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馮遠

從事結構設計30余年,在大跨空間結構、建筑結構抗震等領域均取得了突出業績,創作出多項具有創新意義的大型精品工程,主持或參加國家和省部級多項重大科研課題,解決了多個行業公認的技術難題,為我國結構工程設計與研究做出了重要貢獻。

 

人物簡介:無黨派人士、四川省政協常委、中國建筑西南設計院總工程師。1982年畢業于重慶建筑工程學院(現重慶大學)結構工程專業后到中國建筑西南設計研究院工作。現為教授級高級工程師,院總工程師。國家一級注冊結構工程師、四川工程設計大師、四川省學術和技術帶頭人。馮遠從事結構設計30余年,主持或參與完成各類建筑工程結構設計100余項,具有豐富的工程實踐經驗,在大跨空間結構、建筑結構抗震等領域均取得了突出業績,創作出多項具有創新意義的大型精品工程,結合專業技術特長主持或參加國家和省部級多項重大科研課題,解決了多個行業公認的技術難題,為我國結構工程設計與研究做出了重要貢獻。

 

尋找力和美的邊界

——記無黨派人士、四川省政協常委、中國建筑西南設計院總工程師馮遠

“一個優秀的建筑設計作品,是建筑創作和結構創新的完美結合。建筑賦予結構以魂,結構成就建筑之美。”

馮遠,一個身材嬌小、性格溫和,有著披肩長發、“知性、優雅”的南方女性,有時候很難讓人把她和她所從事的職業聯系起來。

在一個充滿了邏輯、公式、定理并由男性占主導地位的建筑結構設計領域里,馮遠是一個異數。從事建筑結構設計三十余年,她從基層設計人員做起,最終成長為中建西南院的結構總工程師。

“建筑結構設計應該是剛柔相濟的,結構太剛,變形能力就差;太柔卻可能無法支撐。”

她對設計工作的理解,一如她的性格,不管工作與生活,她都能自如地找到那個恰如其分的平衡點。

中國結構工程大師里的唯一女性

2016年末,馮遠斬獲了職業生涯中的最重要榮譽:全國工程勘察設計大師。她也因此成為該榮譽設立26年來,建筑結構專業領域首位獲此殊榮的女性結構設計師,使她當之無愧地躋身于全國一流建筑結構設計師之列。

但在行業外,她并不是一個明星式的人物。一方面因為她本人謙遜低調,另一方面也因為建筑行業的特性——當一座建筑拔地而起的時候,人們往往只會記住建筑師的名字。

對此馮遠十分坦然,她認為建筑物從構思到建成的過程就像拍戲,是個集體智慧的團隊成果。“為了實現好的劇本,作為建筑結構設計師,我愿意當一輩子的 ‘黃金配角’,幫助建筑師和業主 ‘圓夢’。”

愛美的天性讓她對建筑的結構之美有種獨特的偏愛。當她看到一個造型優美又功能合理的建筑方案時,往往會比建筑師更激動,總要想方設法去實現它。

2001年,成都高新商務廣場的設計方案讓第一次見到它的馮遠驚嘆不已。這個充滿科技感的船型建筑來自一位外方設計師的構思,她形容當時的感受就像“著了魔”,各種可能的結構形式在她腦海里醞釀。

但幾乎所有人都知道,毫無疑問這樣一個前衛建筑,對于結構設計肯定全新挑戰。在這個項目中,有懸挑長度16.3m,尚需上抬10余層樓層重量的間接懸挑轉換桁架;有為滿足建筑物中部能跨越28.8m道路,必須上抬12層樓層的大跨度轉換桁架;還有為了滿足建筑美觀和個性化要求,連接十字形柱和圓管柱的鋼框架節點——尤其是后者,當時在全世界范圍內,如此節點還處于空白之中。

為了找出解決方法,馮遠尋訪了當時國內大量的鑄鋼廠,從冶金原理開始學習材料性能、分析力學模型,驗證其可能性。然而,就在最后一次實驗即將結束時,因為對該結構形式存在疑慮,業主方要求設計師更換方案。

多種壓力下,連外方建筑師都答應更改,馮遠卻選擇了堅持。她最終用一堆數據和模型結果說服了甲方,使國內首創的上圓下方錐臺形鑄鋼框架節點在工程上被成功應用,填補了我國在該領域的空白,榮獲全國優秀建筑結構設計一等獎等多項設計獎項。該建筑經歷了2008年汶川大地震的考驗

事后,她解釋說,如此堅持己見,只是因為“不忍心看到建筑方案的創意被破壞”。

對結構美學的堅持,在她作品中表現得淋漓盡致,常州體育會展中心體育館、重慶袁家崗游泳跳水館、成都南部副中心科技創業中心、重慶江北機場等眾多設計作品,都流溢著一種柔和、簡潔的力量美。

鐘情大跨度結構設計并創下多個第一

馮遠不止一次地說過,建筑結構設計是她生命中不可分割的一部分。

這種對于職業近乎執拗的熱愛,或許源自于她獨特的“土木”基因。

1961年,馮遠出生于一個土木世家。外祖父20年代初畢業于北洋大學土木系。上世紀50年代父母也從哈工大土木學專業畢業,終身從事建筑結構研究工作。

1978年,作為中國恢復高考的第二屆考生,填報志愿時,十個志愿中有九個工民建專業,她形容當時“只知道這個專業”。

1982年,從重慶建筑工程學院畢業的馮遠進入中建西南設計研究院,歷任助理工程師、工程師、高級工程師,最后以扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗,走上院總工程師的技術領導崗位。從業30余年來,馮遠參與完成的項目多達100余項,作品遍布全國各地,其中不乏很多城市的標志性建筑。但讓馮遠最情有獨鐘的,還是“大跨度建筑”的結構設計。

大跨度建筑,(如體育場館、機場航站樓等)是應人類對開闊空間的要求而產生的,凝聚著建筑學的前沿科技,同時也是建筑學榮譽王冠上最閃亮的寶石之一。

馮遠第一次接觸大跨度建筑是在1991年,德陽體育館。

在當時,國內大空間建筑屋蓋形式以平板式網架居多,但在對角線長度105M的德陽體育館,馮遠卻大膽采用少見的雙曲拋物面雙層鋼網殼結構,是當時國內相同結構形式中跨度最大的。這種結構穩定性好、剛度大,有一向受拉、一向受壓的空間受力特點,正好符合造型的結構要求,且設計后的網殼輕巧耐用。

但隨之而來的另一大難題就是傾斜邊界導致網殼支座受力復雜,傳統支座不能滿足要求,加之建造工期非常緊……每每回想起當時的情景,馮遠“只記得壓力大到無法呼吸”;而同事們只記得她不分晝夜加班,并不斷往返于四川省建科院實驗室,有不懂的就四處請教專家教授,以至于老教授們對這位“玩命”的“小姑娘”留下了深刻的印象。通過大量的公式推導,理論和實踐研究,馮遠反常規設計的“凹式橡膠支座形式”的試驗數據與設計值十分吻合,成功解決了諸多設計問題。

建成的德陽市體育館以其新穎的建筑造型、獨特的結構設計,贏得各界的贊譽和好評,還被收入《世界建筑結構設計精品選——中國篇》。項目的成功,也開啟了馮遠從事大跨度空間結構的設計生涯。

對大跨度結構設計,馮遠有著獨到而深刻的認識。她說:大跨度結構設計就是順應大自然作用力,遵循“力隨形、形定力”原則。建筑形態決定結構的受力力流分布,這是一種最能體現建筑與結構完美結合的建筑類型。

隨后,她又在大跨結構領域創下多個第一:

世界上首個大跨度橢球形索承單層網殼結構(2006年常州體育會展中心體育館);

國內最大跨度的鋁合金單層網殼結構(2009年,成都中國現代五項賽事中心游泳擊劍館);

首創大開口車輻式索承網格結構(2011江蘇徐州奧體中心體育場);

我國首例大型剛性屋面索穹頂結構(2014四川雅安天全體育館)……

300米?400米?什么跨度才是結構的極限?什么才是最優的大跨度空間結構設計?1000米?馮遠微微一笑,科技不會止步。她自嘲自己是愛自找麻煩的人,每一次設計,不僅是追求技術的突破,更是一種過程享受。

在常人理解里,建筑結構設計的“枯燥”和“冗雜”,在馮遠的眼中卻是另外一番景象。她常說,“‘責任’最多能讓你的工作取得良好的業績,但‘熱愛’卻可以讓你收獲更多”。她這種工作激情也深深影響著西南院的年輕人們。

安全是結構設計的出發點和底線

“設計工作是從感性到理性的過程,建筑師天馬行空的想象如果沒有結構分析的支撐,那也只能是紙上建筑。”馮遠說,“建筑物的安全性,始終應該是結構設計的出發點和遵守的底線。”

學生時代的馮遠有點隨性,但工作中的她卻一直以“嚴謹、苛刻”著稱。在馮遠的桌上,總會見到很多用紅筆修改得密密麻麻的圖紙,眼里揉不得沙子的她每次都會詳細批注圖紙錯誤的原因以及修改建議,連標點符號都要糾正規范。

問及為何如此嚴苛,她說:結構安全必須100%,在災難面前哪怕1%的失誤也可能損及人的生命。這是她對工匠精神的一種堅守,也是作為四川兩次地震親歷者最深刻的感悟。

“2008年,四川汶川發生了震驚世界的特大地震,讓無數座房屋瞬間崩塌、無數個生命永遠消失,更讓身為房屋建造者的我們痛心疾首。”地震過后,作為西南地區龍頭設計單位的技術負責人,馮遠和其他技術人員一起,在第一時間前往災區,協助政府參與技術評估、震害調查、工程回訪。

災區殘垣斷壁的場景深深刺痛了馮遠,“在災區考察時的畫面依舊歷歷在目,它們無時不在提醒我身上的責任”。從災區回來后,有一段時間她仿佛得了強迫癥,必須不間斷地工作,直到重建工作有序開展,這一癥狀才得以緩解。

“我想把從這次地震中的教訓與經驗宣傳出去,”馮遠說,“災難不可避免,損失則可以降到最低。”災后,她先后參加了中國5·12、日本6·14地震震害結構抗震災后重建研討會、中國工程院研討會等國內外20余個學術會議,并在會上作主題發言。

此外,她也把與同事們在災區收集的震害資料進行分類整理,主編并參與撰寫了《來自汶川大地震親歷者的第一手資料——結構工程師的視界與思考》一書。該書于2009年以中英文雙語出版發行,為抗震研究提供了翔實的參考與借鑒。

地震給人類帶來不幸,值得一提的信息卻是,在汶川地震和蘆山地震中,由西南院設計的項目經受住了考驗,無一倒塌。“對于我們建筑設計工作者來說,最欣慰的莫過于此。”馮遠說。

她說建筑結構設計過程,就像精心培育自己的孩子,除了職業責任,更需要愛心和熱情的澆灌。我們像父母了解孩子的優缺點般,熟悉我們作品中結構性能的優劣,并認真找出它的不足,對應彌補。這樣設計完成的建筑才是“性能優良”的“健康”建筑,才有可能抵御各種外界作用的襲擊。

談及災后重建的工作,馮遠說:“一方面是抗震技術的創新與突破,另一方面是防震減災意識的普及與提高,設計理念的轉變。”由她提出的分離式減震型樓梯、填充隔墻與框架柔性連接等抗震技術設計,在40余項災后重建項目中成功應用。由她參加完成的《建筑結構基于性態的抗震設計理論、方法及應用》研究成果榮獲2015年度國家科技進步一等獎。

馮遠總是很忙碌,解決技術難題、開展科研攻關、培養青年技術骨干、組織學術交流、編寫技術規范…… “作為一名結構設計工作者兼技術管理者,我既感任務艱巨,更覺幸福萬分。”她說。

“艱巨,因為作為一名總工程師,必須是企業技術實力的代表,必須緊跟工程技術發展步伐,時刻處于科技創新的前沿;幸福,因為建筑是歷史的記憶,結構是成就建筑的骨干。在整個設計過程中,伴隨著她本人熱血、辛勞和汗水的奉獻,伴隨著她自身的成長和進步,她樂在其中、享受著創新的快樂。”

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