卓越结构大奖2025｜光影交融美学极致谱写人与自然和谐乐章

更新时间：01:30 2025-04-25 HKT
发布时间：01:30 2025-04-25 HKT

山东烟台一直是中国近代工业发展最为迅速成熟的城市之一。随著近年经济转型，烟台秉持「工业立市」的规划同时，当地政府希望同时创建一个文化地标，将其丰富的历史文化底蕴和自然美景编织起来，烟台扬帆广场时光塔应运而生。奥雅纳工程团队配合建筑师OPEN建筑事务所，以阳光轨迹为灵感，将时光塔设计打造成巨大的日晷，其流畅的曲线外型、自然光的采用和结合、以及选用清水混凝土减低建筑装饰和营运期间的的碳排放等，为中国可持续发展竖立榜样，并荣获本年度「卓越结构大奖」。

矗立于城市与大海之间以阳光雕刻的海边日晷
项目位于山东烟台黄渤海新区金沙滩海边，时光塔高50米，底边是一个直径50米的正圆形，主体以白色清水混凝土建造，为当地居民提供一个集文化、娱乐和休闲于一体的综合场所。奥雅纳结构工程师樊鹏谈及时光塔这个项目的特色时表示︰「时光塔的独特造型是结合项目所在的地理位置，以及日光照射的角度而成，类似于一个古代记录时间的日晷，但它记录的并非每天的时间，而是一年二十四个节气。例如塔体外壳的北边缘与春分正午时候的阳光角度一致；在冬至当日傍晚五点左右时，阳光会穿过看台隧道，这类细节造就了时光塔独一无二的形体。」

时光塔的设计灵感取材自阳光轨迹，外型宛如一个巨大的日晷，光影随二十四节气而行。

时光塔的设计灵感来自于太阳运行轨迹，配合剖开面向大海的结构，形成一个独特外观。「时光塔抛物线形的内壳收集并放大海浪的声音。当人们站在看台之上，他们可以更加身临其境，沉浸式感受和融入大自然。我们希望在当前全球面临气候危机下，通过时光塔加强人文、社会和自然的联系，重新唤醒人们对大自然的敬畏之心。」樊鹏补充道。

多番模拟测试实现非常规建筑及结构设计

（图左）奥雅纳院士及董事刘鹏和（图右）结构工程师樊鹏均表示，地理位置和非常规建筑结构均为时光塔带来极大的困难和挑战。

谈及建造时光塔所面对的困难和挑战时，奥雅纳院士及董事刘鹏和结构工程师樊鹏都不约而同表示，团队从设计构想到建造时光塔从期间都曾面临不同难关。当中的关键难题为如何实现时光塔这种非常规曲面造型的建筑及结构的设计意图，让时光塔可以真正落成。

樊鹏表示︰「由于时光塔的不规则几何造型难以单凭平面设计图则向施工团队清楚表达，所以我们配合建筑师将近乎完整的3D模型交付施工团队，直接为他们解说时光塔的设计和预期效果，协助他们解决在建造过程中将会或可能遇到的难题，确保工程万无一失。」团队也透过应用创新科技以应对时光塔复杂的不规则结构工程。「我们参考了包括发电厂冷却塔、大坝等特殊结构，最终遵从第一性原理（First principle），从力学的基本原理出发，利用有限元模型来分析壳体每个细微部分的受力情况，通过数字化方式处理和统计，完成最终的设计。」刘鹏补充。

克服地理结构与大自然共融并生

时光塔项目的一大困难和挑战在于临海而建，工程团队必须有周详设计方案，确保其结构免受大自然侵蚀。

时光塔位处海边，面对海水和海风对建筑物的结构和耐久性的侵蚀，加上时光塔剖开的设计让「内部」极大面积曝露于自然环境中，奥雅纳团队因而在设计之初已著手进行大规模防范处理，例如增加混凝土的保护层厚度、对内部钢筋进行抗腐蚀保护等一系列措施来改善及增强耐久度。刘鹏指，「我们还使用了先进的非线性弹塑性分析软体，分析这个结构在地震情况下的变形和破坏情况，来保障它的安全性。另外，我们亦进行了风洞试验，全面考虑了海边台风等各种外力作用。此外，我们运用各种数字设计工具和工作平台，将数字模型交付给承建商，并不断模拟整个施工过程，确保建筑物的安全和稳定性。」

以人为本的可持续设计哲学
时光塔能实现如此独特的建筑结构，全靠背后结构专业，亦是其获奖关键。作为地标建筑，它体现了设计团队对当地历史文化和传统二十四节气的了解，并将这些文化元素融入公共建筑空间，形成了时光塔的独特外形。