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2009年11月25日

升起了的建築—淩霄閣 (Parti 解說篇)

原有的淩宵閣
重建後的淩宵閣
相信大家都對淩霄閣非常熟悉,無論是本地的居民和海外的旅客都必定曾到此一遊,因為在這處是最能夠盡覽維多利亞港的地點之一,無論是日景和夜景都別有一番風味,因此每天都有大量旅客都到此一遊。
現在的淩霄閣是在1991年由英國建築師Terry Farrell 負責重建的,這亦是他首次參與英國以外的項目,藉著這個項目他開創了整個亞洲市場,香港的九龍地鐵站、西隧口的通風建築、香港的英國領事館和漢城的仁川機場等項目。
業主的設計要求很簡單,就是要建一個從遠方都能夠看見的地標性飲食和娛樂中心。因此Terry Farrell的設計理念是很簡單,首先把零售和纜車站部份設在下半層,然後將餐飲部份放在升高的一部份,升高的一部份是成半圓形,因為香港的高樓大廈主要是長方形的柱體,所以利用半圓形的外形便可以從遠方的角度一看都會認出這建築物。
由於地盤面積不大,而且依山而建的,所以不能夠製造出龐大的建築物,在建築比例亦需要平衡上、下兩部份在功能上的比例。因此半圓形頂部的高度是水平線以上428m, 這亦是法例容許之下最大高度,半圓形的底部則是原有車站的頂點高度。
之後將整座建築物的高度大約分為4部份,半圓形部份佔4分之1的高度,中空的部份佔另外4分之1,餘下的正方形部份便是42。這樣半圓形部份在白天時與四周建築物形狀不同,看似是升起了一樣。在燈光上的配合之下,晚間時從遠觀看淩霄閣的半圓部份,真的是飄浮在半空中的飛船一樣。
講到這裡,淩霄閣的設計概念其本上已講完了,但作為建築師如何用圖像來表達他們的概念,又或者如何去推銷方案呢?
Terry Farrell 是很懂得利用一些簡單的圖像來表達他的設計,以下幾張草圖便是他用來解釋有關設計。
1)      現場的情況
2)      如果建築物的體積是完全佔用整個地盤的話,會破壞了山谷間的整體性
3)      需要小形的特徵來特出整個空間
4)      定出建築物的基本高度和比例
5)      半圓形的外形不會破壞山谷中的整體性
6)      半圓形的外形與四週環境不同
7)      日間時的半圓形看似升起了的建築
8)      晚間時的半圓形看似飄在空中的飛船
有人稱這種表達手法為Parti,亦有人稱為concept diagrams。不過對我而言,Parti 就是用很簡單的圖像來表達整個設計的核心思想,Parti 不一定是用來解釋外型上的設計,亦有人用作解釋空間上或人流上的組合。雖然與Spatial diagrams (空間組合圖) circulation diagrams (人流動線圖很相似,但是Parti 是用來解釋整個設計的核心思想。
所以,無論你設計重點是那樣,Parti 便是表達設計重點的圖像,亦即是整個設計的賣點(selling point) 
以上是為網友Lord Devil 而寫的,因為他是Oxford University 問答遊戲的得獎者,而他/她希望我和大家討論一下Parti 等東西,而我亦想了一會如何解釋這題目,因為不同的院校都有不同的取向,而且現在很多的設計都是集中在標奇立異之上,反而比較少會如Terry Farrell一樣,一層層分析下來做出一個設計,而每個設計步驟都是有理據支持。

擴建後的淩宵閣
坦白這,我覺得他的最終設計成果未必是最理想的效果,但是他的表達方式是很容易令人明白,而且整個設計是很具說服力,令很多外行人都能夠在短時間之內明白他的設計,所以他能夠在眾多高手中贏得這個項目(當年參加淩宵閣設計比賽的公司包括安藤忠雄、Aldo rossiZaha Hadid 3間香港的大則樓。)
後記:淩宵閣在近年曾作出擴建,就是把中空部份連接起來,務求增加商業空間和人流的連貫性,但是為了保持飄起的概念,這部份便使用了全玻璃,使人感到升起了的感覺一樣。
對我個人而言,升起了的概念是很好的,但為了維持結構上的安全,半圓形需要4枝大柱來支持,的確令“升起了”的感覺降低了,現在還把上下連結起來就更進一步削減了 “升起了”的感覺。
另外有一點不得不提,Zaha Hadid在參加這比賽前時是一名無名的建築師,亦可以說是一名紙上建築師(paper architect) ,因為她根本沒有建過什麼特有的房子,但是淩宵閣這次比賽令她一鳴驚人,儘管她沒有在這次比賽勝出,但已大大提高了她的知名度,她之後陸續在不同的比賽中大放異彩,現在成為世界建築壇的大師。
香港和北京的確是制造建築大師的福地。

希望能解答Lord devil 的提問。

2009年11月24日

世界最大的室內主題公園—法拉利主題公園 (Ferrari Theme park)




今日發現其實我一直都很少講中東的建築,中東當然有很多奇特和大型的建築,但可惜的是很多奇型怪狀的建築物都是為了特別而特別,為了巨大而巨大,背後的設計理念都不是太清晰,好像是為了打破世界紀錄而建設的,所以很少值得寫的題目。
不過,杜拜(Dubai) 和阿布達比(Abu Dhabi) 都是建築界的福地,這處不單是建築師實現和實驗夢想的地方,而且這處的項目支持了歐、美、澳和日本多間的大則樓,現在多間歐洲的則樓出現財政問題,都是因為中東方面的投資暫停和減慢了發展速度,才令多間大則樓需要大裁員。
大家可能懷疑我誇大了杜拜(Dubai) 和阿布達比(Abu Dhabi)的影響力? 就以今日介紹的項目為例,Ferrari theme park是位於阿布達比的一個超大型開發項目—Yas island的中心。Yas island 的發展面積差不多是等如整個香港島,Yas island的預期人口將達至160萬人。小弟的前公司就是負責Yas island的規劃、Ferrari them park和當中的一個購物中心,當時公司4分之3的員工都負責這個項目,風頭一時無兩。但隨著金融風暴和過急的開發,杜拜(Dubai) 和阿布達比(Abu Dhabi) 都需要減慢相關的投資,所以公司便出現了史無前例的大風暴。其實這都是正常的,單是一個項目便是160萬人口的規模,但試問Abu Dhabi又會否在短時間之內增加160萬的人口? 而其他全世界最大的酒店、全世界最高的辦公樓都是在這幾年開發,試問中東的常規人口和流動人口會在短時間之內以同樣比例增加嗎?
在如此過度的開發情況下,減慢投資速度是意料之內的事情。
儘管在如此經濟情況下,Ferrari theme park仍然繼續進行,現在亦已完成了上蓋的工程,預計2010開業。
Ferrari theme park 的面積是200,000sqm 是英國O2 arena的兩倍,室內空間可放7個足球場,這將會是世界最大的室內主題公園。當中除多種零售和餐飲之外,還包括多個令人意想不到的娛樂設施。
首先,Ferrari theme park包括了為初學者而設的駕駛學校和為發燒友而設賽車學校,好讓一眾發燒友可以一嘗300km/hr的感覺,因為在一般公路是很難享受如此高速,更不可能讓一眾發燒友盡情賽車。
對一些不懂得駕駛的朋友來,這處有20多座過山車,其中一座的時速可達200km/hr。另外,Theme park的中心是一個60m高的跳樓機,這亦會是全球最快的跳樓機,好讓旅客可以盡覽Yas island的景觀後,便感受到法拉利的速度而一舜間到地。這處當然包括多項模擬駕駛遊戲、兒童駕駛樂園、法拉利影院和博物館等多個娛樂、展覽設施。
至於建築設計,設計理念其實很簡單,就是利用Ferrari GT的流線外型作為骨幹,然後緩緩地向四周伸展,並在中心部份彎曲下去並為室內提供陽光,而中心亦會是跳樓機之所在。整個Theme park亦如法拉利一樣,盡情地表現流線形的美學和高貴的品格。
因為法拉利經常有一句話:「Being rich is not enough to drive a Ferrari。」(單是富有並不足以駕駛法拉利)
到底建成後的情況如何,便要留待明年開業後才知道。

豆腐渣工程?(3)



災難過後, 要面對未來. 災後重建的房子一定要有考慮抗震設計.
第一使用預力混凝土預製件作橫樑或樓板.
當然除要使用合規格的鋼筋和混凝土之外, 預製件的製造方式需要改善, 我們應使用預力預製件(Pre-stress concrete), Pre-stress concrete是鋼筋在未加入混凝土之前,先被拉緊至較高的拉力,令鋼筋可以乘受更大的受壓力, 因為當混凝土受更大的壓力時壓力可以被預加的拉力抵消.
第二: 減少採用磚作結構牆
儘管用混凝土磚牆都有潛在危險因為磚牆始終接合點太多磚與磚之間的水泥的份量和水份都難以控制, 在香港砌磚牆的技術可以說是失傳, 能夠只用雙手和灰持就能造出一幅完全垂直的結構磚牆的師傅在香港應沒有多少人, 有的都已退休,所以磚牆在香港只是用作間隔牆.

第三加強結構,減少震幅
上圖是東京的一角, 為何這大廈的窗口會這麼細少, 因為窗與窗之間都是柱和橫樑, 令整個大廈無論在彎力(Bending force) 和剪力(Shear force) 都可加強, 最重要是令大廈的震動週期縮短,盡快達至Simple hamonic motion (S.H.M.)的平衡點(Equilibrium). 一大堆名詞,即是什麼大廈就好像垂直的跳水板, 當運動員跳在板上的一刻跳水板便會由大震動然後慢慢變為餘震, 愈強的跳水板餘震的幅度便少, 時間亦會較短, 所以加強大廈四周的柱和橫樑就是令餘震的幅度減少, 減少倒塌的危險.

除此之外, 可在大廈的頂層加入阻尼(Damper),Damper是一個大約數百噸重的混凝土塊, 四邊用彈簧連接, 當大廈在搖動時Damper會移至另一方以減少震動的幅度如上圖示.


另外, 日本研制出免震建築設計大廈的底部與地樁之間由多個大型彈簧連接, 當地震時彈簧會吸收大廈的震動, 避免地樁與大廈的結構受到保護如上圖示.
最重要是室內的家具和門窗沒有受到破壞; 因為在日本, 地震帶來的傷亡不是樓房倒塌而是室內的雜物和窗口跌下來而導致傷亡, 所以日本學校教學生當地震時先躲在椅子之下, 當第一次地震完結後才疏散至室外.
今日全國合力重建四川, 不過如過沒有做足夠的抗震設計, 當下一次災難來到的時候, 這些不合格的房子將是殺人的凶器, 四川需要是重建家園的安樂窩而不是用混凝土製造的棺材.

2009年11月23日

豆腐渣工程?(2)



今次地震有數以萬計的房屋倒下來其中一個原因是房屋相信沒有進行抗震工程設計,我需沒有進過災場但從上圖中可以看到這房子是用紅磚造結構而結構磚牆是放在兩則樓板放在磚牆之上,這便形成雙向性結構(Bi directional spanning). 簡單一點就好像兩本書垂直站立一本書放在兩本書之上在靜止的狀態下當然沒有問題但當地震時房子會左右搖擺便很可能令房子失去平衡,只要一幅磚牆倒下來整個房屋都可倒下來就好像這房子的高層部份.
上圖中房子的高層在地震中完全倒下來是沒有使用四向性結構(Introverted spanning) 即四邊都是磚牆磚牆只在個別的位置開洞作門和窗如房子四邊都是磚牆的話搖擺的幅度可以減少特別在高層搖擺的幅度較大的位置.
不過奇怪的是為何用紅磚作結構我入行以來都未見過用紅磚作結構牆結構牆多數是由 混凝土磚組成,在我記憶中香港只有英皇書院是紅磚結構不過亦是四向性結構.
除磚建築外混凝土建築物亦有倒塌為何連混凝土建築物也不堪一擊首先,混凝土是什麼混凝土是水泥 + 石粉或河沙 +  + 組成, 整個過是一個化學反應(Chemical process). 所以,混凝土中的水份、酸鹼值(pH value) 都會影響混凝土的硬度混凝土的一般是pH~13.記起50,60年代的香港曾出現鹹水樓的結構問題就是混凝土的酸鹼 值出現問題導致硬度不足而水泥有分325級、425級、525級、625這是什麼意思? 325代表混凝土的受力度為325m2·kg-1所以級數愈高硬度愈強香港和英國是用525級的水泥日本和美國個別州份特別在地震帶是用625在內地是用425但我一些工程師朋友相信四川部份建築物是用325級甚至更低.



次災難中最令人痛心很多學生在學校上課時被活埋, 為何預製件建築物出現這麼大的問題預製件是各混凝土的建築部件會先在工廠製成, 然後在工地裝置,好像是Lego屋一樣好處是快而便宜, 因為不用在工地扎板、扎鐵部件可在工廠大量生產. 另外, 由於生產過程的溫度、酸鹼值和氣壓都得到控制所以,混凝土的硬度可以提高因此香港的天橋、Y形屋、學校都是用預製件的方式建造但四川的問題就出在部件與部件之間的接口因為新舊的混凝土很難完美地接合,當混凝土凝固後未必能與新的混凝土產生化學作用所以,香港公屋漏水的地方往往都在這接口位置現在雖然有新方法接合新舊的混凝土不過程況未完全改善.如果接口的強度不足, 在地震時儘管柱和樑夠強,上層的樓板一樣可以壓至導致大量師生傷亡如上圖示.

有一點我需然不肯定但一定要提出大家思考混凝土的受壓力強但拉力弱而鋼筋受壓力弱但拉力強而它們的熱漲泠縮情度一樣天衣無縫的配合所以工程界別都說鋼筋和混凝土是上帝給予人類的禮物至於,豆腐渣工程除水泥的問題外,極可能出在鋼筋上第一鋼筋數目可能不足或可能不夠粗不過現在不得而知因為沒有計算過但根據我在國內建房子的經驗儘管鋼筋數目、大少符合規格但鋼筋接合 都可能出現問題因為在柱中的鋼筋必需一枝鋼筋直上特別在柱中的四角如果要接合都必需經工程師批准偷工減料的情況極可能是他們沒有用完整一枝鋼筋而用一些碎料接合而成的鋼筋從上圖中的柱是從中間斷開這根柱需有9根鋼筋與我們常見的設計相同但會如此斷開有點奇怪,我需不能斷定柱是豆腐柱但我推斷這根柱的鋼筋很可能有問題.
我和一眾工程師們需沒有進過災場, 亦不是這方面的專家但從圖中的情況可以令我們相信這些倒下來的建築物是沒有作抗震設計大家請提出自己專業的見解.
待續

2009年11月22日

豆腐渣工程?(1)



四川地震發生近年半, 什麼豆腐渣工程、短樁、偷工減料、預製件、抗震設計等字眼都在報章上看到而亦在這時開始搜集資料為這篇文章足足用了兩個月時間準備因為在香港和英國建房子,不如日本般要考慮抗震設計所以我在英國讀大學時老師沒有詳細說明不過,在日本的建築系是屬於工程學系的一部份抗震設計是考試必考的題目.

首先, 什麼是地震地是上下震,還是左右震大家都知道地殼是會移動, 當兩個不同板塊互相向對方移動便會形成壓力壓力不會立即釋放出來, 能量會貯起來直至超過地殼之間的磨擦力便一舜間爆出來, 所以地震只是60, 便可造成重大傷亡. 因此,地震不單只是上下震、 左右震、 前後都會震, XYZ都可能震如圖示.
地震能否預知? 我問過很多工程師都坦白對說現在只能計算那板塊之間的壓力有多大, 但何時爆出來真的不能如天氣報告般準確預測.
災難發生後, 有些人說地震不能抗, 是真還是假? 在兩個情況下地震是不能抗.
第一共振現象(Resonance)
共振現象這名詞我在介紹倫敦千禧橋時曾提及這名詞, 今次我再加解釋,當地震的震動頻率與建築震動頻率相同時, 便會發生共振現象這樣任何結構都會倒下來,因為正正得正, 負負得正結構除要承受地震的能量外, 還要承受自身震動的能量, 所以,結構荷重能量可以說是無限大. 如大家記起中學時物理課所說的Interference, 就是這現象, 建築物可能會是除地震的波幅3D方向扯爆整個結構.

擴展基礎(Footing)
第二地殼液化(Lique Faction)
當泥土中的水份在地震情況下, 沙便會和水混成泥令其荷重大幅減低. 體來說,你把沙和水放入杯中, 過一段時間後水便會停留在沙層的低部在大力搖晃下沙和水混成泥, 而沙層的表面的張力便大大減低. 如上圖中的建築物由於建築物沒有打樁的關系, 只用擴展基礎(Footing). 擴展基礎是低層建築常用的結構, 香港大部份村屋都是用這基礎結構.所以當地殼液化時儘管建築物的結構沒有破壞的情況下,整個建築物便如骨牌一樣倒下來,不過在屋內的居民都有機會在建築物後逃出來.
待續.

為殺人而興建的建築物—Auschwitz-Birkenau集中營




毒氣倉
我近日發現原來我很久沒有講過歷史建築,今日就不如為大家介紹一座為殺人而興建的建築物Auschwitz集中營Auschwitz集中營是位於波蘭的,是納粹德軍在二次大戰時最大的集中營,亦相信是歷史殺人最多的建築物,亦相信是人類史上最大型的刑場。
Auschwitz集中營原為波蘭一個空置了的軍營,當波蘭戰敗後,德軍於1940把這裡開發成集中營,興建的工人多數是來自德國的囚犯和波蘭的政治犯。Auschwitz集中營共分為三期,佔地大約40平方公里(即半個沙田 半個北京內環的面積 )。
Auschwitz集中營是德國為解決猶太人問題的最終方案(Final Solution of the Jewish Question),因為在希特拉領導下的政府當時是奉行純種日耳曼民族政策,都歧視一切非日耳曼民族,特別是所有的猶太人。在德軍統領下的猶太人被人看成賤民、需要在手上結上絲帶,亦禁止德國人與猶太人性交並剝奪了猶太人的德國國民身分及公民權,禁止他們出任多數的專業職位。
之後,大部份的猶太人都被送到6個不同的集中營,分別是BelzecChelmnoJasenovacMaidnekSobiborAuschwitz。而Auschwitz是最大的一個集中營,當這些「囚犯」被送至集中營時,首先會將男女分開、然後老幼分開。年青力壯的男丁便會被安排至作苦工,協助德國生產戰爭需要的東西,而老人和小孩便分批被安排處決。
起初的處決方式都是用槍和一氧化炭,但是之後為節省資源和提高效率,在Auschwitz 集中營第一期的第11(Block 11)便開始使用毒氣Zyklon B (氰化氫),當Zyklon B (氰化氫) 接觸到空氣時會釋放出含生埃的氣體(HCN) ,令人在20分鐘之內死亡。這方法不單可以減少德軍在子彈上的耗用,而且可以誘騙猶太人其實是洗浴,因為當他們被處決前都會被迫脫光衣服,所以以為是洗浴。
處決後,他們的衣服就被循環地再用作戰爭用的衣服和相關物料,金屬皮帶就自然被溶爐再燒來制造戰機、戰船和子彈等東西,之後德軍連死囚的金牙都同樣不放過,需要拔出來循環再用。
至於婦女,大家可能以為她們的下場如中國婦女一樣需要成為慰安婦,但是大部份的婦女的下場是比這個更慘,可能因為禁止德國人與猶太人性交的關係,婦女同樣需要被處決,但是她們的頭髮需要剪下來織成衣布。
 
JOSEF MENGELE
 
Carl Clauberg
除了殺人的第11倉之外,另一個舉世聞名的倉便是第10倉,因為這是進行優生學和人體試驗等研究,這處進了很多關於雙胞胎、等遺傳學等研究,但同時亦進行了大劑量X-光實驗和毒氣等試驗,當中最有名的醫生是JOSEF MENGELE和Carl Clauberg

之後,Auschwitz 集中營不斷發展了第二期和第三期,當中第二期為最大規模的,亦是大眾最深刻的一道門— Auschwitz的正門。因為這處是由3條火車路軌匯合成一條路軌而成的,當他們進入了這門之後,就除了火車司機和德軍之外,便不可能再次出來,完全是死亡之路 (Road to death) 
講到底,為何德軍可以如此冷血地做出這樣的事情呢負責執行集中營的是納粹的Schutzstaffel部隊 (簡稱SS部隊) ,是納粹黨近親精銳部隊,所有的成員都是純種的日耳曼民族的,但在戰爭後期SS部隊已由很多烏合之眾組成。當中最臭名遠播是負責管理集中營的SS-Totenkopfverbände(骷總隊) Gestapo(秘密國家警察) ,當中不少成員是來自殺人無數的重犯,所以他們可以每天強迫不同的囚犯來處決其他死囚。
在這麼多年來,有700人嘗試逃出成功Auschwitz 集中營,當中300人成功,之後SS部隊便在每個營隨機抽出10人來把他們活活餓死,務求殺一警百。
1944年尾,集中營的總建築師Heinrich Himmler下令在蘇聯紅軍進城前銷毀所有集中營,特別是所有的毒氣倉和殺人的罪證,並下令處決餘下的囚犯。在19451月,Auschwitz 集中營中還有近67,500多名囚犯,SS部隊便把60,000趕至德國境內Bergen-Belsen集中營,在步行過程中大量囚犯因此死亡,只有20,000囚犯可以到達目的地,這便是歷史上有名的「Death March(死亡步行) ,最後在1945被英軍獲救。餘下留在Auschwitz 集中營的7,500名老弱囚犯,之後被蘇聯死軍322部隊釋放。
由於很多資料不齊,估計在Auschwitz 集中營被處決的最少960,000猶太人、74,000名波蘭人、21,000名羅馬利亞人、15,000名蘇維埃人、15,000名法國、意大利、匈牙利人等,不過,總處決的人數應該是250萬至400萬人。
希望這種集中營永遠不再重開。


後記:在二戰時,德國最出名的時裝設計師是Hugo Boss,他曾為德軍的SS特種部隊、希特拉青年軍和不同的秘密警察部隊設計軍服,所以現在的Hugo Boss的廣告中還不時有希特拉或納粹軍的圖案。
關於集中營的資料: