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(為方便討論假設朝代為明,僅利用當時的材料且不考慮勞力等因素限制)?”你會給出什么答案?先看看網友的回答。
結論一:
我們再給題主追加幾個條件
1、如果穿越回去,能獲得足夠的權勢,比如說當皇帝,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利與建筑材料知識,利用中國瓷器的燒窯經驗,提前將水泥發明出來,是完全可能的,于是,混凝土的制備應該沒有技術壁壘了。
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略物資,所以發展鋼結構的希望不大。
適當利用混凝土結構設計原理知識,借用一些竹材或者其他具有韌性的材料與混凝土相結合,搞一些超越時代的建筑,應該是可能的。比如用混凝土澆柱子代替木頭改善防火性能。再結合力學知識,比如說跨度大點的圬工拱橋,成本低點的兩層小樓等等
結論二:幾乎沒有改變。
有很多答案說,制備混凝土、鋼筋這種創造新材料的事,這些完全不是結構工程師做的,只是他大概知道而已,論制備混凝土,水泥廠工人穿越比結構工程師有用多了,就是我們建筑師也知道一些啊。
我覺得,這個命題可以轉為“古代人只學了現代的結構知識,能創造出什么樣的建筑?”,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足夠用,建更高或者空間更復雜的建筑,沒有此需要,另外建筑成本會上升,使用也不方便(沒有衛生間、電梯)。所以,古代憑經驗感覺到的結構知識已經足以應付。
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”實現方式。
沒有新材料、新生活設施的出現,離開了混凝土、鋼,在古代的結構工程師最擅長的應該是在原磚木結構上進行優化,并不會產生太大飛躍。
結論三:問題涉及以下幾點
1看建筑材料。水泥應該可以調出來,鋼筋就有點玄乎了。
2看建筑方式方法。沒有重型設備,基本無法想象能造出比較高大的建筑(非木結構)。
3看個人能力(設計水平)和設計手段(現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計王府,嘿嘿,等著被咔嚓吧。
5看需求。以現代的結構設計,基本上設計的方向比古代要高大,而古代多是高大(壯麗)的大型建筑,否則木磚結構已經充分成熟能夠滿足需求了,何必用水泥技術。
6 看建造能力。古建筑木工為主,而現代建筑承重結構上不以木工為主。結構你設計的是水泥,也要古代的建筑工人去建造的呀。
綜上所述,要把現代建筑的優勢/特性搬到古代也是非常吃力的。成本及設計要求難度雖然不及現代,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代就是現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構不太適應的建筑,才能發揮一下了,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。這個假設又有一個前提,結構工程師。。。我認為,一個純結構工程師對如何造出建筑其實是不懂的,只懂的是結構承重的設計,而要造出成品,估計要在工部領一個侍郎的銜,再給大量民夫培訓(忽悠)出如何用現代方式來建造。以上這些,是一個結構工程師很難達到的要求。
結論四:
比之當時,當今工程師的優勢在于計算以及對材料的了解。優化設計出來的木結構的塔和橋能比當時靠經驗做出來的結構更好,容積和承載能力更優。
據說明代時已經能制造生鐵和生鐵煉鋼了,但以當時的生產能力和經濟能力,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件來說,延性不足,能造出來的結構要么體量不大,要么荷載不能太大?;炷粒ㄋ啵缀鯖]有制作的工藝。今天常用的預制或現澆的材料,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構搭配),要造鋼和其他材料復合的結構構件,不可能。
結論五:
1. 建筑材料的選擇,只是一位結構工程師的話,個人覺得沒有足夠的話語權和資金去研究新材料,所以還是以木結構為主。
2.設計風格的選擇,首先只是一位結構工程師,設計水平本身不如建筑師,加上現代的教育體系是基于現代材料比如玻璃、鋼、混凝土等等,所以注定只能完善和改進木結構技術。
3. 對古代社會的貢獻,作為一個全面發展的現代人,完全可以從數學、化學、物理等等領域給予古代社會質的變化,科學的更新比美學的更新快的多,古代人絕不會認為現代建筑是美的…
結論,還是穿越回去發展科技吧,發展建筑的事情是順其自然的事…不是一個來自未來的結構師能改變的。
結論六:
就算古代能夠解決材料問題,但就現如今我國工程師們(無論結構還是巖土)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,攜手把發明電腦和發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和數學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