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  据国外媒体报道,英国奥雅纳(Arup)工程顾问公司副主席塞西尔·巴尔蒙德(Cecil Balmond)被誉为“世界上最伟大的建筑师”,他的许多作品都名闻遐迩,比如,为2012年伦敦奥运会设计的高394英尺(约合120米)的标志性塔式建筑。以下是由巴尔蒙德本人选出的世界十大工程奇迹,胡夫金字塔与巴拿马运河榜上有名。

  1.迪拜塔

迪拜塔

  平面有点像一朵三叶花瓣,中间为六边形,六边形的边上也间隔设置核心筒结构,形成一种扶壁结构

  几年前,摩天大楼的高度一般保持在1500英尺(约合457米)左右,富有的迪拜人决定打破这一纪录,建造高度达2700英尺(约合823米)的迪拜塔。这栋摩天大楼的结构采用全新的“扶壁核心”(buttressed core)设计:平面有点像一朵三叶花瓣,中间为六边形,六边形的边上也间隔设置核心筒结构,形成一种扶壁结构。

  身在800多米的高空,你必须十分注意工程学上称为“次级效应”的影响。初始效应包括引力和大风,但在次级效应下,你不得不考虑温度和湿度变化等因素,重压之下,建筑材料还会稍微变形。在这一高度下,你必须考虑到方方面面的影响,稍一疏忽,可能带来灾难性后果。所以,设计人员要对整个工程展开细致入微的计算,不能放过任何一个细节,以达到完美的设计标准。

  巴尔蒙德认为,除了中东,别的地方的人恐怕无力进行这种尝试,因为这样的工程完全是用金钱堆出来的。至于这种行为是否愚蠢,没有人知道。迪拜塔采用全新的施工技术,细微之处不可思议。例如,电梯以令人难以置信的速度运转:每小时40英里(约合每小时64公里),而正常情况下,则是每小时12英里(约合每小时19公里)。

  2.布鲁内莱斯基穹顶

布鲁内莱斯基穹顶

  意大利佛罗伦萨教堂穹顶建于1420年至1436年间,跨度超过140英尺(约合43米),设计独特,没有任何支承构架。知名建筑师和工程师菲利波·布鲁内莱斯基(Filippo Brunelleschi)表示,他不需要内部脚手架就能完成穹顶建造,凭借这一点赢得了这个工程。在那个时代,这种不用脚手架的施工技术令人难以置信。他发明了一个全新的方法,让重量分布于穹顶周围,这样就不会垮塌。

  布鲁内莱斯基还让人将石块和铁焊接在一起,制成拉力环,采用人字形砖造结构保证穹顶不会裂开。在真正建造时,布鲁内莱斯基还不得不牺牲自己提出的部分理论,体现了一个伟大的实用主义者的价值。他相信,只要设计合理,足以承受整个穹顶结构的重量。布鲁内莱斯基的理论确实在实践中得到了检验。

  3.圣索菲亚大教堂

圣索菲亚大教堂

  位于土耳其伊斯坦布尔的圣索菲亚大教堂改变了建筑历史,改变了人们看待空间的方式。在塞维利亚大教堂1520年建成以前,圣索菲亚大教堂把持世界上最大教堂的头衔达1000年之久,同时还发明了间接承重转移的概念。圣索菲亚大教堂的设计者提出了一个大胆的创新概念,即穹顶不必直接与地面相连。相反,穹顶呈扇贝的形状可以将重量分散到各处。这是建筑发展史上一个具有里程碑意义的作品,创新程度超乎我们的想象。它仅是个概念而非计算结果,因为他们不知道所有的理论和计算公式。

  4.荷兰三角洲工程

荷兰三角洲工程

  1953年,荷兰发生了一次历史罕见的特大洪水,堤坝被毁,海水倒灌,大约1800人丧生,当局意识到水利工程建设的重要性。一个解决方案就是封闭通向安特卫普和鹿特丹的某些河口。基本理论非常简单:将堤坝暴露于海水的范围降至最低程度。但是,具体到实施这种规模庞大的工程,本身就是一件令人惊讶的事情——必须对整个海岸线做出改变。在欧登塞地区,水利工程是为千年一遇的洪灾而设计;在英国,唯一能与之相提并论的水利工程——泰晤士防洪堤,设计标准也是千年一遇。随着海平面不断升高,拓宽海岸沙丘、加固海堤与河堤的工作估计还将持续100年。

  5.胡夫金字塔

胡夫金字塔

  胡夫金字塔是埃及吉萨金字塔群三座金字塔中最大的一座,规模宏大。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约1300年的建成。胡夫金字塔令人印象深刻的地方在于,石块间合缝严密,不用任何粘合物。鉴于公元前2700年的建筑工艺,这肯定不是一件易事,而如何让角度与直线排列不出现错误都涉及令人难以置信的精确度。胡夫金字塔的建造还严格遵照“黄金分割比”,这是一个后来由希腊人进一步发展的美学概念。

  6.伦敦排污管网

伦敦排污管网

  19世纪50年代,当污水问题导致所谓的“奇臭”(Great Stink)事件,霍乱肆虐时,约瑟夫·巴泽尔杰特爵士是伦敦市政工程委员会首席工程师,他的解决之道是建造83英里(约合134公里)长的主污水管线、1100英里(约合1770公里)长的街道污水管线以及1.3万英里(约合2万公里)的小型排污管网。巴泽尔杰特还做了件令人难以置信的事情:他决定计算出污水流动的数量,并将其翻一番,根据这一数字设计排污管网标准,造福子孙后代。如果他当时不这样做,到1950年,伦敦可能会再次遭遇同样的问题。

  7.罗马圆形大剧场

罗马圆形大剧场

  罗马圆形大剧场建于公元70年至82年间,四层在地上,三层在地下,全部由互相堆叠的拱门组成,共有大约5万个座位,但这么多人却可以在8分钟内疏散出去,时至今日,我们恐怕也难以找到人员疏散速度如此之快的现代表演场地。作为古罗马人智慧的结晶,圆形大剧场不仅体现了空间开放之美,整个结构还非常稳固。

  8.英吉利海峡隧道

英吉利海峡隧道

  连接两个国家的概念是一个令人激动不已的想法,当然,现如今,丹麦与瑞典相连,澳门与中国内地相连,但英吉利海峡隧道却是世界上第一个此类项目。英吉利海峡隧道长67英里(约合108公里),穿越伦敦南部和素有“英格兰花园”之称的肯特郡,使由欧洲往返英国的时间大大缩短。英吉利海峡隧道的后勤保障同样令人赞叹不已。由于这条海底隧道,孤悬在大西洋中的英伦三岛与欧洲大陆紧密地连接起来,为欧洲交通史写下了重要的一笔。

  9.巴拿马运河

巴拿马运河

  巴拿马运河建于1904年至1914年,不仅是连接大西洋和太平洋的黄金水道,还提升了运河本身的水位。令人惊讶的是,巴拿马运河两岸的海平面不同,而满潮水位也不同。为克服这一困难,设计人员建造了三个船闸,每道闸宽110英尺(约合33.5米)。船闸壁厚度不一,底部50英尺(约合15米),顶部10英尺(约合3米)。根据最初设计,巴拿马运河的年货物通过量为8000万吨,但今天,年货物通过量达到2.3亿吨。

  10.米约高架桥

米约高架桥

  建造一座横跨法国南部塔恩河的河谷之上的斜拉索式大桥,本身就需要大胆的创想。米约高架桥最高的桥墩有800英尺(约合244米),比大多数建筑物都高。除此之外,斜拉索高280英尺(约合85米),所以,从河谷谷底到桥塔顶部,高度达到1120英尺(约合340米)。巴尔蒙德对建设方在制造埃菲尔铁塔部件的工厂生产桥面板的事实赞赏有加,因为他对埃菲尔铁塔的宏伟与居斯塔夫·埃菲尔的成就颇为欣赏。

  居斯塔夫·埃菲尔走在了时代前面。如何保持细长的结构一直是个工程学问题,任何结构都不喜欢采用这种外形,因为从本质上讲不稳定。米约高架桥是一个大胆的设计,其设计本身就是一个奇迹。这一切都需要巨大的勇气和创新精神。这个项目不仅仅事关计算——设计人员还承受着巨大的风险,要对自己充满自信。

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