工程師穿越到古代,看看他們能建造出怎樣的建筑?
看多了穿越劇,于是有人問“如果一位工程師穿越到古代,他能建造出怎樣的建筑(為方便討論假設(shè)朝代為明,僅利用當(dāng)時的材料且不考慮勞力等因素限制)?”你會給出什么答案?先看看網(wǎng)友的回答。
結(jié)論一:
我們再給題主追加幾個條件
1、如果穿越回去,能獲得足夠的權(quán)勢,比如說當(dāng)皇帝,這樣才有能力獲取資源。
2、這位工程師有足夠的知識。
從材料的角度來說:目前常用建筑材料有:混凝土,鋼筋,鋼材。波特蘭水泥發(fā)明于1824年,也就是說和明朝的年限也就是200-300年的差距。如果這位工程師有足夠的權(quán)利與建筑材料知識,利用中國瓷器的燒窯經(jīng)驗,提前將水泥發(fā)明出來,是完全可能的,于是,混凝土的制備應(yīng)該沒有技術(shù)壁壘了。
鋼材與鋼材的制備就比較困難了,鋼材的性能與鐵器是有很大差別的,鐵器在古代也是極為緊俏的戰(zhàn)略物資,所以發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的希望不大。
適當(dāng)利用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理知識,借用一些竹材或者其他具有韌性的材料與混凝土相結(jié)合,搞一些超越時代的建筑,應(yīng)該是可能的。比如用混凝土澆柱子代替木頭改善防火性能。再結(jié)合力學(xué)知識,比如說跨度大點的圬工拱橋,成本低點的兩層小樓等等
結(jié)論二:幾乎沒有改變。
有很多答案說,制備混凝土、鋼筋這種創(chuàng)造新材料的事,這些完全不是結(jié)構(gòu)工程師做的,只是他大概知道而已,論制備混凝土,水泥廠工人穿越比結(jié)構(gòu)工程師有用多了,就是我們建筑師也知道一些啊。
我覺得,這個命題可以轉(zhuǎn)為“古代人只學(xué)了現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)知識,能創(chuàng)造出什么樣的建筑?”,這樣,題目就干凈多了,沒有那么多非分之想。
居住建筑方面:古代人口密度低,單層、雙層等簡單建筑已經(jīng)足夠用,建更高或者空間更復(fù)雜的建筑,沒有此需要,另外建筑成本會上升,使用也不方便(沒有衛(wèi)生間、電梯)。所以,古代憑經(jīng)驗感覺到的結(jié)構(gòu)知識已經(jīng)足以應(yīng)付。
公共建筑方面:比如寺廟,塔,城墻、牌坊,受限于材料(木、磚、石、瓦),基本上也作為不大,原有的多間多進式攤大餅的空間擴展模式,也是個很好的“大空間”實現(xiàn)方式。
沒有新材料、新生活設(shè)施的出現(xiàn),離開了混凝土、鋼,在古代的結(jié)構(gòu)工程師最擅長的應(yīng)該是在原磚木結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化,并不會產(chǎn)生太大飛躍。
結(jié)論三:問題涉及以下幾點
1看建筑材料。水泥應(yīng)該可以調(diào)出來,鋼筋就有點玄乎了。
2看建筑方式方法。沒有重型設(shè)備,基本無法想象能造出比較高大的建筑(非木結(jié)構(gòu))。
3看個人能力(設(shè)計水平)和設(shè)計手段(現(xiàn)在能手工作圖的有幾個?)。
4看客戶的情況。如果正好趕上是寧王要你設(shè)計王府,嘿嘿,等著被咔嚓吧。
5看需求。以現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)設(shè)計,基本上設(shè)計的方向比古代要高大,而古代多是高大(壯麗)的大型建筑,否則木磚結(jié)構(gòu)已經(jīng)充分成熟能夠滿足需求了,何必用水泥技術(shù)。
6 看建造能力。古建筑木工為主,而現(xiàn)代建筑承重結(jié)構(gòu)上不以木工為主。結(jié)構(gòu)你設(shè)計的是水泥,也要古代的建筑工人去建造的呀。
綜上所述,要把現(xiàn)代建筑的優(yōu)勢/特性搬到古代也是非常吃力的。成本及設(shè)計要求難度雖然不及現(xiàn)代,也不會太小。我覺得不是要求造個寺廟(塔之類的)就是造個皇陵,其他嘛就是軍事建筑了,比如城墻地堡;而明長城的墻體穿越到現(xiàn)代就是現(xiàn)今非常流行的外墻仿磚涂料。
其他小概率的可能就是一些木結(jié)構(gòu)不太適應(yīng)的建筑,才能發(fā)揮一下了,比如懸空寺類似的特殊建筑。再其他就可能是連建筑都算不上的某井、某橋了。這個假設(shè)又有一個前提,結(jié)構(gòu)工程師。。。我認為,一個純結(jié)構(gòu)工程師對如何造出建筑其實是不懂的,只懂的是結(jié)構(gòu)承重的設(shè)計,而要造出成品,估計要在工部領(lǐng)一個侍郎的銜,再給大量民夫培訓(xùn)(忽悠)出如何用現(xiàn)代方式來建造。以上這些,是一個結(jié)構(gòu)工程師很難達到的要求。
結(jié)論四:
比之當(dāng)時,當(dāng)今工程師的優(yōu)勢在于計算以及對材料的了解。優(yōu)化設(shè)計出來的木結(jié)構(gòu)的塔和橋能比當(dāng)時靠經(jīng)驗做出來的結(jié)構(gòu)更好,容積和承載能力更優(yōu)。
據(jù)說明代時已經(jīng)能制造生鐵和生鐵煉鋼了,但以當(dāng)時的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟能力,這種材料用到建筑上還是奢侈了一些,而且鋼鐵太重了,沒有施工器械也是個問題。但是完全靠人力來克服的話,造鐵橋或者鐵塔應(yīng)該也不是夢。但是這種鋼鐵材料比起今天的工藝制造出來的構(gòu)件來說,延性不足,能造出來的結(jié)構(gòu)要么體量不大,要么荷載不能太大。混凝土(水泥)幾乎沒有制作的工藝。今天常用的預(yù)制或現(xiàn)澆的材料,都不如粘土磚、石材和木材方便。所以除非借鑒古埃及的石灰砂漿(強度低,也不適合用來與鋼結(jié)構(gòu)搭配),要造鋼和其他材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不可能。
結(jié)論五:
1. 建筑材料的選擇,只是一位結(jié)構(gòu)工程師的話,個人覺得沒有足夠的話語權(quán)和資金去研究新材料,所以還是以木結(jié)構(gòu)為主。
2.設(shè)計風(fēng)格的選擇,首先只是一位結(jié)構(gòu)工程師,設(shè)計水平本身不如建筑師,加上現(xiàn)代的教育體系是基于現(xiàn)代材料比如玻璃、鋼、混凝土等等,所以注定只能完善和改進木結(jié)構(gòu)技術(shù)。
3. 對古代社會的貢獻,作為一個全面發(fā)展的現(xiàn)代人,完全可以從數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理等等領(lǐng)域給予古代社會質(zhì)的變化,科學(xué)的更新比美學(xué)的更新快的多,古代人絕不會認為現(xiàn)代建筑是美的…
結(jié)論,還是穿越回去發(fā)展科技吧,發(fā)展建筑的事情是順其自然的事…不是一個來自未來的結(jié)構(gòu)師能改變的。
結(jié)論六:
就算古代能夠解決材料問題,但就現(xiàn)如今我國工程師們(無論結(jié)構(gòu)還是巖土)普遍缺乏(是普遍,絕非所有)的手算能力,回到古代沒有計算機,沒有神一般的大腦,我想是起不了什么作用的,攜手把發(fā)明電腦和發(fā)電機的人一起穿越回去吧~
真的可以這么厲害可以穿越的話,干嘛不用自己的力學(xué)和數(shù)學(xué)知識去改變那個世界,何苦局限在蓋房子上面。不過真要是蓋房子的話,囿于社會的審美他更可能蓋出來的是類似現(xiàn)在那些仿古建筑的玩意兒。比如蓋幾層樓的火柴盒上面加個中式的屋頂,要不再給他配個建筑師一起穿越吧!
來源:知乎網(wǎng)