访谈 | 中国工程院院士江欢成:结构设计,在于不断创新

文摘   2024-08-20 13:50   上海  


江欢成,1938年1月生,广东梅州市梅县人。1963年春,清华大学本科毕业。历任华东建筑设计院技术员、工程师、总工程师、华建集团总工程师,顾问总工程师,上海江欢成建筑设计有限公司董事长等职。曾任中国土木工程学会桥梁及结构工程师学会理事,上海市土木工程学会理事,上海市科学技术协会副主席,上海市住建委科技委副主任,上海市市政府参事等职。江欢成院士从事建筑结构设计六十年,为设计的优化创新不懈努力。他是上海东方明珠广播电视塔的设计总负责人,获中国建筑学会,建国六十年建筑创作金奖。该建筑被公认为上海市地标建筑,享国内国际普遍赞誉。他是上海市卫星地面站的主要设计者,该工程获第一届全国科学大会奖。在金茂大厦、上海展览中心加固改建、大屯煤矿主井、印尼雅加达塔等重大工程建设中,做出了许多贡献。他是上海市人大代表(第九、十届),全国政协委员(第九、十届),1992年获国务院“有突出贡献”中青年专家称号,1993年被评为上海市劳动模范,2004年当选为中国勘察设计大师,2005年获“上海市杰出贡献人物”称号。1995年当选为中国工程院院士。



Q

请您简单介绍一下您的成长经历?

A:我今年84岁,广东梅县人,1957年考上清华大学,1963年2月14日到华东设计院报到,刚好是情人节,也算是和华东院有缘吧。考大学的时候,我向往的是建筑专业,但考虑到清华大学建筑系取分很高,就退一步,填了土木专业,反正都能够为民生做点事。这个选择注定了我一辈子的事业,到现在已经超过59年了。


Q

大学毕业后,您有考虑过将来的职业发展吗?

A:那个时候大学生毕业后都是国家分配工作的,所以我没有明确的职业规划,但清华大学有两句口号非常深入人心,对我影响也比较大:一句是“祖国的需要就是我的志愿”;第二句是“为祖国健康地工作五十年”。当时祖国建设要发展的就是大西北,我按照国家需求填写了包头、兰州、洛阳这些城市,想到西北去做点事,但分配的时候把我分到了上海,支部委员跟我说“华东建筑设计院是中国非常重要的一个设计院,清华大学需要有一席之地。”我想这也是党和国家对我的要求,一定要做好,这就是第一条“祖国的需要就是我的志愿”,应该说我做到了。第二条“为祖国健康地工作五十年”,我现在已经工作59年了,还是每天上班,应该可以超过60年。所以这两条我都做到了,我很高兴,也很自豪。

清华合唱队室友(左四)

在清华大学读书


Q

您还记得当时进华东院时的情景吗?

A:我到华东院的第一感觉是很震撼的,进门处的铜门4-5米宽,7米高,墙面、墙裙都是木质的,原来是浙江第一商业银行大楼,它的旁边就是上海海关和上海工部局的大楼,能够在这样的环境下工作,我感到份量很重、很自豪,一定要把工作做好。进入华东院工作对我来说是一个很难得的机遇,我认为中国的现代建筑是从上海开始的,很多优秀的建筑师、工程师都集中在上海。建设部下面有六大设计院:华东院、北京建设部设计院、东北设计院、西北设计院、西南设计院、中南设计院。按照老前辈的讲法,这六大设计院的主要骨干都是华东院派出去的,所以,华东设计院从历史上来说,特别是建国初期,在支援全国建筑行业发展方面做出了很大的贡献。

1963年华东院三室两组(右二)

1957年北京梅中同学(左二)


Q

在您工作初期,有遇到对您影响深远的人吗?

A:应该说我还蛮幸运的,刚到华东院就遇到了很多很好的老师,当时我的组长是阴士良,他知识渊博、做事认真,可以说是我的第一个指导老师。还有冯乃昌、张耀晟、胡庆恩、迮延康、 赵义正,以及当时年轻的冯路贤、马友贤等小组同事,所有的能者我都要学,在我初期工作的“小改小革”中,这些老师给我很大的支持和鼓励,给我前进的力量。在设计虹桥机场时,冯乃昌组长教我“把复杂的问题简单化”,让我受益终生。

/ 华东院现址(汉口路151号) /


Q

您曾在上海软土地基条件下极具创新地设计建造了卫星地面站,还获得了全国科技类大奖,能给我们讲讲吗?

A:那大概是1972年的事,国家从美国引进了一个30米直径的卫星天线,要在上海建卫星地面站,我很幸运地接到了这个项目的设计任务。当时,上海政府要把卫星地面站建在七宝,但七宝是软土地基,不满足美国专家对建设地面的要求,我们就跟上海勘察设计院合作,从变形模量和基础形态两方面让地基“硬”起来,最终百分之百地满足了测试要求。后来这个项目获得了1978年中国第一届科学大会的大会奖。


Q

听说您一直坚持创新,还把“追求完美,把设计做得再好些”作为指导思想?

A:2004年我66岁,从华建集团总工程师的岗位上退下来,那个时候建设部副部长来和集团讨论,想要成立一个以名人挂牌的小型设计公司,就叫我来做一个尝试,成立了江欢成建筑设计有限公司。因为我原来是东方明珠的设计总负责人,后来又中标了印尼雅加达塔,这个设计团队后来变成集团下面的江欢成建筑设计所,再又变成了设计公司。成立公司之初,我跟同事们商量提炼公司的指导思想和精神,不能是放之四海而皆准的,要实实在在的,让人家能够记得住的一句话。后来,这一句话分两半,前面半句叫做“追求完美”,后面半句叫做“把设计做得好些再好些。”这是我们公司的宗旨,因为前人积累了很多的经验,我们是在前人的肩膀上来工作,所以,做得好一些是必须的,但是还要做的再好一些,这就是进步。

/ 黄浦江畔的东方明珠 /


Q

东方明珠也是极具创新和挑战的项目,听说当时因为结构难度太大,差一点就不是我们现在看到的样子了,您还给市长写了一封信?

A:东方明珠项目的投标邀请了三家单位参与,一家是中国广播电视设计院,有着丰富的电视塔设计经验,一家是上海院,还有一家就是华东院,三家单位一共递交了12个方案。在方案的广播局内部评审中,东方明珠的设计方案让人眼前一亮,排名第一。但后来又有些变化,认为东方明珠的设计方案存在两个问题,一是担心底部的斜撑建造困难,另一个是圆形平面对摆放柜机不算最好的方式,所以在后来的投票中就倾向于另外一个最普通的方案了。我得知这个消息后,就想了2个结构方案来做这个斜撑,并请教了广播局的老专家何允关于柜机摆放的问题,他认为问题不大,有足够的余地。当我们阐述了这些想法之后,就没有人再对东方明珠方案提出反对意见了。你刚才说的给市长写信,我确实写过,因为我们觉得,上海如果真的选择了其他方案,就是一个垂直的筒体,上面再加一个塔楼的话,那就和北京塔、天津塔、沈阳塔、武汉塔等等都很雷同,也不是广播局所需要的。广播局有非常明确的指导思想,那就是一定要“与众不同”,这是当时最高的建筑物,而且在黄浦江边,所以一定要有标志性。我们为这四个字煞费苦心,当时分析了所有混凝土的塔,人家说是一个烟囱加一个糖葫芦,是非常形象的,不是说它不好,烟囱加糖葫芦是很合理的一个结构。东方明珠是华东院集体智慧的结晶,是一个成功的创新,而且也充分地体现了创新驱动发展。

/ 东方明珠设计草图 /

东方明珠

印尼雅加达塔设计方案

/ 东方明珠投标评审会现场 /


Q

东方明珠的成功创新有哪些重要意义?

A:可以这样说,东方明珠是完完全全由中国人自己设计、自己施工、自己经营,而且取得了成功,这在世界上也是少有的。东方明珠成为了上海的标志,讲起东方明珠就想起上海,讲起上海就想起东方明珠,它甚至是中国的标志,讲到中国的科技进步,常常就会出现东方明珠。而且,东方明珠真的赚钱,在全世界也就只有2个塔,一个是东方明珠,一个是巴黎的埃菲尔铁塔,这是很值得我们自豪和骄傲的。不过,这不是我一个人的成果,而是我们整个团队的努力,也离不开整个华东院的支持,以及全国人民的参与,是大家一起努力的结果。作为东方明珠的设计总负责人我很荣幸,这对我个人成长来说是一个非常好的机遇,是改革开放带给我的机遇。

/ 夜晚的东方明珠 /


Q

请介绍一下您在东方明珠项目中的角色?

A:建筑的设计总负责人通常是由建筑师来承担的,但是东方明珠这个项目,结构是非常重要的,大家都没怎么做过这么高的建筑,所以由结构工程师作为设计总负责。我从最早的可行性研究就参与进来,做了大量的调查研究,歪打正着实现了我最初做建筑师的愿望。我也是受奥雅纳先生的影响,他是我在英国做访问学者(1980-1982)时就开始崇拜的偶像,他也是结构工程师,但在建筑方面很有建树,还获得了建筑的金奖。当时我就下了决心要向他学习,东方明珠项目让我实现了梦想,在建国六十周年的时候,也获得了中国建筑学会的建筑创作大奖。

/ 与印尼专家讨论方案 /

/ 印尼雅加达塔试桩 /


Q

金茂大厦是国内较早的超高层建筑,华东院也参与了很多技术性的工作,充分发挥了技术优势,您能介绍一下吗?

A :在金茂大厦项目中,华东院具有双重身份,既是业主顾问,审查SOM的设计;也是SOM设计代表。金茂大厦项目中有一个专门的组SOM—ECADI,由美国设计公司和华东院联合组成。虽然因为市场竞争的关系,华东院没有拿到金茂大厦的项目,但华东院有丰富的超高层经验,是有发言权的,业主也非常信任我们,院里就把这个任务交给了我们东方明珠设计组,我是组长。在审查SOM的设计过程中,我们发现并帮助他们解决了一些问题。比如,金茂大厦是一个伸臂结构,SOM的方案内力非常大,很费钢,我们提出了减小内力的改善建议,SOM接受并作为一个很大的方案改进措施写在他们后来发表的著作里。还有金茂大厦的幕墙,由于方案中幕墙的壁厚比中国的规范薄0.5毫米,不能通过审查,后来我们和同济大学合作进行试验研究,证明可以满足要求,这样就给金茂大厦省下来一大笔钱。所以我们在金茂大厦项目中也做了不少的贡献,并得到了SOM的认可,施工图阶段邀请我们做他的设计代表。

/ 金茂大厦 /


Q

您是如何理解技术创新的?

A:技术创新可以从几个方面去看。首先,技术创新非常重要,他驱动社会发展。从蒸汽机、电动机、互联网到现在的人工智能,关键技术的发明引起全球生产方式、生活方式巨大变化,特别是现在AI技术发展带来日新月异的变化。


其次,创新本身也需要驱动。在工程设计领域,设计工作以个人的智慧和团队合作为特点,不同于工厂按部就班的流水线,所以管理要相对灵活,需要给创新技术营造宽松的环境氛围。


第三,创新需要松绑和突破。比如规范,就是一把双刃剑,一定要有,但不能把条文规定的太多太细、太硬太死,会让设计这一创造性的劳动变得平庸、乏味。结构设计的核心就是三个词——“强度”“刚度”和“舒适度”,规范的编制要回归设计的本原,只要满足这三个词,就鼓励设计者十八般武艺,各显神通!


第四,土建虽然属于传统产业,但也要积极创新和探索。比如我同学王尔其对多层建筑结构自隔震的研究,他提出最有效的办法就是柔化底层,让底层起一定的橡胶隔震垫作用,也有点像木结构的柱础和斗拱的作用。具体的结构措施是设计高延性、高强度的底层柱子,就是在保证结构具有足够整体稳定性的前提下,让底层柱相对较柔。可以是钢管混凝土柱、铅芯柱、组合柱等,也可采用其他消能措施,如柱脚和基础杯口间加垫等。这就突破了某些规范的要求,包括刚度比要求、下刚上柔的原则等等,但它满足了小震不坏、中震可修、大震不倒和风载下舒适度的要求。


Q

有人说,合理的结构成就建筑之美,您怎么看?

A:“合理的结构成就建筑之美”,我很早在工程院论坛上就提出来了。我喜欢结构韵律之美,力度之美。我是结构工程师,为避争议,在我后来的报告中,把它改为“优秀的建筑需要合理的结构,合理的结构成就建筑之美”。结构工程师也可以有所作为。结构本身是一种内在的、力量的美。我们可以用自己的结构知识去影响建筑师,建议他们采用某种结构体系,更适合于该建筑。

从开始工作,我一直在坚持把设计做得好些,再好些。我经常说,我搞创新的时间和我的工龄一样长。设计是创造性的劳动。每个工程都不同,几无重复,所以,我觉得自己无时不在学习、不在动脑筋,颇为艰苦,但很有乐趣。

我在做华东院总工程师后的第一件事,就是搞结构优化设计。把由华东院设计、当时在上海广为流行和大量套用的仙霞型高层住宅,大刀阔斧地删掉了许多剪力墙。按当时的造价,每幢(24层)节约100万元。该优化设计成为当时华东院的通用图,在多个工程中被套用。

前人已经做过的东西,我们要在该基础上做得好些再好些。这就必须有所创新。否则,社会就不会进步。创新,可以是大的结构体系,例如东方明珠塔对单筒体电视塔的突破;也可以是小的构件和节点,例如深圳保利剧场的屋架节点。



Q

听说您一直在思考设计和创新,还有一个关于“天空城镇”的梦想,能给我们讲讲吗?

A:我从参加工作开始就有一点不太安分守己,就想创新,这也恰好符合现在的“创新驱动发展”精神。我办公室里有三个模型,一个是上海中心的投标方案,一个是广州塔的投标方案,还有一个是天空城镇的设想,都是我的梦想。很遗憾,上海中心项目因为我们公司规模太小而被取消了投标资格。我的方案叫“万众大厦”,四面八方看起来都是“众”,结构非常稳,非常合理,同时通过巨型结构把地面还给城市居民,让人感觉非常亲近。

天空城镇的概念是创造很多的空中平台,让人在上面活动、交流,甚至种树种菜,屋面也可以采用太阳能发电。此外,我还把高层建筑里面的电梯剥离了出来,集中成一个市政交通,这个市政交通不是水平的,而是垂直的。比如人从地铁出来就可以直接从地道过去乘坐垂直电梯,这样垂直电梯就成为市政交通的一部分。“天空城镇”是乌托邦——我的一个梦想。

/ 试设计的天空城市高580米,建筑覆盖率8.9% /


Q

在您的个人发展过程中,有哪些重要的机遇或转折点,它们如何影响了您的人生轨迹?

A :是的,在我的个人发展过程中有几个重要的机遇,对我的一生影响很大。一个是考上清华大学,一个是毕业后分配到华东院,可以接触很多大工程,第三个就是到英国去学习他们的设计经验。1980年,中国改革开放的大门刚刚开了一条缝,我就去了英国,这个机遇很难得。当时英国只给中国一个结构设计人员的奖学金名额,我很有幸被选中,也是一个机缘。

/ 江欢成与Mr. Forster在东方明珠 /


到国外,发现他们和我们的思路完全不一样。虽然说原理都一样,但是他们见得多,做得多,眼界就开,积累的经验多了,就敢做。我去英国最大的收获就是四句话——学英语、交朋友、开眼界、树信心。回国后我就敢做了,我还在上海土木学会介绍了英国和香港的高层建筑设计。

/ 江欢成与矶崎新 /


Q

华东院是行业内口碑较好的设计院,您觉得成功的核心要素是什么?

A:华东院应该说是比较成功的设计院,现在回过头来想想,华东院之所以成功在于这八个字“人才、优质、创新、品牌”。第一是人才,华东院成立的时候,很多老前辈、海归都集中在这里,是人才集聚的地方,1960年代招了一大批大学生,都来自于名校,所以华东院的成功,我觉得第一个就是人才,珍惜人才、爱护人才,让人才去发挥作用。第二是优质,做出来的项目是经得起时间考验的,比如东方明珠就是一个很突出的代表,还有世博会演艺中心、上海广播电视大厦、浦东国际机场T2航站楼、虹桥综合交通枢纽等等,这些都是优质的成果,所以质量是生命之泉,人才是基,优质是本。第三是创新,要发展就要创新,东方明珠就是创新的成功。第四是品牌,我觉得华东院已经有这个品牌了,一定要把它用好、护好,而且要对标国际上最知名的设计公司,争取赶上他们,甚至超过他们。我对后来者的期望就是把这四句话做好“人才为基,优质为本,创新发展,品牌对标。”


Q

您对集团和华东院的未来发展有何期望或祝愿?

A:我祝福华东院能够尽快地成为国际知名的建筑设计公司。集团是上市公司,希望华建集团能够做大做强,这样设计人员就能够更好地展才华,不断创新,把设计做得好上加好!


采访:集团周年庆办公室

整理:《华建技术》编辑部


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