在探索建筑工业化的道路上,季兆桐投身其中已有半个世纪。在美国、新加坡、印尼和中国台湾,他一手打造的预制装配式楼宇、厂房和商场等,至今都堪称建筑工业化领域的经典;他以全预铸工法在美国兴建的停车场,时至今日仍是美国建筑业界的标准“活教材”。
“采用预应力钢绞线可省60%的钢材,用中空预应楼板可节省50%的混凝土材料,采用全预铸工法可节省100%的木材,采用机械力省工省时,并可大大的提高工程品质。”
这是季兆桐研究了一辈子的全预铸工法,也是他践行一生的节能环保、高品质建筑之道。
负笈美国,成就当代工程精英
1939年,在全民族全面抗战的危亡时代,季兆桐在贵州桐梓这个崇山峻岭护佑下的县城中降生。生逢乱世,他的人生不得不在颠沛辗转中度过,幼年时期随家不断转居重庆、上海、香港,直到1951年才在台湾基本安定下来,就读于北师附小5年级实验班。
即便是动荡流离的战争时代,季兆桐都不曾丝毫放松学业。大学期间,他便对建筑设计充满热爱,1962年以土木工程系第一名的卓越成绩,从中原理工学院(今台湾中原大学)毕业,由此奠定他成为一代预铸工法建筑大师的坚实基础。
大学毕业后,季兆桐服兵役、与吴闻雁女士订婚。1963年,他前往美国明尼苏达州立大学土木工程系攻读硕士。两年后,他如愿拿下硕士学位、结婚成家,并在美国宾夕法尼亚州一家著名的建筑工程事务所(Bllente & Clause Engineering Architects公司)担当结构设计工程师,人生就此步入新阶段。
Bllente公司相当专业,承揽的都是体育馆、公路隧道、桥梁等大型工程项目,令季兆桐的建筑工程知识得以在实践中磨砺,真正领会到“结构设计的内涵和精髓”,受益良多。但他很快就不满足于工作所学,干脆放弃优厚工作待遇,于1967年前往宾州州立大学土木工程系继续攻读博士学位,并将“预铸工法”确立为自己的研究方向。
上世纪六七十年代,欧美国家的建筑业需求风起,预铸工法以其造价低廉、品质优异、施工快速而备受青睐。但当年的混凝土预铸主要采用蒸汽养护技术,劣势非常明显:高温低、传导差(只能传导30%的热量)新加坡季氏科技工程公司,加上蒸汽对施工环境和机械设备都存在不利影响,人们对此都无可奈何。
季兆桐则抓住技术痛点,开创性提出了电阻丝养护法。他在宾州一家大型水泥预铸厂反复试验,结果发现,电阻丝养护法可使混凝土预铸件强度、构件与钢筋间的握附力都大幅提高,预铸件车间也不再水汽蒸腾,全行业都被这一创新技术所折服。1970年,季兆桐的毕业论文“预铸混凝土”大获成功,他也由此取得博士学位。
作为在专业领域做出开创性贡献的青年才俊,季兆桐很快收到美国俄亥俄州肯特市中西预铸工程公司(Midwest Precast Company)的工作邀约,担当总工程师。
此时,美国联邦住房协会(Federal Housing Association)正在全国大力推广水泥预铸工法,公司又在肯特市承揽到大量公寓楼项目,给了季兆桐大展宏图的良机。他亲自主持项目设计、生产吊装,直到交屋完工为止。公司对他卓越的组织、设计、施工能力刮目相看,季兆桐也在工程实践中完美验证了平生所学。
工作之余,季兆桐还在肯特州立大学(Kent State University)建筑系担当讲师,主讲结构设计。这一时期,台湾大批赴美留学的建筑英才慕名而来,纷纷投奔季兆桐门下,成为他的学生、助手。这些晚辈后来都卓有成就,其中就包括蔡正义、卜建平等活跃在台湾业界的知名建筑师。
1972年,季兆桐转而供职于CMC公司(Concrete Masonry Company),参与市场推广和工程规划工作。很快,他迎来了事业上的新机遇。
70年代的美国已成为不折不扣的“汽车国度”,人们开车进城上班、娱乐、购物,却散居在偏远郊区,使得城中大型停车场极度稀缺,特别是大型医院、商圈、办公写字楼等人流密集的公共场所,问题更加突出。一时间,全美掀起了大快赶上修停车场的热潮。一座五六层楼的超级停车场,一口气能提供500-1000个停车位。但投资商敲着计算器就能把每个停车位的平均年收益算出来,如何快速建造、降低成本,成为每个投资商最关心的问题。
而熟知季兆桐的开发商注意到,他的“人造地”理念和全预铸设计,简直是为这类工程量身打造的完美方案。
1973年,开发商Ruhlun希望季兆桐能帮助完成一个大型预铸停车场的设计工作。季兆桐毅然接下,出色完成,顿时在业内声名鹊起。一年之内,12座全预铸停车场的设计项目纷至沓来,令季兆桐接单接到手软。当时,预铸停车场的设计非常新潮,在一些关键性的技术处理上,全美的建筑师大都经验不足。但季兆桐在多个大型工程项目的磨砺下,迅速积累大量实践经验,很快成为这一细分领域的大家。
为分享自己的卓越积累,季兆桐撰写出版了《预铸停车场设计手册》,顿时成为“停车场圣经”。此后半个世纪,全美的设计师干脆“照抄”季兆桐的设计理念,他的设计图样成为业界的经典标准。原因无他,设计合理、用料经济、坚固耐用。“直到现在,美国所有的预铸停车场设计都和我原来的设计雷同。”季兆桐无比骄傲地说。
在预铸停车场设计上的出类拔萃,让季兆桐踌躇满志。很快,他独立创办实佳工程顾问公司(Structural System Consultant),开启了在全预铸工程领域的全新事业。他的梦想并不仅限在美国,而是希望能将预铸工法的理念和事业扩展到全世界。
结缘大师,回归东方寻求新归宿
1974年,季兆桐受邀返台做学术交流、讲预铸工法,引发了台湾中华工程的强烈兴趣。此时,台湾经济正蓬勃起飞,房地产迎来第一次飙涨时代,房屋供不应求。季兆桐的预铸工法能实现快速建造、坚固抗震,简直是开发商梦寐以求的技术。他们希望在季兆桐的帮助下,为中华工程设计建造预铸工厂,以实现年产3000套普通住宅的产能目标。
能让预铸工法造福同胞,这是季兆桐最开心的事。他立刻马不停蹄开始规划,前后耗费一年,考察了英国、法国、荷兰、新加坡等国的预铸工法系统,并结合自己在美国的成功经验,如期将工程计划报告书交付中华工程。这份报告对台湾业界震撼极大,连中华工程派来与季兆桐研讨的数位工程师,后来都成了台湾预铸工程界的扛鼎级人物。
1975年冬,季兆桐在一场国际学术会议上偶遇世界闻名的土木工程结构宗师林同炎。作为建筑学家泰山北斗级的人物(美国土木工程师学会的预应力混凝土奖干脆就叫“林同炎奖”),林同炎极其欣赏季兆桐的才华。他先是希望能与季兆桐的建筑事务所合作,后来越聊越投机,干脆力邀季兆桐“入伙”,想让他帮助打理林同炎的新加坡分公司(T.Y.Lin SEA),并慷慨给予股份。
要加入林氏企业就要放弃自己的事业,季兆桐颇为踌躇又感盛情难却,更何况这是林同炎大师发出的工作邀请。当年,新加坡的经济条件远没有今天这般繁荣,与美国的生活天差地别。但季兆桐考虑再三,能与林同炎博士成为工作伙伴确属人生荣幸,加上他仍然偏爱华人的生活习惯,也希望孩子能在传统文化的熏陶下成长。最终,他欣然接受了林同炎的工作邀请,并于1976年举家搬到了新加坡。
林大师的头衔自带光环,新加坡分公司(T.Y.Lin SEA)承揽项目自然不在话下,连新加坡世贸中心这样的地标性工程都接踵而至。令季兆桐困惑的是,这样的公司却入不敷出。仔细调查下,他发现公司制度设置有误区:设计图要转包给美国总公司,施工图则转包给新加坡本地合伙伙伴。结果,业主或建筑师一改图,结构设计就要跟着改,设计图又要再送美国总公司修正,施工图还要跟着改一遍。
如此折腾,资源人力太过耗费,当然不挣钱。反复审视检讨下,季兆桐决定大刀阔斧改革,承接工程设计不再转包,而是组建本地团队消化。改革的效果立竿见影,新团队承接了第一个大工程——新加坡香格里拉大饭店,一举走出亏损泥潭,果断打了个翻身仗。
此后6年,季兆桐将新加坡分公司(T.Y.Lin SEA)经营得蒸蒸日上,展现出日益辉煌的前景。但他最终还是选择离开。这一方面是因为美国总公司计划重组,二是因为他念念不忘的,还是想继续推广自己最精湛的预铸工法。
1981年,季兆桐再次自立门户,在新加坡成立季氏设计顾问公司(Chi & Associate)和实班达预铸混凝土公司(Spandeck Engineering),以便大规模生产中空预铸预应力楼板,并决心要用预铸工法,将狮城建成光耀世界的花园城市、璀璨明珠。
光耀狮城,屡屡创造工程奇迹
1981年,季兆桐二度创业的时机可谓恰到好处。此时,新加坡迎来建筑业的高度繁荣期,新加坡建设局(HDB)更是极力推动预铸建筑的发展,季氏科技迅速发展成为新加坡重要的全能型预铸混凝土厂商。季兆桐也凭借其卓越的设计施工能力,接连拿下Stamford水渠盖板工程、新加坡樟宜国际第二机场、实里达高架桥等重大工程,让世人真正见识到他在预铸工法上的卓越造诣。
新加坡樟宜国际机场第二搭客大厦(即T2航站楼),是当时新加坡首屈一指的重大工程、地标建筑,由季氏科技全权负责设计、建造。如此宏大工程,总工期却只有24个月。换作别人,为工期要赶得苦不堪言,季兆桐的预铸工法在快速高效上却是拿手好戏。他开创性地在工地直接设立临时预铸混凝土工厂,整个工程用到32万平方米中空楼板,全部现场精准制造,彻底免除了来回100多公里的运输困扰。
更神奇的是,季氏科技在项目中制造出0.415米厚、2.4米宽、14.2米长的超级中空板,一举刷新当时最大中空板的世界纪录。由于工程设计和高效施工臻于完美,季氏科技因此荣获新加坡建筑业发展局“最佳易建设计奖”。
为实现“居者有其屋”,新加坡政府多年来大力推行组屋制度,80%的民宅由建屋局开发,为降低成本、提高效率,建屋局颇为头痛。而季氏预铸工法在樟宜机场项目中大显身手,令建屋局刮目相看。季氏科技很快承揽到多个组屋项目,像蔡厝港居民住宅区(600单位),建筑规模高达10万平方米,全部以预铸工法建造。
加冷民宅工程,包括303个单位和一座5层停车场。就是这么个普通住宅区区,却成为新加坡第一个采用全预铸卫生间整体成型技术的项目。更令人惊叹的是,季兆桐在其中首次采用开创性的超长串烧柱(4层楼高),16层高楼仅用4根超长串烧柱就实现完美支撑,两月就完成设计、施工任务,其神速令人叹为观止。
外行看热闹,真正的建筑行家才知道,季兆桐的绝艺深藏在超长串烧柱当中:它不仅经济、高效,更有效解决了三向钢筋不断的抗震节点问题。有朋友多次劝说季兆桐为此申请专利,他不但婉言谢绝,还毫无保留地表示:“我认为此法应该普及给全预铸工法的使用者。”
之后,季氏科技又在新加坡完成兀兰多层车道工业厂房。项目中,季兆桐施展巧妙设计,以货车可直达各楼层而驰名。
新加坡地铁第八型大型商业办公中心裙房项目,为16层楼、面积5万平方米的超大建筑,季氏全部以预铸快速施工法,仅220个工作日就大功告成。工程中,更创造出新加坡最长最重的预制柱纪录(长15米、重29吨),大大缩短了工期。为此,新加坡建筑业发展局再度将“最佳建筑设计奖”(CIDB Best Buildable Design Awards)颁发给季氏科技,以表彰其在建筑工程领域的杰出贡献。
进军东南亚,精湛技术成就国家荣耀
一连串重大工程做下来,季氏科技在新加坡可谓有口皆碑,季兆桐很快迎来了海外拓展事业的大好机会。
1988年,台湾汤臣集团(后在上海打造大陆第一豪宅“汤臣一品”)派人到新加坡考察,一眼看中了季氏科技预铸工法的卓越品质。此时,汤臣正谋划在台北三重区建造办公、厂房两用工业城“汤臣工程”,项目总建筑面积高达24万平方米。为确保品质、快速建造,他们决定使用季氏科技设计、制造的预铸预应力构件。
如此庞大工程必须于30个月内完工,季兆桐就在工地仅用60天完成了临时工厂进行生产,另一方面也安排了由新加坡海运至台湾2.2米宽的中空楼板,双管齐下,终于10栋办公、厂房两用的工业城在12个月内完工。
这一举措也让季兆桐一举两得:不仅完美高效地完成“汤臣工程”,1989年底完工后,临时预铸厂也从工地搬迁到南投,季氏科技就此在台湾“安家落户”。
之后,台湾高雄长庚医院职工住宅大楼、南港展览馆等项目,也相继由季氏科技承揽。特别是南港展览馆项目,采用了跨距9米、厚度仅为450毫米的中空预应力楼板,每平方米需承受5吨的活荷载。也有人对季氏预铸构件的承载力抱有怀疑,但当重达300吨的大型吊车直接开上屋顶做钢架施工时,所有怀疑就此烟消云散。
在新加坡和台湾,季兆桐的事业开展得有声有色,预铸构件逐渐供不应求。1989年,季兆桐开建第三家预铸工厂,更大规模地生产预铸梁、柱、楼梯、防空屋、实心楼板等,以满足日益旺盛的建筑业需求。
伴随着一连串的杰出工程,季氏科技已渐成为新加坡建筑行业的“国家名片”。
1990年,新加坡与印尼签订经济合作协议,准备在印尼巴丹岛投资6亿新加坡元,建设工业园区。作为国家投资项目,新加坡政府直截了当指派季氏科技承建其中10座工业园。两国领导人更约定,5个月后就要在季氏科技新落成的工厂中签署合作协议,工期相当紧张。
季兆桐再次展现出临危不乱的本色,全部中空楼板从新加坡运抵印尼巴丹岛,仅3个月就完成了季氏全预铸工厂的建造。1990年8月,在新加坡总理李光耀、印尼总统苏哈托的共同见证下,新加坡贸工部长李显龙与印尼工业部长哈比比在这座崭新工厂签署合作协议,季氏科技再度为新加坡赢得国家荣耀。
1997年,季氏承建马来西亚KILA国际机场停车场项目。整个停车场车位多达6400个,工期12个月,为当时马来西亚最大的全预铸工程。季兆桐本就是预铸停车场的一代宗师,工程一完工,立刻轰动业界,被评选为“世界最佳停车场”。
与此同时,季氏还承建了马来西亚两个大型住宅项目。项目完工后,一批马来西亚朋友力邀季兆桐在柔佛州投资设厂,由季氏负责技术,对方负责场地及承揽业务。原本这是件大好事,1999年厂房都已建立,却遭遇东南亚金融风暴侵袭,致使这次投资无疾而终。
然而,季兆桐推广预铸工法的痴心不改。2010年,他终于再度在马来西亚柔佛州投资建成第四家预铸工厂,了却了多年来的心愿。
从美国、新加坡再到全东南亚,以季兆桐预铸工法打造的建筑数不胜数,广受赞誉。但他最牵挂的,依然是祖国大陆的广大人民;而他最期盼的,正是将预铸工法推向中国,造福社会。
情系祖国,为预铸工法积极奔走
季兆桐在东南亚扩展事业的同时,始终关注着中国宏伟的改革开放进程,并坚信预铸工法能够在祖国大陆大有作为。早在1989年,他就返回大陆交流预铸工法,希望能将这种先进、高效、环保的建筑技术迅速推广。结果却惊讶地发现,由于一些历史原因,人们对预铸工法根本不接受。
追溯预铸工法的历史,它本是“二战”后为顺应城市大规模重建而诞生的建筑技术。在欧美建筑师的持续改良下,它不仅建造快速,预应力钢筋与混凝土构件的组合技术,也确保了建筑的高质量。由此,预铸工法在发达国家取得了长足进步,并顺应了节能环保的时代潮流,为发达国家所青睐。
1995年,季兆桐曾与北京城建洽谈,希望能合作引进一条中空预铸板生产线,并将其卓越的预制工法传授给内地同行。结果发现,工程师们在学术研讨上热情极高,对季兆桐的专题演讲反响热烈,对生产线和预铸工法的引进却相当谨慎,且需要得到监管部门的层层核准,难度很大。
当时,季兆桐又得到一个消息:有家美国预铸构件公司已在北京投资建厂。这家厂商的业务推广很不理想。反复权衡之下,季兆桐深感天时不利,于是暂时将投资计划搁置,静观其变。
2008年,传来了汶川大地震的消息。怀着一颗拳拳爱国之心,季兆桐随即向国家有关部门发出了一份《汶川地震灾区重建建议书》,对公共建筑增设抗震结构,提出了五点相当专业的建议。同时他也向国家表示,季氏科技可免费向灾区提供两套预制中空板生产机械,无偿提供专业技术支持,只希望为汶川震区的灾后重建贡献一份绵薄之力。
作为预铸工法大师,季兆桐早年曾在美国加州大学专门进行过抗震专项试验:全预制钢筋混凝土结构的五层大楼,只要采取合理的接头型式和配筋,在超强地震面前依然表现优异,完全具备超过现浇工法的抗震能力。实际上,如果连这点都做不到,季氏科技也不可能在台湾这个地震高发区拿下那么多工程订单。
考虑到震区灾后物资短缺、运输困难等现实状况,预铸工法有运输便捷、建造快速、节省钢筋混凝土等诸多优点。两套机械运过去,能年产5万平方米预制楼板,很快能重建4所学校。他深信,全预铸工法对提升重建速度、提高抗震能力将产生明显效果。
然而,季兆桐的建议书最终还是石沉大海。“或许是我们的努力还不够!”每每谈及于此,他都深以为憾。
但季兆桐毫不气馁,坚持为预铸工法摇旗呐喊,为宣传推广四处奔走。2009年,他参加在珠海召开的混凝土学术年会,发表“预制结构在中国现代建筑业可行性建议”,并针对国内业界对预制工法技术上的质疑,细致耐心地解释预铸工法中蕴含的建筑高科技。
当下中国建筑大量使用高强度的钢筋水泥,但在季兆桐这样的专家看来,这种建筑工法已然落伍。真正高质高效、节能环保的当属预铸工法,它能实现房屋工业化、施工机械化、用料经济化,对于建筑业质量水平的整体提升显而易见。
季兆桐曾算过一笔精细账:“采用预应力钢绞线可省60%的钢材,用中空预应楼板可节省50%的混凝土材料,采用全预铸工法可节省100%的木材,采用机械力省工省时,并可大大的提高工程品质。”这既是一笔经济账,更是环保账。
显然,发达国家已经把这两笔账算清楚,欧美日预铸建筑大规模兴起,占比高达60%以上。中国建筑专家们听季兆桐讲得头头是道,自己走出国门,也见识到预铸工法的先进可靠,季博士所言不虚。
有专家表示,曾在日本参观一处17层楼的建筑工地,结果发现,日本人已将预铸工法的精确性发挥到极致:预定7个月的工期,项目经理能精确计算到哪天完工;施工现场干净清爽;所有预铸件精准编号,分到哪层哪间一清二楚,现场少一个部件都没法开工……由于有了预铸工法,日本人把盖房子变得像丰田造车一样,环保、精准、快速。
而中国的建筑工地都是尘土飞扬、干湿混杂,混凝土浇筑现场泥泞不堪。盖个10万平方米建筑楼估计用钢6000吨,实际要用7000吨;混凝土用起来更没谱,浪费巨大,工地总能清出几百车建筑垃圾……相比之下,差距不是一点半点。
华夏圆梦,为建筑业界创造未来
时代的潮流浩荡向前,季兆桐坚信,只要中国坚持向前、不断发展,必然会走到建筑工业化的历史阶段。他始终与中国各方面保持密切联络新加坡季氏科技工程公司,随时准备用预铸工法实现报效祖国的人生理想。
2013年11月,全国政协主席俞正声在北京主持座谈会,第一次从国家层面明确表示支持建筑工业化,令相关企业备受鼓舞。国内的土木建筑业协会、建筑科学研究院等机构纷纷邀请季兆桐,聆听他在预铸工法领域实践的经验与心得。季兆桐在学术交流中也深切感受到,预铸工法在中国的春天正大步走来。
2016年秋,季兆桐终于迈出关键性步伐,在江苏常州建成季氏科技在中国大陆的第一家预铸工厂。新工厂占地1.2万平方米,拥有年产20万平方米预制构建的生产能力。此外,季氏还与常州规划设计院共建设计公司,可为预制建筑项目提供全方位的设计咨询和技术服务。季兆桐在中国投资建厂的夙愿,终于实现。
今天,中国的建筑业同行们有了切身体验季氏预铸工法的好机会。
2016年,季氏科技承揽常州工程职业技术学院地下工程;2017年2月26日全面进场吊装,预计7月就能完工交付,可谓进展神速。整个项目建筑面积为9158平方米,全面采用季氏国际领先的“无支撑全预制混凝土整体装配结构体系”,预制率高达63%。其中,结构主体竖向构件采用串烧柱形式,三层柱一次预制成形、一次吊装到位;其他像叠合梁、中空楼板、梯板等混凝土预制件,也全部由“常州季氏”生产制造。
为适应中国南方的地域特点,“常州季氏”针对预制构件进行了专门的研发设计,并为其施工方法、制备方法等申请了六项专利;项目中,还采用了BIM(建筑信息管理)云平台协同技术,将三维模型数据与施工进度、合同、工艺、成本、材料、劳动力等信息全部集成到同一平台,并实现了移动端应用;18项绿色建筑集成技术的应用,则将项目打造成绿色建筑的示范性标杆。
季兆桐相信,随着这一示范性工程的顺利完成,中国建筑业界对预铸工法将会产生更直观的认识,这一先进建筑工法也会随着人们信心的增强逐步推广、发扬光大。
实际上,河南郑州、广东深圳已有好几支建筑专业团队对季氏预铸工法极有兴趣。有的在积极协助推广,有的已展开了设计和建筑规划;江苏常州则已决定,要将预制工法从局部试点,推向规模化发展。
风雨数十年过去,季兆桐眼见中国建筑业经历飞速发展,却对预铸工法却知之甚少,甚至怀有偏见,认为成本高、不安全、防水差,排斥下不肯使用,不禁感慨万千。
好在近年来,这种情况已大为改善,政府高层认识到预铸工法对于节能环保意义重大,开始积极宣传,并出台政策大力推广,业界的抗拒心理也日益消减。比如江苏省,对预铸建筑会提供每平方米200-300元的补贴;深圳则规定,要逐渐增加预铸建筑面积占比;常州更明确规定,绿地、公寓等类建筑必须要有20%的预制构件。这些政府出台的优惠政策和大力推动,都令季兆桐备受鼓舞。
与此同时,全国各地延请季兆桐去做预铸工法演讲的邀约不断,中国建筑业界越来越多的人开始仔细聆听季兆桐的声音。实际上,季氏预铸工法与普通的建筑工业化仍有不同,那就是季氏提供的,是建筑设计、构件铸造和施工装配的一体化服务。这样做的好处是,业主根本不用担心各个建设环节的匹配问题,季氏通过一站式服务和整体报价,达到项目整体的最优性比价。显然,这才是建筑业转型升级的未来。
虽然预铸工法在发达国家已相当成熟,但季兆桐非常清楚,中国在这个转型升级过程当中肯定还会面临各种问题或不足。即便政策上鼓励支持,也不可能一蹴而就,必然要经历一个曲折过程。这其中,有各地政策补贴问题、人才短缺问题、同业竞争问题、建筑标准问题等等。在他看来,中国的预铸工法正在形成自己的标准体系,这些对于建筑工业化的未来都至关重要。
季兆桐曾说:“我最大的梦想,就是能把预铸工法推广到全中国,为国人出力,为社会造福。”人们也期待他在预铸工法的布道之路上,为中华大地留下越来越多令人赞叹的建筑奇迹。
文章转载自华商韬略(ID:hstl8888),禁止私自转载,如需转载,请联系华商韬略授权。
建筑革新最前沿!在这里了解装配式建筑:
发布者:sgadmin,本文为作者独立观点,不代表本站立场。转载请注明出处:https://www.sgstarting.com/archives/6111