英國奧雅納(Arup)工程顧問公司副主席塞西爾·巴爾蒙德(Cecil Balmond)被譽為“世界上最偉大的建筑師”,他的許多作品都名聞遐邇,比如,為2012年倫敦奧運會設(shè)計的高394英尺(約合120米)的標(biāo)志性塔式建筑。以下是由巴爾蒙德本人選出的世界十大工程奇跡,胡夫金字塔與巴拿馬運河榜上有名。

  1.迪拜塔

  

迪拜塔



  



  

平面有點像一朵三葉花瓣,中間為六邊形,六邊形的邊上也間隔設(shè)置核心筒結(jié)構(gòu),形成一種扶壁結(jié)構(gòu)



  幾年前,摩天大樓的高度一般保持在1500英尺(約合457米)左右,富有的迪拜人決定打破這一紀(jì)錄,建造高度達(dá)2700英尺(約合823米)的迪拜塔。這棟摩天大樓的結(jié)構(gòu)采用全新的“扶壁核心”(buttressed core)設(shè)計:平面有點像一朵三葉花瓣,中間為六邊形,六邊形的邊上也間隔設(shè)置核心筒結(jié)構(gòu),形成一種扶壁結(jié)構(gòu)。

  身在800多米的高空,你必須十分注意工程學(xué)上稱為“次級效應(yīng)”的影響。初始效應(yīng)包括引力和大風(fēng),但在次級效應(yīng)下,你不得不考慮溫度和濕度變化等因素,重壓之下,建筑材料還會稍微變形。在這一高度下,你必須考慮到方方面面的影響,稍一疏忽,可能帶來災(zāi)難性后果。所以,設(shè)計人員要對整個工程展開細(xì)致入微的計算,不能放過任何一個細(xì)節(jié),以達(dá)到完美的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

  巴爾蒙德認(rèn)為,除了中東,別的地方的人恐怕無力進(jìn)這種嘗試,因為這樣的工程完全是用金錢堆出來的。至于這種行為是否愚蠢,沒有人知道。迪拜塔采用全新的施工技術(shù),細(xì)微之處不可思議。例如,電梯以令人難以置信的速度運轉(zhuǎn):每小時40英里(約合每小時64公里),而正常情況下,則是每小時12英里(約合每小時19公里)。

  2.布魯內(nèi)萊斯基穹頂

  

布魯內(nèi)萊斯基穹頂



  意大利佛羅倫薩教堂穹頂建于1420年至1436年間,跨度超過140英尺(約合43米),設(shè)計獨特,沒有任何支承構(gòu)架。知名建筑師和工程師菲利波·布魯內(nèi)萊斯基(Filippo Brunelleschi)表示,他不需要內(nèi)部腳手架就能完成穹頂建造,憑借這一點贏得了這個工程。在那個時代,這種不用腳手架的施工技術(shù)令人難以置信。他發(fā)明了一個全新的方法,讓重量分布于穹頂周圍,這樣就不會垮塌。

  布魯內(nèi)萊斯基還讓人將石塊和鐵焊接在一起,制成拉力環(huán),采用人字形磚造結(jié)構(gòu)保證穹頂不會裂開。在真正建造時,布魯內(nèi)萊斯基還不得不犧牲自己提出的部分理論,體現(xiàn)了一個偉大的實用主義者的價值。他相信,只要設(shè)計合理,足以承受整個穹頂結(jié)構(gòu)的重量。布魯內(nèi)萊斯基的理論確實在實踐中得到了檢驗。

3.圣索菲亞大教堂

圣索菲亞大教堂



  位于土耳其伊斯坦布爾的圣索菲亞大教堂改變了建筑歷史,改變了人們看待空間的方式。在塞維利亞大教堂1520年建成以前,圣索菲亞大教堂把持世界上最大教堂的頭銜達(dá)1000年之久,同時還發(fā)明了間接承重轉(zhuǎn)移的概念。圣索菲亞大教堂的設(shè)計者提出了一個大膽的創(chuàng)新概念,即穹頂不必直接與地面相連。相反,穹頂呈扇貝的形狀可以將重量分散到各處。這是建筑發(fā)展史上一個具有里程碑意義的作品,創(chuàng)新程度超乎我們的想象。它僅是個概念而非計算結(jié)果,因為他們不知道所有的理論和計算公式。

  4.荷蘭三角洲工程

荷蘭三角洲工程



  1953年,荷蘭發(fā)生了一次歷史罕見的特大洪水,堤壩被毀,海水倒灌,大約1800人喪生,當(dāng)局意識到水利工程建設(shè)的重要性。一個解決方案就是封閉通向安特衛(wèi)普和鹿特丹的某些河口。基本理論非常簡單:將堤壩暴露于海水的范圍降至最低程度。但是,具體到實施這種規(guī)模龐大的工程,本身就是一件令人驚訝的事情——必須對整個海岸線做出改變。在歐登塞地區(qū),水利工程是為千年一遇的洪災(zāi)而設(shè)計;在英國,唯一能與之相提并論的水利工程——泰晤士防洪堤,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也是千年一遇。隨著海平面不斷升高,拓寬海岸沙丘、加固海堤與河堤的工作估計還將持續(xù)100年。

  5.胡夫金字塔

胡夫金字塔



  胡夫金字塔是埃及吉薩金字塔群三座金字塔中最大的一座,規(guī)模宏大。胡夫金字塔在近4000年里一直是世界上最高的建筑,直至林肯大教堂在大約1300年的建成。胡夫金字塔令人印象深刻的地方在于,石塊間合縫嚴(yán)密,不用任何粘合物。鑒于公元前2700年的建筑工藝,這肯定不是一件易事,而如何讓角度與直線排列不出現(xiàn)錯誤都涉及令人難以置信的精確度。胡夫金字塔的建造還嚴(yán)格遵照“黃金分割比”,這是一個后來由希臘人進(jìn)一步發(fā)展的美學(xué)概念。

  6.倫敦排污管網(wǎng)

倫敦排污管網(wǎng)



  19世紀(jì)50年代,當(dāng)污水問題導(dǎo)致所謂的“奇臭”(Great Stink)事件,霍亂肆虐時,約瑟夫·巴澤爾杰特爵士是倫敦市政工程委員會首席工程師,他的解決之道是建造83英里(約合134公里)長的主污水管線、1100英里(約合1770公里)長的街道污水管線以及1.3萬英里(約合2萬公里)的小型排污管網(wǎng)。巴澤爾杰特還做了件令人難以置信的事情:他決定計算出污水流動的數(shù)量,并將其翻一番,根據(jù)這一數(shù)字設(shè)計排污管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),造福子孫后代。如果他當(dāng)時不這樣做,到1950年,倫敦可能會再次遭遇同樣的問題。

7.羅馬圓形大劇場

羅馬圓形大劇場



  羅馬圓形大劇場建于公元70年至82年間,四層在地上,三層在地下,全部由互相堆疊的拱門組成,共有大約5萬個座位,但這么多人卻可以在8萬分鐘內(nèi)疏散出去,時至今日,我們恐怕也難以找到人員疏散速度如此之快的現(xiàn)代表演場地。作為古羅馬人智慧的結(jié)晶,圓形大劇場不僅體現(xiàn)了空間開放之美,整個結(jié)構(gòu)還非常穩(wěn)固。

  8.英吉利海峽隧道

英吉利海峽隧道



  連接兩個國家的概念是一個令人激動不已的想法,當(dāng)然,現(xiàn)如今,丹麥與瑞典相連,澳門與中國內(nèi)地相連,但英吉利海峽隧道卻是世界上第一個此類項目。英吉利海峽隧道長67英里(約合108公里),穿越倫敦南部和素有“英格蘭花園”之稱的肯特郡,使由歐洲往返英國的時間大大縮短。英吉利海峽隧道的后勤保障同樣令人贊嘆不已。由于這條海底隧道,孤懸在大西洋中的英倫三島與歐洲大陸緊密地連接起來,為歐洲交通史寫下了重要的一筆。

  9.巴拿馬運河

巴拿馬運河

  巴拿馬運河建于1904年至1914年,不僅是連接大西洋和太平洋的黃金水道,還提升了運河本身的水位。令人驚訝的是,巴拿馬運河兩岸的海平面不同,而滿潮水位也不同。為克服這一困難,設(shè)計人員建造了三個船閘,每道閘寬110英尺(約合33.5米)。船閘壁厚度不一,底部50英尺(約合15米),頂部10英尺(約合3米)。根據(jù)最初設(shè)計,巴拿馬運河的年貨物通過量為8000萬噸,但今天,年貨物通過量達(dá)到2.3億噸。

  10.米約高架橋

米約高架橋



  建造一座橫跨法國南部塔恩河的河谷之上的斜拉索式大橋,本身就需要大膽的創(chuàng)想。米約高架橋最高的橋墩有800英尺(約合244米),比大多數(shù)建筑物都高。除此之外,斜拉索高280英尺(約合85米),所以,從河谷谷底到橋塔頂部,高度達(dá)到1120英尺(約合340米)。巴爾蒙德對建設(shè)方在制造埃菲爾鐵塔部件的工廠生產(chǎn)橋面板的事實贊賞有加,因為他對埃菲爾鐵塔的宏偉與居斯塔夫·埃菲爾的成就頗為欣賞。

  居斯塔夫·埃菲爾走在了時代前面。如何保持細(xì)長的結(jié)構(gòu)一直是個工程學(xué)問題,任何結(jié)構(gòu)都不喜歡采用這種外形,因為從本質(zhì)上講不穩(wěn)定。米約高架橋是一個大膽的設(shè)計,其設(shè)計本身就是一個奇跡。這一切都需要巨大的勇氣和創(chuàng)新精神。這個項目不僅僅事關(guān)計算——設(shè)計人員還承受著巨大的風(fēng)險,要對自己充滿自信。(