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中国建筑工业化的推动者

  季兆桐与建筑行业已结缘半个多世纪,在这段漫长的岁月中,他凭借在预铸工法上的造诣,推动了世界建筑业质量水平的整体提升。从美国、新加坡到东南亚,他用预铸工法打造的建筑数不胜数。作为一名华人,能造福祖国的人民始终是他心中的梦想。多年来,他为把全预铸工法推向中国而奔走呼号,在他的努力下,目前已经初见成效。未来,他仍将为实现中国建筑的工业化、造福人类而砥砺前行。

  1939年,正值中华民族全面抗战时期,季兆桐在贵州桐梓这个临时避难所降生。在那个战火纷飞的年代,年幼的他也不得不跟随大人一起颠沛流离。他们先是从桐梓搬到重庆,抗战胜利后,又举家迁往南京,不久后又辗转去了上海和香港,直到1951年抵达台湾,生活才开始安定下来。

  季兆桐十分珍惜这来之不易的生活,他勤奋好学,从北师附小5年级一路读完中学,并顺利考入中原理工大学,进入了他钟爱的土木工程系,为他后来成为一代预铸工法建筑大师奠定了坚实的基础。

  1962年,他以土木工程系第一名的优异成绩从大学毕业,之后服了两年兵役。退役后,便与吴闻雁女士订了婚,之后两人一起前往美国念书。季兆桐进入了明尼苏达州立大学研究院土木工程系攻读硕士,专攻结构工程。

  两年后,他如愿拿到硕士学位,结婚成家,并进入美国宾夕法尼亚州一家著名的建筑工程事务所(Bllente & Clause Engineering Architects)担任结构设计工程师。这是一家多元化的专业设计企业,公司经营事物的规模涵盖建筑、土木、工程桥梁等。在这里,季兆桐所学的建筑工程理论有了用武之地,他也领会到结构设计的精髓,受益匪浅。

  但这些很快就不能够满足他一颗求知若渴的心,1967年,他放弃了优厚的工作待遇,前往宾夕法尼亚州立大学土木工程系继续攻读博士学位。在那里,他边读书,边做研究,边做助教,也正是那时,他将“预铸工法”确立为自己的研究方向。

  相较于传统建筑工艺,全预铸工法不但可以缩短工期,更能节约用料。但彼时的混凝土预铸工法主要是采用蒸汽养护技术,高温低、传导差(只能传导30%的热量),而且蒸汽对施工环境和机械设备都存在不利影响,因此仍有不少缺陷亟待改进。针对这一技术短板,季兆桐研究出用电阻丝进行预铸混凝土养护新技术。电阻丝养护法不但可以大幅度提高混凝土预铸件的强度、构件与钢筋间的握附力,还可以不再用水汽蒸腾。他的研究结果让全行业都振奋不已,他的博士毕业论文“预铸混凝土”更是引起了强烈的反响。

  这个开创性的研究成果让他很快收到了美国俄亥俄州肯特市中西预铸工程公司(Midwest Precast Company)的工作邀约,于是他以结构工程师的身份开启了全新事业。

  当时水泥预铸工法正在美国大力推行,季兆桐所在的公司在肯特市承揽到多个公寓楼项目,这给了他大展拳脚的机会。从项目设计、生产吊装到交付使用,都由他亲自主持完成,他优秀的设计、施工和管理能力得到了公司和客户的高度赞赏。

  工作之余,他应肯特州立大学(Kent State University)建筑系之邀担任讲师,主讲结构设计。他的名声逐渐传开,许多从台湾地区赴美留学的建筑人才慕名前来拜他为师。后来这些学生也都事业有成,其中蔡正义、卜建平等还成为台湾的著名建筑师。

  1972年,季兆桐进入CMC公司(Concrete Masonry Company)任职,负责市场推广和工程规划工作。20世纪70年代的美国,汽车慢慢的变成了家庭必需品,停车场稀缺问题随之而来,未解决停车难题,美国掀起了建造停车场热潮。如何能快速且低成本建造停车场,成为每个投资商最关心的问题。而季兆桐的“人造地”理念和全预铸设计,无疑是这类工程的最佳解决方案。

  1973年,季兆桐接下了开发商Ruhlun的一个大型预铸停车场的设计工作,并凭借出色的设计和施工赢得了客户的赞誉,他也一跃成为全预铸工法领域知名的年轻设计师。此后,全预铸停车场的设计订单如雪花般飞来,令季兆桐应接不暇。在当时全美的建筑师都对一些关键性技术处理经验不足的情况下,季兆桐却能独当一面,独立完成了多个大型工程建设项目,积累了大量实战经验,很快成为这一细分领域的专家。

  后来,季兆桐撰写出版了《预铸停车场设计手册》,毫不吝惜地分享自己多年来积累的知识和经验。这本书的出版,立即成为“圣经”般的读物,他提出的很多设计理念都被美国的设计师作为参考对象,甚至直接被“照抄”,他的设计图样也被业界视为经典标准。令他骄傲的是,直到现在,美国所有的预铸停车场设计都和他原来的设计大同小异。

  在预铸停车场设计领域的卓尔不群,让季兆桐对事业有了更高的追求。不久后,他自立门户,创办了实佳工程顾问公司(Structural System Consultant),由此踏上了全预铸事业的新征途。

  就在季兆桐踌躇满志准备大干一番事业之时,在1975年旧金山召开的一场国际学术会议上,他偶遇了闻名世界的土木工程结构大师林同炎,他没有料到,正是这次相识改变了他今后的事业轨迹。

  林同炎极其欣赏季兆桐的才华,带他到自己公司参观。两人相谈甚欢,于是他向季兆桐发出邀请,希望对方能帮忙打理自己在新加坡的一家事务所(T.Y.Lin SEA)。

  彼时新加坡与美国的生活条件不可同日而语,但能和林同炎成为工作伙伴实属自己的荣幸,加上自己和太太更习惯华人的生活方式,经过深思熟虑,季兆桐接受了林同炎的邀请,于1976年携家人搬至新加坡。

  当时T.Y.Lin SEA刚刚与当地的另一个企业Steam合作成立,并与Steam共用办公场所。公司只有七八个人,季兆桐加入后担任总经理兼市场推广。林同炎是预应力混凝土理论及设计领域的奠基人之一和世界闻名的土木工程结构大师,Steam希望林同炎的T.Y.Lin SEA公司能配合自己的工程。起初T.Y.Lin SEA只接Steam的工程,随着季兆桐在当地人脉资源的拓展,他结识了很多当地的建筑师,出于对他的信任,这些建筑师直接将工程交给他来做。由此公司的业务逐渐增多,后来季兆桐决定把公司从Steam独立出来,自己另接业务。

  接下来的几年里,在季兆桐的经营下,新加坡分公司的业务如日方升。但因为美国总公司计划重组,加之他对继续推广预铸工法念念不忘,最终他还是选自立门户。

  1981年,季兆桐在新加坡创建季氏设计顾问公司(Chi & Associate,季氏科技的前身),同时为了大规模生产中空预铸预应力楼板,还成立了实班达预铸混凝土公司(Spandeck Engineering)。从此,他全身心投入到推广预铸工法中去,致力于为花园城市的建设贡献一己之力。而彼时,新加坡恰逢建筑行业快速地发展时期,新加坡建设局(HDB)也全力支持并推动预铸建筑,季氏科技的创立可谓正当其时。

  公司成立后承接到的第一个项目是新加坡Stamford水渠盖板,这条水渠宽12米,政府觉得它直接穿过城市不经济,希望用预铸板遮盖起来,在上面建一条人行大道,将其建成一个休闲区域。新加坡政府找到季兆桐,季兆桐也不负众望,设计出了一个完美的方案,用中空预铸预应力板做了很长的水沟盖,既美化了环境,也消除了污染,可谓一举两得。

  此后,公司又承接了多个项目,其中最令人称道的则是新加坡樟宜国际机场第二搭客大厦项目,这在当时的新加坡是首屈一指的重大工程。季氏科技能顺利拿下,足以反映其超强的设计能力与雄厚的建造实力。这个工程的总工期只有24个月,而快速高效正是预铸工法的优势所在。为了节约运输时间,季兆桐首次在工地直接设立临时预铸混凝土工厂,整个工程所需的32万平方米中空楼板全部现场制造。他们还为这一个项目量身定做了0.415米厚、2.4米宽、14.2米长的超级中空板,一举刷新当时中空板长度的世界纪录。季氏科技也凭借此项目而荣获新加坡建筑业发展局“最佳易建设计奖”。

  当时新加坡正为实现“居者有其屋”的目标而开发大量民宅,传统工法存在诸多缺点,为降低成本、提高效率,建屋局开始考虑工业化,并派了很多人到澳洲参观用预铸工法盖的公寓。季兆桐得知消息后,就开始为设计这些公寓而精心筹备。经过和建屋局的数次沟通,最终说服了对方,设计了用预铸工法建造的组屋,大获成功。

  值得一提的是,由季氏科技设计施工的加冷民宅工程是新加坡第一个采用全预铸卫生间整体成型技术的项目。针对这一项目,季兆桐开创性地采用了4层楼高的超长串烧柱,超长串烧柱不仅经济、高效,而且有效解决了三向钢筋不断的抗震节点问题。在这一个项目中,16层高楼只用了4根超长串烧柱实现支撑,而且如此庞大的工程在两个月内就完成了设计和施工,速度之快令人惊叹。

  新加坡兀兰的工业大楼也是季氏科技承揽的另一个标杆项目。设计时面临的最严重的问题是货物到达后,如何快捷方便地运输到楼上。针对这一难题,季兆桐用全预铸的方式巧妙设计了多层车道,货车可以直接开到每一层停到各家门口直接卸货,这一设计完美地解决了运输问题。

  此外,在拥有16层楼、面积达5万平方米的新加坡地铁大型商业办公中心裙房项目中,季氏科技不但全部用预铸工法,更是创造了长15米、重29吨的预制柱纪录,仅220个工作日就完成了施工。

  而在季氏科技承接的民宅中,蔡厝港居民住宅区有600多个住宿单位,建筑规模多达10万平方米,季兆桐专门设计了两栋20层和两栋16层楼的建筑,全部用预铸工法建造。另外,在电子转换站、学校等项目中,季氏科技也都运用预铸工法出色地完成。

  季氏科技创立以后,为新加坡的建筑工程行业发展做了巨大贡献,为此也赢得了“最佳建筑设计奖”(CIDB Best Buildable Design Awards)等多个奖项,成为新加坡建筑行业的一张名片。

  1988年,台湾汤臣集团计划在台北三重区建造一个办公、厂房两用的工业城,于是派一位建筑师到新加坡考察。那位建筑师参观了樟宜机场后,被季氏科技预铸工法的快速高效和卓越品质所折服,于是邀请季氏科技为汤臣的项目做设计和施工。

  整个项目共有10栋楼,总建筑面积高达24万平方米,工期却仅有30个月。为了节约时间,季氏科技花了60天把汤臣原来的厂房改造为生产基地,此举节约了许多运输时间及费用。同时还从新加坡将2.2米宽的中空楼板运至台湾。在两条线的通力配合下,季氏科技仅用12个月就交付了工程,令台湾业内震惊。

  汤臣工程完工后,如何将这些机器再利用成为摆在季兆桐面前的难题。经过一番考察,最后他在台湾中部的南投县找到一块4000平方米的工业用地,于是将其整平后建立了自己的工厂,把机器搬运过去,就此扎根于南投。

  工厂建好后,他们开始招兵买马,在台湾市场开疆拓土。很快,便承揽了台湾高雄长庚医院职工住宅大楼以及南港展览馆等项目。其中,在南港展览馆项目中,季氏科技采用了跨距9米、厚度仅为450毫米的中空预应力楼板,来承受每平方米5吨的荷载量。起初有人对预铸构件的承载力产生怀疑,但当重达300吨的大型吊车开上屋顶做钢架施工时,所有的怀疑都被打消。这个工程也再次向世人证明了季氏预铸构件巨大的承载力。

  1990年,新加坡政府计划在印度尼西亚巴丹岛投资6亿新元建设工业园区,出于对季氏科技的信任,指定由它来承建其中的10座工业园,而且要在5个月内完工。面对这一关乎国家荣誉且时间紧迫的任务,季兆桐依然从容不迫,他将中空楼板从新加坡运抵巴丹岛,用时3个月就建造了一家全预铸工厂,并在约定时间内顺利完工。当年8月,在前新加坡总理李光耀与前印尼总统苏哈托的共同见证下,两国如期在这座新工厂签署了合作协议,季氏科技再次为国家争得荣誉。

  季氏科技承揽的另外一个享誉世界的项目是马来西亚KILA国际机场停车场,这一个项目多达6400个车位,是当时马来西亚最大的全预铸工程,这一工程完工后被评选为“世界最佳停车场”。

  此后,季氏科技还承建了多个马来西亚的大型住宅项目,并在柔佛州投资建立了第四家预铸工厂,其世界版图再下一城。

  尽管在美国、新加坡以及东南亚多个国家和地区,季兆桐的全预铸工法都得到了广泛推行和高度认可,但中国大陆却是一个市场空白。因此将预铸工法推向中国大陆,并造福社会和百姓成为季兆桐的一个心愿。

  1989年,他终于等到了去大陆交流预铸工法的机会,便趁机将这种先进、高效、环保的建筑技术介绍给大陆同行。虽然预铸工法赢得了建筑师和工程师的认可,但在大陆毕竟还是新鲜事物,大家都没有亲眼见过。另外购房者也会对此心存顾虑,销售就会遇上问题。因此预铸工法要想在大陆得到推广,还需要经过多方面的工作。

  1995年,季兆桐又得以与北京城建的有关人员会面,他提出希望将一条中空预铸板生产线引入大陆,并将预铸工法传授给大陆同行。但因需要得到监管部门的层层审批,因此这个愿望再次搁置。

  2008年,当季兆桐得知汶川大地震发生的消息后,立即起草了一份《汶川地震灾区重建建议书》发给中国的有关部门,他针对公共建筑增设抗震结构提出了五点建议,并表示季氏科技可免费向灾区提供两套预铸中空板设备和专业方面技术支持,为灾后重建尽自己的一份力量。在他看来,地震后当地物资短缺、运输不畅,而有着运输便捷、建造快速、节省钢筋混凝土等优点的预铸工法大有用武之地,不仅能极大的提升重建速度,而且能有效提升抵抗震动的能力。遗憾的是,他的建议书始终没有正真获得回应。

  但季兆桐并未就此放弃,而是继续为宣传推广预铸工法而奔走呼号。2009年,在珠海召开的混凝土学术年会上,他发表了《预制结构在中国现代建筑业可行性建议》的主题演讲,详细地介绍了预铸工法中蕴含的先进的技术。在季兆桐看来,中国建筑使用大量钢筋水泥的传统工法已然落伍,而预铸工法则能做到高质高效、节能环保,提升建筑的质量水平。

  他曾经算过一笔账,采用预应力钢绞线%的钢材,采用中空预应楼板可省50%的混凝土材料,采用全预铸工法可节省100%的木材,采用机械力省工省时,并可以大幅度提高工程品质,不仅经济,而且环保。

  但他坚信,跟着社会的发展,时代的进步,中国终将会步入建筑工业化阶段,他也重视着中国建筑行业的动态。果然2013年,时任全国政协主席的在北京主持座谈会,首次从国家的高度明确说支持建筑工业化。此后,作为全预铸工法领域的执牛耳者,季兆桐自然成为中国建筑行业追捧的对象。应中国土木建筑业协会、建筑科学研究院等机构之邀,他开始频频到国内与同行交流在预铸工法领域实践的经验与心得。

  不久后,季兆桐在中国的事业终于迎来了春天。2016年,江苏常州理工大学一位教授想用全预铸工法来建造常州工程实验技术学院地下工程,于是找到季兆桐。季兆桐非常愿意合作,却因在国内缺乏设计资质,于是与常州设计院共同成立了一家设计公司。

  为了配合这个工程,季氏科技在常州建立了中国内地第一家预铸工厂。工厂占地1.2万平方米,拥有年产20万平方米预制构建的生产能力。工厂距离工程所在地只有20分钟车程。项目从2017年2月开工,7月就完工交付,速度之快令人咋舌。

  最为重要的是,季氏科技还在这项工程做了多个创新:整个项目采用了“无支撑全预铸混凝土整体装配结构体系”。其中,结构主体竖向构件采取串烧柱形式,三层柱一次预制成型,一次吊装到位;另外还采用了BIM(建筑信息管理)云平台协同技术,将三维模型数据与施工进度、工艺、成本、材料、劳动力等信息全部集成到同一平台,并实现了移动端应用;项目还采用了18项绿色建筑集成技术,成为标杆性的绿色建筑。这是季氏科技在国内承接的第一个全预铸工程,并凭借这个工程成功打响了“第一枪”。

  工程完工后,季氏科技陆续收到了多个工程的合作邀请,相继承揽了河南新乡以及焦作的两个全预铸工程,其环保、精准、快速的优势都让业界赞叹不已。几个工程下来后,季兆桐和他的季氏科技声名远扬,前来寻求合作的项目也日益增多,包括雄安新区的工程,碧桂园的房地产项目,常州市的工业大楼项目,以及昆明和贵阳的60万平方米的大工程都在和季氏科技洽谈当中,它们都希望采用全预铸工法来设计施工,季氏科技无疑是最佳合作伙伴。

  尽管当下中国的建筑行业仍以传统工法为主,但在季兆桐看来,建筑工业化是大势所趋。一方面,中国的年轻人不愿意到工地工作,劳动力成本逐渐增加;另一方面,中国居民对房屋的需求量仍然很大。

  鉴于此,国务院于2016年正式提出了装配式建筑的发展目标。装配式建筑具有改进建筑品质,节能环保,缩短工期,节约人力等优势,因此是未来建筑的发展趋势。根据住建部的规划,到2025年装配式建筑占新建筑比例要在50%以上。这对季氏科技来说无疑是一个大展宏图的机会。

  另外一个利好是,为了鼓励装配式建筑,很多地方出台了奖励政策。比如苏州政府会给当地的装配式建筑每平方米贴补100元,鼓励所有开发商使用这种新式工法。

  但季兆桐表示,“如今中国的建筑业正处于转型期,一定会面临很多问题,即使有政策鼓励,但也不可能一蹴而就。人才短缺问题、同业竞争问题、建筑标准问题等亟待解决。因此,装配式建筑的设计、生产和监测都要同步跟进,居民也要时间适应这种新式建筑,它在中国才会有更广阔的发展空间”。

  他希望预铸工法能做到“真善美”,目前季氏科技生产的重工板能节约50%的混凝土,而且采用机械化生产,一条生产线只需要六七个工人。工地也绝对安全,与传统工地相比,预铸工法降低了噪声,减少了灰尘。

  虽然集多种优点于一身,但目前它尚未被大多数人了解,也只有少数多的工厂进行生产。对季氏科技来说,下一步最重要的工作就是继续推广全预铸工法,并且呼吁更多专家和有志之士来投资设厂。他们也会尽量配合,每到一座城市,都会招一批工程师进行培养,让他们认识和学习这种工法,并和季氏科技一起推广。季兆桐相信未来的20年内,装配式建筑在中国一定能得到长足的发展。

  自创立以来,季氏科技一直发展平稳,并未经历过大起大落。有些公司为了竞标成功,会把自己的成本压得很低。当经济发生动荡,原材料价格持续上涨时,它们就会遭遇危机。而季氏科技属于工厂作业,工人数量相对来说比较稳定,因此抗风险能力要优于传统工法。此外,他们也不会承揽很多工程,而是根据工厂的生产能力“量体裁衣”,即使接了多个工程,工厂的生产能力跟不上也无法完工。但传统的建筑企业同时能接四五个工程,因此他们面临的风险就相对较大。

  对于公司的经营,季兆桐有着独特的理念:“首先,我们承揽到了工程后才会做设计,而不像有些公司要养一批人希望能接到很大的工程;其次,我们先要投资工厂,再根据这个工厂的半径来画我们的业务圈,而传统企业能在各地接项目。我们以工厂为核心,他们则以市场为核心。”

  作为一家高科技的建筑企业,人才自然是核心竞争力之一。季兆桐坦言,季氏科技投资最大的部分是对人才的培养。与一般企业喜欢有经验的人才不同,季氏科技则更加欢迎刚毕业的学生加入,因为预铸工法的建筑工艺不靠经验和工作年限,而是靠培养。每当招进一批新学生,有经验的工程师就会带他们到工厂实习,从头学起。尤其在开拓一个新市场时,人才的培养显得更为重要。比如在中国,公司在常州已经培养了一些专业人才,如果再到别的城市承揽工程,就可以从常州工厂里选拔一批优秀人才去做支援。开发新的业务,就有了基本的人员保障。

  虽然季氏科技只聚焦在预铸工法这一垂直细致划分领域,工作范围较小,但季兆桐想让他们能成为行业的“领头羊”。公司创立至今已经承接了100多个工程,但每个工程他们都学到了新的管理方案,他们也愿意把每个工程的经历记录下来,变成一个行业范本,供新入职的员工学习。一个工程从如何开始设计,到施工全套工艺流程等,都可以用过去的图跟新员工解释,有了这个作为参照,他们很快就能掌握,从而短期内就能进入设计环节。“来我们公司的学员在我们这里学到的,在别的地方学不到。在别的地方学到的,在我们这里用不到,所以我们这一行也是走一条自己的路。”季兆桐说。

  如今,季氏科技的事业版图已经遍及多个国家和地区,尤其在中国已经实现了多地开花。2019年恰逢新中国成立70周年,大家都在谈“中国梦”。在季兆桐看来,“中国梦”的核心就是要发展,让百姓过上幸福美好的生活。对于季氏科技来说,他们的“中国梦”就是将全预铸工法进行更大范围推广,以更低的造价,提升国内建筑的品质。如今中国正大力搞开发建设,也以开放的姿态接受很多新技术,因此这对季氏科技来说是一个千载难逢的好机会。

  “全预铸工法不靠人力,而是一种高科技产品,它利用机械力来制造产品,且能推陈出新,因此它不同于传统建筑,如今这种技术在国内的推广之路非常平坦。”季兆桐对此满怀信心。

  今年已经80岁高龄的季兆桐身体依然硬朗,而且思维清晰。很多同龄人早已开始颐养天年,季太太也希望他能退休,但他仍然乐此不疲地为全预铸工法奔波,因为他已经把事业当成了一种兴趣和毕生追求。在未来的日子里,他依然会为全预铸工法推向世界、造福人类而砥砺前行。