机场等众多设计作品,都流溢着一种柔和、简洁的力量美。
钟情大跨度结构设计并创下多个第一
冯远不止一次地说过,建筑结构设计是她生命中不可分割的一部分。
这种对于职业近乎执拗的热爱,或许源自于她独特的“土木”基因。
1961年,冯远出生于一个土木世家。外祖父20年代初毕业于北洋大学土木系。上世纪50年代父母也从哈工大土木学专业毕业,终身从事建筑结构研究工作。
1978年,作为中国恢复高考的第二届考生,填报志愿时,十个志愿中有九个工民建专业,她形容当时“只知道这个专业”。
1982年,从重庆建筑工程学院毕业的冯远进入中建西南设计研究院,历任助理工程师、工程师、高级工程师,最后以扎实的理论基础和丰富的实践经验,走上院总工程师的技术领导岗位。从业30余年来,冯远参与完成的项目多达100余项,作品遍布全国各地,其中不乏很多城市的标志性建筑。但让冯远最情有独钟的,还是“大跨度建筑”的结构设计。
大跨度建筑,(如体育场馆、机场航站楼等)是应人类对开阔空间的要求而产生的,凝聚着建筑学的前沿科技,同时也是建筑学荣誉王冠上最闪亮的宝石之一。
德阳体育馆
冯远第一次接触大跨度建筑是在1991年,德阳体育馆。
在当时,国内大空间建筑屋盖形式以平板式网架居多,但在对角线长度105M的德阳体育馆,冯远却大胆采用少见的双曲抛物面双层钢网壳结构,是当时国内相同结构形式中跨度最大的。这种结构稳定性好、刚度大,有一向受拉、一向受压的空间受力特点,正好符合造型的结构要求,且设计后的网壳轻巧耐用。
但随之而来的另一大难题就是倾斜边界导致网壳支座受力复杂,传统支座不能满足要求,加之建造工期非常紧……每每回想起当时的情景,冯远“只记得压力大到无法呼吸”;而同事们只记得她不分昼夜加班,并不断往返于四川省建科院实验室,有不懂的就四处请教专家教授,以至于老教授们对这位“玩命”的“小姑娘”留下了深刻的印象。通过大量的公式推导,理论和实践研究,冯远反常规设计的“凹式橡胶支座形式”的试验数据与设计值十分吻合,成功解决了诸多设计问题。
建成的德阳市体育馆以其新颖的建筑造型、独特的结构设计,赢得各界的赞誉和好评,还被收入《世界建筑结构设计精品选——中国篇》。项目的成功,也开启了冯远从事大跨度空间结构的设计生涯。
对大跨度结构设计,冯远有着独到而深刻的认识。她说:大跨度结构设计就是顺应大自然作用力,遵循“力随形、形定力”原则。建筑形态决定结构的受力力流分布,这是一种最能体现建筑与结构完美结合的建筑类型。
随后,她又在大跨结构领域创下多个第一:
世界上首个大跨度椭球形索承单层网壳结构(06年,常州体育会展中心体育馆)
国内最大跨度的铝合金单层网壳结构(09年,成都中国现代五项赛事中心游泳击剑馆)
首创大开口车辐式索承网格结构(11年,江苏徐州奥体中心体育场)
我国首例大型刚性屋面索穹顶结构(2014四川雅安天全体育馆)
300米?400米?什么跨度才是结构的极限?什么才是最优的大跨度空间结构设计?1000米?冯远微微一笑,科技不会止步。她自嘲自己是爱自找麻烦的人,每一次设计,不仅是追求技术的突破,更是一种过程享受。
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