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論天津、天宮、龍宮 [推薦]
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論天津、天宮、龍宮
李大華
天津市地震局（300201）
email: leedahua@126.com
摘 要：本文根據(jù)中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)觀念發(fā)現(xiàn)了天津衛(wèi)城的三個(gè)太極圖，揭示了天津城市建設(shè)面臨的軸線問(wèn)題，并根據(jù)天津市實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的基本決策的要求，提出了在天津市市區(qū)建設(shè)“天宮”和在水域建設(shè)“龍宮”的思想，以適應(yīng)城市發(fā)展的要求�！疤鞂m”意味著在天津市市區(qū)中心，或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，以現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，建造世界上最高的聳天宮殿�！褒垖m”就是經(jīng)久耐用的江河湖海建筑。本文提出了“天宮”和“龍宮”建筑技術(shù)的概念設(shè)計(jì)思路，討論內(nèi)容涉及到抗震、抗風(fēng)和抗沖擊，荷載能力增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)防火、耐腐蝕、保溫、無(wú)磁、高延性、長(zhǎng)壽、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)人工智能控制等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：海河太極; 天宮; 龍宮; 現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)
1．前言
《明史•地理志》記載，“靜海府東北……有天津衛(wèi)，永樂(lè)二年十一月置�！币簿褪钦f(shuō)，公元1404年12月，天津建城，距今600年，十個(gè)甲子，天津從小水寨發(fā)展成國(guó)際大都市，顯示出城市地理優(yōu)勢(shì)。紀(jì)念天津建城，都想總結(jié)天津成功的秘密，繼承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)，規(guī)劃天津美好未來(lái)。
在慶祝天津建城600周年之際，又喜逢王光遠(yuǎn)院士80壽辰。王光遠(yuǎn)院士大學(xué)就讀和工作在天津，在教授我們建筑力學(xué)時(shí)，念念不忘他在天津大學(xué)的授業(yè)恩師，這種永不忘本的精神終身教育著我，并促使我用此關(guān)于天津的文章向王光遠(yuǎn)老師表示最誠(chéng)摯地慶賀。
2．天津
城址之迷 在天津現(xiàn)存最老的地圖上，按主河道曲線，可畫(huà)出三個(gè)太極圖。清乾隆年間，華北水利總督設(shè)在天津府（縣）城內(nèi)，因此，該地圖水系分布位置應(yīng)該繪制得較為準(zhǔn)確。
我們不妨稱這三個(gè)太極為：“三岔河口太極”、“南運(yùn)河太極”和“海河太極”，且圖上圓形直徑相等，陰（蘭色）陽(yáng)（紅色）兩極均呈正南北分布，似以逆時(shí)針之勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)。顯然，三太極均可指示“水之北為陽(yáng)，水之南為陰”。后來(lái)天津向南發(fā)展，較為符合“陰盛陽(yáng)衰”的大致規(guī)律。
由圖中可以看出，天津衛(wèi)城選址明顯受到三太極圖的軸線（過(guò)大圓圓心和兩個(gè)內(nèi)切小圓圓心的直線）、切線（平行于軸線）和魚(yú)眼線（分別過(guò)兩個(gè)內(nèi)切小圓圓心的直線）控制，直線的交點(diǎn)很好地表達(dá)了天津衛(wèi)中心（鼓樓位置）、城墻對(duì)角線，護(hù)城河角等特征點(diǎn)，說(shuō)明自然河道的三個(gè)太極圖與天津衛(wèi)城選址具有十分密切的關(guān)系。
三岔河口 600年前，三岔河口太極地位最高，天津的母親河——“海河”，舊稱就是“三岔河”，三岔河口就是海河的起點(diǎn)。然而，很多人并不清楚“三岔”的含義，看看三岔河口太極就好解釋了。
原來(lái)，按河水天然流動(dòng)的方向，北運(yùn)河與子牙河交匯成三岔（“Y”字形）、新產(chǎn)生的一岔再與新開(kāi)河交匯成三岔、又新產(chǎn)生的一岔再與南運(yùn)河交匯成三岔，最后新產(chǎn)生的一岔就是海河。因此，所謂“三岔河口”，實(shí)際上是三個(gè)三岔河道的組合，三個(gè)新產(chǎn)生的一岔河段都不好命名，籠統(tǒng)地稱為三岔河最合適。
三岔河口大河天然交匯，構(gòu)造復(fù)雜，天工造就了完美的太極形式，其河水旋轉(zhuǎn)沖刷，是逐漸產(chǎn)生南運(yùn)河太極和海河太極的淵源。相信今后會(huì)有水利專家能夠?qū)@些彎曲河道的成因作出更為詳盡地解譯。
直沽釋義 直沽是天津的舊稱，一般書(shū)中都說(shuō)，大直沽在海河?xùn)|岸天后宮處，小直沽在靜海北，直沽具體在什么地方，還眾說(shuō)不一。而今我認(rèn)為，天津衛(wèi)城所在地就是直沽寨。
由太極圖可以看出，三岔河口太極的正南北軸與海河太極相切，這一段對(duì)應(yīng)的正南北向河道就應(yīng)該是直沽，這不僅在于河道直，而且是正南北的，依據(jù)漢族“南為天”的習(xí)慣，寓意天地相通，是非常難得的。同理，在三岔河口太極與南運(yùn)河太極之間，還有一段正東西向河道也應(yīng)該是直沽，依據(jù)中華北方少數(shù)民族“拜東朝日”的習(xí)慣，也寓意天地相通。因此，這兩個(gè)直河段所轄區(qū)域稱直沽，是能夠令大家都接受的。天津衛(wèi)城選址在直沽，四堵城墻分別與上述兩段河段平行，既背有河水依托，又被三個(gè)太極圖環(huán)抱其中，是全區(qū)域惟一的完美點(diǎn)。
“直沽”最早見(jiàn)于《金史•列傳第四十一》，其中記載，“完顏?zhàn)舯拘樟菏�，初為武清縣巡檢。完顏咬住本姓李氏，為柳口鎮(zhèn)巡檢。久之，以佐為都統(tǒng)，咬住副之，戍直沽寨�！睘槭裁串�(dāng)時(shí)武清縣和柳口鎮(zhèn)（今楊柳青）的公安人員（巡檢）住守在直沽寨抓小偷，正是因?yàn)橹惫琳锌赏档呢浳铩槭裁粗惫琳胸浳�，正是因�(yàn)槿砗涌谑莾?nèi)陸航運(yùn)順?biāo)兄坜D(zhuǎn)成逆水行舟之處，在這里轉(zhuǎn)成旱路運(yùn)輸或就地進(jìn)行貿(mào)易更經(jīng)濟(jì)合理，因此有大量物資落地，需要經(jīng)濟(jì)守衛(wèi)。河海漕運(yùn)、陸運(yùn)樞紐的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易是直沽寨產(chǎn)生和發(fā)展的根本原因，是三岔河口地理地位崇高的根本所在。
“直沽”中的“沽”，漢語(yǔ)最早的意思就是“買(mǎi)”或“賣(mài)”，后來(lái)也用于指水系，所以，把經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的地方起名叫“沽”很直截了當(dāng)，如果在水邊更具有雙重含義�！爸惫痢敝械摹爸薄保置嫔峡从小霸谥钡暮拥肋M(jìn)行直接買(mǎi)賣(mài)”的意思，好象現(xiàn)代的批發(fā)市場(chǎng)行為�！爸惫痢逼鋵�(shí)還有更深層次的含義：直沽寨產(chǎn)生的金朝為女真人所統(tǒng)治，女真人由于受遼興宗——耶律宗真的“真”字諱忌，又稱為“女直人”，因此，“直沽”中的“直”字明顯具有金朝“女直人”少數(shù)民族的烙印。而這一形式實(shí)際上也與地名“天津”的產(chǎn)生相同。
解詞天津 “天津”一詞在正史上更早于“直沽”一詞出現(xiàn)，因《魏書(shū)•列傳第二十三》記載，“（泰常）三年（公元418年），慧星出天津，入太微，經(jīng)北斗，絡(luò)紫微，犯天棓，八十馀日，至漢而滅�！逼渲械摹疤旖颉敝柑焐闲切墙M成的“天河”，這“天河”漢語(yǔ)最早叫“漢津”，因?yàn)楸蔽涸资巧贁?shù)民族，且正統(tǒng)治中華北方，所以可以理解《魏書(shū)》中把“漢津”改稱為“天津”的必然性。而后的正史多有“天津河”記載，且地址在北運(yùn)河上游。因此，無(wú)論是名詞“天津”，還是后來(lái)的“直沽”，都有北方少數(shù)民族淵源。明永樂(lè)皇帝正是借助了北方各民族的力量在北京坐穩(wěn)了，他必然要讀史書(shū)，采用“天津”作為地名，不僅可以繼承中華傳統(tǒng)，更具有民族大團(tuán)結(jié)的寓意。顯然，永樂(lè)皇帝在三岔河口上船，并賜名為“天津”之說(shuō)，是沒(méi)有正史佐證的，依其所述，皇帝在此上船，前面就“逆水重舟”了，得不償失。
海津海河 海津鎮(zhèn)是元時(shí)天津的舊稱，元朝統(tǒng)治地區(qū)很大，因此海運(yùn)得以大發(fā)展。三岔河為河海航運(yùn)的大通道，更確立了海津鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)地位和影響。元把“直沽寨”改稱“海津鎮(zhèn)”，既與上游的“天津河”呼應(yīng)，又突出了城鎮(zhèn)的海運(yùn)作用，顯然，也為后來(lái)“海津鎮(zhèn)”改稱“天津衛(wèi)”，“三岔河”改稱“海河”奠定了基礎(chǔ)�！跋扔写笾惫�，后有天津衛(wèi)”，說(shuō)明了元時(shí)海河兩岸航運(yùn)事業(yè)均已十分興旺發(fā)達(dá)。
“八國(guó)聯(lián)軍”為什么首先在天津登陸？顯然與海河的海運(yùn)功能密切相關(guān)。近代，海河航運(yùn)的起點(diǎn)就在海河太極處，這明顯使天津的城市中心向海河太極處轉(zhuǎn)移。后來(lái)，在海河入海口塘沽修建的天津港逐漸發(fā)展壯大，海河的航運(yùn)功能削弱，但在海河太極處修建的鐵路、公路網(wǎng)卻四通八達(dá)，起到了替代內(nèi)河航運(yùn)的作用。特別是京津塘高速公路，已成為現(xiàn)代天津城市的物流主動(dòng)脈。城市地理位置決定了天津仍然是北方最大的物資集散地。
目前，三岔河口太極的河道取直了，“三岔”仍在，太極景觀已不存在，而原來(lái)與天津衛(wèi)北城墻平行的南運(yùn)河也已改道，在今天的天津地圖上還依稀可以看到太極的模樣。惟有海河太極，也就是今天的天津站和解放北路一帶，雖略有人工修整痕跡，但太極的基本形狀未變�？v觀國(guó)內(nèi)各大城市地圖，惟有天津具有天然河道形成的太極圖，而且處于市中心區(qū)。
風(fēng)水八卦 為什么天津附近的城市，例如滄州、保定、唐山、秦皇島都未能象天津一樣發(fā)展成為特大城市，顯然還是因?yàn)樘旖虺鞘械乩砦恢酶�，或者籠統(tǒng)地說(shuō)，是“風(fēng)水好”。天津衛(wèi)不僅有“三太極”，由太極圖推演開(kāi)去分析，天津衛(wèi)的四方(東、南、西、北)和四隅(東南、西南、東北、西北)同樣寓意分明，建衛(wèi)前后明顯符合八卦方位。了解天津地理環(huán)境的四面八方，對(duì)現(xiàn)代天津的城市建設(shè)仍具有重要參考價(jià)值。
明永樂(lè)初，建天津衛(wèi)，選址與周文王的后天八卦方位相契。即西北為天，天子在北京，是三太極的主軸向。西南為地，是天津衛(wèi)當(dāng)時(shí)受地方管轄的方向，天津衛(wèi)各級(jí)上司分別為靜海縣、青州、河間府。東北為山，這一方向?yàn)樯絽^(qū)。東南為風(fēng)，天津一年中以東南風(fēng)為主，這與海河河道形成以東南為主，受風(fēng)蝕，河道易行風(fēng)等有著密切的關(guān)系。東為震，在正東所轄45°區(qū)域，有兩大震源區(qū)——唐山震源和渤海海中震源。南為火，這是自然的。西為澤，與西邊的大片濕地有關(guān)，可與白洋淀等水域聯(lián)系起來(lái)得到解釋。北為水，這一方向以三岔河口進(jìn)水向南流為標(biāo)志。
建衛(wèi)前的天津衛(wèi)所在地又符合伏羲的先天八卦方位，即南為天(天子所在方向)、北為地(薊縣等地方長(zhǎng)官所在地)、東為水(有海河)、西為火(西照強(qiáng))、東北為山(解釋同前)、東南為風(fēng)(解釋同前)、西北為震(山河——平谷大震源)、西南為澤(南運(yùn)河水域相關(guān)聯(lián)的大片濕地)。
顯然，天津的地理位置能較好地用后天八卦和先天八卦解釋。一般說(shuō)來(lái)，符合“八卦”之地就“避火”。天津確實(shí)與日本奈良法隆寺五重塔和山西應(yīng)縣木塔所在地類似，更為符合“八卦”，歷史上大的火災(zāi)很少。
土木水利 土木、水利設(shè)施是城市地理的基本標(biāo)志。土木：“謂建筑之事也，如筑屋，架橋，筑堤，開(kāi)路等工事是也（國(guó)語(yǔ)晉語(yǔ)九）” 。也就是說(shuō)，中華大土木工程包含著水利工程和交通工程，“土木”一詞是中國(guó)特有的，外語(yǔ)沒(méi)有可以確切表示其內(nèi)涵的詞。《史記》說(shuō)“火生土，水生木”，“土木”本意與水、火有關(guān)，就是與金屬無(wú)關(guān)，土木工程結(jié)構(gòu)是無(wú)金屬結(jié)構(gòu)，以中華古代“五行”相生、相克為理念。在中國(guó)古代，幾千年來(lái)為什么在土木建筑中不用金屬，最重要的原因之一就是金屬不耐腐蝕，土木工程結(jié)構(gòu)如果使用了金屬必然是短壽的，近代天津的建設(shè)證實(shí)了這一點(diǎn)。
天津著名之處，尤其在于殖民地時(shí)代興建了許多小洋樓，這一城市地理景觀，歐州本土的城市都無(wú)法與其媲美。這些建筑外形設(shè)計(jì)是洋式的，但在建筑結(jié)構(gòu)上多采用了中華傳統(tǒng)的磚木結(jié)構(gòu)。這一特點(diǎn)與樓門(mén)前有著名“十二生宵銅首”的圓明園“海晏樓”相似。這些洋樓一般有60—120年歷史，目前仍在使用，這得益于樓板、屋蓋是木制的，且無(wú)火災(zāi)。而上世紀(jì)50年代初期建造的樓房，由于樓板、屋蓋中鋼筋的腐蝕，大都成了危樓，應(yīng)該壽終正寢了。
1991年，以蘇聯(lián)解體為標(biāo)志的“冷戰(zhàn)”結(jié)束后，發(fā)達(dá)國(guó)家許多“解密”的高科技較早地在天津轉(zhuǎn)向民用開(kāi)發(fā)。在土木、水利領(lǐng)域，隨著美國(guó)波音公司和赫氏公司投資6000萬(wàn)美元在天津塘沽修建航空材料廠，纖維增強(qiáng)聚合物（FRP，F(xiàn)iber Reinforced Polymers）也在天津得以建筑開(kāi)發(fā)研究，中華的現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)建筑因天津地理優(yōu)勢(shì)由此得以產(chǎn)生。
新型建筑 “現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)”，就是用FRP替代結(jié)構(gòu)中的金屬，或仿制、增強(qiáng)非金屬材料，得到新型無(wú)金屬結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)的“現(xiàn)代”是區(qū)別于“古代”和“近代”所采用，基本上有三類主要形式，即（1）纖維混凝土結(jié)構(gòu)，（2）纖維砌塊結(jié)構(gòu)，（3）纖維仿木結(jié)構(gòu)，在大土木工程中應(yīng)用會(huì)具有明顯優(yōu)點(diǎn)，可以很好地解決建筑高強(qiáng)度、大跨度、耐腐、防火、防水、無(wú)磁、抗震、抗爆等重要需求，并有益于通風(fēng)、采光、保溫、抗疲勞、結(jié)構(gòu)智能化等。
1999年，由美國(guó)赫氏公司資助的多層磚房FRP抗震加固效果研究，在天津取得成功，大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)證明，在不增加房屋造價(jià)的前提下，纖維砌塊結(jié)構(gòu)房屋抗震能力可以提高地震烈度兩度以上，建筑抗震問(wèn)題由此可以獲得根本性解決，保險(xiǎn)公司對(duì)這樣的建筑進(jìn)行地震保險(xiǎn)就可以避免破產(chǎn)，以地震保險(xiǎn)為主的中國(guó)地震安全社會(huì)保障體系有希望建立，制約“西部大開(kāi)發(fā)”的建設(shè)投資地震風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題才會(huì)得到徹底解決。
2000年，在天津靜海，首幢纖維混凝土結(jié)構(gòu)“無(wú)磁”房屋設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、建造成功。2001年，在北戴河又一幢“無(wú)磁”房屋建造成功，節(jié)約了大量建設(shè)經(jīng)費(fèi)。 6月央視《東方時(shí)空》公開(kāi)征集山西應(yīng)縣木塔維修方案，因此能獻(xiàn)策現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)的納米FRP技術(shù)修復(fù)，很受有關(guān)部門(mén)重視。
2002年，天津城市建設(shè)學(xué)院開(kāi)始講授《現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)》課程，學(xué)生的畢業(yè)論文論證：采用纖維仿木結(jié)構(gòu)建造世界最高建筑，滿足現(xiàn)在建筑規(guī)范的要求時(shí)，建設(shè)高度可達(dá)到一萬(wàn)米。實(shí)際上，4000米高就氧氣稀薄不適合人類居住了，高層建筑的實(shí)用高度可為4000米以下。目前，世界最高建筑尚未達(dá)到600米高，未來(lái)世界最高建筑必然產(chǎn)生于現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)。另有學(xué)生寫(xiě)論文論證：采用纖維仿木結(jié)構(gòu)建造斜拉橋，單塔一跨就至少可達(dá)到4000米，并在天津“挑戰(zhàn)杯”科技論文大賽上獲獎(jiǎng)。學(xué)院也設(shè)立了《天宮研究》課題，正是研究“天宮（世界最高建筑群）”在天津市內(nèi)六區(qū)布局時(shí)，新發(fā)現(xiàn)了上述三太極圖，因此，海河太極就成為天宮規(guī)劃的地理基礎(chǔ)。
2003年，現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)水工閘門(mén)問(wèn)世，采用纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試制、試驗(yàn)檢測(cè)、使用驗(yàn)收的水工閘門(mén)在天津津南小站獲得成功，效益十分明顯。這一研究成果不僅有益于“南水北調(diào)”工程應(yīng)用，實(shí)際上也為“向海洋進(jìn)軍”奏響了序曲，海洋建筑——龍宮，又有了較為理想的新型建筑依托。
現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)建筑誕生在天津，紀(jì)念天津建城600周年，發(fā)掘過(guò)去固然重要，運(yùn)籌未來(lái)更加現(xiàn)實(shí)，為天津能夠?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展，確實(shí)需要用現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)劃、試驗(yàn)、建造“天宮”和“龍宮”。
3．天宮
天宮壯志 所謂天宮，就是與天相接、高聳入云的建筑。中國(guó)古代建筑大師，也是道士、科學(xué)家，畢生追求建造最高建筑，以求得在此“升天”。最近研究表明，日本奈良法隆寺的五重塔、山西應(yīng)縣木塔的建造，實(shí)際上用的就是北魏國(guó)師寇謙之主持設(shè)計(jì)的“靜輪天宮”系列圖紙。天宮的立面也呈現(xiàn)出太極圖，即天宮的高度是太極大圓的直徑，天宮樓屋蓋挑檐的弧度就是太極大圓或其內(nèi)切兩相等小圓的圓周弧度。天宮首先是中華民族的精神追求，其次追求建造世界上最高的聳天宮殿實(shí)物，特別是近20年來(lái)，經(jīng)濟(jì)繁榮使天宮壯志不斷高漲。然而，美國(guó)“9.11”的災(zāi)難, 也引起眾多反思，使現(xiàn)代科學(xué)家更客觀地注意采用新材料、新技術(shù)，彌補(bǔ)不足，實(shí)現(xiàn)天宮壯舉。
在天津建天宮，很順乎情理，但更多的考慮應(yīng)該是可持續(xù)發(fā)展。首先，城市的土地資源是有限的，不應(yīng)用光，要多留一些土地給后人用，城市領(lǐng)導(dǎo)層都能認(rèn)同這一點(diǎn)，只有建造更高的建筑才能節(jié)省土地。目前，城市交通擁擠不堪，這與城區(qū)擴(kuò)大化，經(jīng)濟(jì)部門(mén)不集中有關(guān)，超高層建筑必然能緩解這一矛盾。天津作為國(guó)際大都市，需要有世界最高建筑作為自己精神、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志。天津報(bào)紙?jiān)猿埃骸疤旖蛘也坏奖薄�，說(shuō)明殖民地時(shí)代確定的街道方位很亂，根本無(wú)法與北京、沈陽(yáng)的皇城街道相提并論，但是，天津街道與海河太極的韻律吻合天然良好，如果象豎立地理標(biāo)桿一樣，建起系列天宮，天津就會(huì)八方分明。
天塔旋云 近十多年來(lái)，天津城市最著名的標(biāo)志性建筑就是天津廣播電視塔（天塔），天塔415米高，1989年建造時(shí)為亞州第一、世界第二高，電視發(fā)射覆蓋半徑約為70公里，是天津人民實(shí)現(xiàn)天宮壯志的真實(shí)寫(xiě)照。
由于強(qiáng)震觀測(cè)研究，我們常年在天塔上工作，自豪之余，也感到有不足之處。首先，天塔上不能用手機(jī)，基本上是移動(dòng)通訊的盲區(qū)，這說(shuō)明城市移動(dòng)通訊還沒(méi)有、而且應(yīng)該控制制高點(diǎn)。更嚴(yán)重的是，天塔上無(wú)法有效地架設(shè)“全球衛(wèi)星定位（GPS）系統(tǒng)”天線，這個(gè)象燈泡一樣的天線，必需同時(shí)與四顆衛(wèi)星通訊，才能實(shí)現(xiàn)定位和準(zhǔn)確的時(shí)鐘服務(wù)，因此，在天塔上的地震儀器沒(méi)有在地面上的儀器記時(shí)準(zhǔn)確。即使在地面，衛(wèi)星通信信道的費(fèi)用也是高昂的，而且經(jīng)常受到大氣層惡劣氣象條件的干擾。天塔位于天塔湖中，是世界上惟一的“水中高塔”，然而，該湖中的水是自來(lái)水，也就是“一潭死水”，每次補(bǔ)水換水都是一大筆資金，令人感到美中不足。
數(shù)字城市 “數(shù)字地球”已經(jīng)成為當(dāng)今世界發(fā)展的主旋律，且以“數(shù)字城市”為主體內(nèi)容展現(xiàn)出來(lái)。近十年來(lái)，“地理信息系統(tǒng)”軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，明顯加速了數(shù)字城市的進(jìn)程，并有潛力發(fā)揮更巨大的作用。計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展之快也是令人十分吃驚的。但僅有軟件和個(gè)人計(jì)算機(jī)是不夠的，數(shù)字城市更需要的是數(shù)字通信信道。
為了信道，城市大都鐵塔林立、線如織網(wǎng)，明顯處于無(wú)序狀態(tài)，現(xiàn)代城市數(shù)字通訊的建筑基礎(chǔ)研究有待加強(qiáng)，城市數(shù)字通訊應(yīng)納入建筑規(guī)劃統(tǒng)籌予以考慮，長(zhǎng)距離應(yīng)該采用無(wú)線通訊、短距離（例如在一個(gè)樓區(qū)內(nèi)）應(yīng)該采用有線通訊。城市數(shù)字通訊建筑規(guī)劃主要解決無(wú)線通訊設(shè)施的合理地理分布問(wèn)題，實(shí)際上是克服信道建筑障礙問(wèn)題。城市超高層建筑規(guī)劃應(yīng)該與城市通訊規(guī)劃相結(jié)合，從而解決多制高點(diǎn)問(wèn)題、取消露天通訊塔問(wèn)題、城市建筑資源通訊共享問(wèn)題等。為了明顯緩解無(wú)線通訊和有線通訊建設(shè)的壓力，采用現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)建造天宮群便能較為徹底地解決問(wèn)題。
天宮規(guī)劃 規(guī)劃擬在天津市內(nèi)六區(qū)建六座天宮，即和平區(qū)（中宮）、河?xùn)|區(qū)（東宮）、河西區(qū)（南宮）、南開(kāi)區(qū)（西宮）、河北區(qū)（北宮）、紅橋區(qū)（西北宮或回宮），就是構(gòu)想在每個(gè)區(qū)各建一座世界最高建筑，每區(qū)的黨、政機(jī)關(guān)盡可能與區(qū)內(nèi)大的經(jīng)濟(jì)集團(tuán)共處一高樓，市直機(jī)關(guān)入住天津雙塔式正門(mén)的南宮更為適宜，可大大提高經(jīng)濟(jì)建設(shè)管理和運(yùn)營(yíng)效率。六宮頂端都設(shè)置無(wú)線數(shù)字通信設(shè)備，并互相聯(lián)網(wǎng)，實(shí)際上起到了城市超低空同步衛(wèi)星的作用，這將使數(shù)字城市信道產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，同時(shí)也要求六座天宮地理分布更符合城市實(shí)際需求。
為了合理布設(shè)六座天宮，不僅研究發(fā)現(xiàn)了三太極，而且確立了海河太極的南北軸線就應(yīng)是天宮規(guī)劃的中軸線。這中軸線由北向南，著名地理標(biāo)志有，中山公園、世紀(jì)鐘廣場(chǎng)、中心公園、抗震紀(jì)念碑、民園體育場(chǎng)、銀河廣場(chǎng)、順馳世紀(jì)城，顯然，城市的中心點(diǎn)應(yīng)在該軸線與近東西向的南京路交匯處，即抗震紀(jì)念碑西側(cè)�，F(xiàn)代天津城區(qū)向南大發(fā)展，因此，以抗震紀(jì)念碑為中心畫(huà)出8公里直徑（以天塔為半徑）的圓更能反映如今的天宮太極圖分布，東西南北中五宮分別分布在太極圖對(duì)應(yīng)的五個(gè)點(diǎn)上，西北宮就在天津衛(wèi)西北角大清真寺處。
天宮的設(shè)計(jì)飽含中華建筑理念，因?yàn)檫@是國(guó)外都在效仿的成功理念，天宮不僅在主體顏色上要符合中華五行，高度模數(shù)上也應(yīng)與音樂(lè)相契，即中宮（土、黃，宮81）、東宮（木、蒼青，商72）、南宮（火、赤，角64）、西宮（金、白，徵56）、北宮（水、黑，羽48）、西北宮（金水、白綠）。
現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)是建起天宮的關(guān)鍵技術(shù)，不僅安全度高，而且造價(jià)明顯節(jié)省。天宮的設(shè)計(jì)建造還是需要大量經(jīng)費(fèi)的，但天宮的運(yùn)營(yíng)，不僅可取消市內(nèi)通訊鐵塔，實(shí)現(xiàn)城市同步衛(wèi)星的多種功能，也會(huì)以房屋租賃的方式產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這便為現(xiàn)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的融資提供了機(jī)遇。也就是說(shuō)，造天宮的錢(qián)不成問(wèn)題，只要天宮能賺到錢(qián)，天宮應(yīng)該讓天津市民賺一把。
天津市內(nèi)六區(qū)各建一天宮，其他各區(qū)縣也會(huì)效仿建天宮，這就可以形成覆蓋整個(gè)天津的高空數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。
三分天津 天宮規(guī)劃，明顯在地理上把天津分為三部分：即厚土覆蓋的平原地區(qū)，北部薊縣山區(qū)和東南部渤海海域。平原地區(qū)，太極圓由小到大：海河太極恰好為天津內(nèi)環(huán)線環(huán)抱; 天宮太極，中宮在抗震紀(jì)念碑上，周邊由天塔開(kāi)始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，過(guò)南開(kāi)大學(xué)、天津大學(xué)、天津中醫(yī)學(xué)院（西宮）、鼓樓、玉皇閣、十字街（北宮）、天津工業(yè)大學(xué)、大直沽天后宮后街（東宮）、天津日?qǐng)?bào)社、天津樂(lè)園、銀河廣場(chǎng)與天津賓館（南宮）、喜來(lái)登大酒店; 以抗震紀(jì)念碑為中心，以太極圖軸線（西北向）與天津——廊坊的邊界點(diǎn)距離為半徑畫(huà)大圓，除薊縣外，天津各區(qū)縣都在太極園內(nèi)，顯然主軸上經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)勢(shì)，但也需注意平原地區(qū)應(yīng)該均衡發(fā)展。值得指出的是，濱海地區(qū)的地質(zhì)條件還是很差的，遇有大地震就會(huì)暴露出建筑基礎(chǔ)已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕的問(wèn)題。
平川聳立 市內(nèi)與遠(yuǎn)郊縣之間，城市與城市之間，可以依靠平川河上的高橋塔來(lái)接續(xù)高空數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，目前較大型斜拉橋的橋塔高度可超過(guò)200米以上，在平川斜拉橋因此壯觀，同時(shí)應(yīng)該考慮加以利用這種難得的高度，使其與天宮匹配起來(lái)。
從天津太極圖主軸方向看，首都（天）在廊坊方向直至北京，實(shí)際上北京城區(qū)正在向東南方向擴(kuò)大，因?yàn)楸本┪�、北是山區(qū)不宜建設(shè)發(fā)展。廊坊歷史上是較高地震烈度區(qū)，建高層建筑受到有關(guān)建筑法規(guī)的限制，因此無(wú)法建高樓來(lái)樹(shù)立大都市的形象。而今可以規(guī)劃建造天宮了，也就是說(shuō)地震問(wèn)題已經(jīng)不是主要制約問(wèn)題了，在現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)基礎(chǔ)上，廊坊明顯應(yīng)該是首都北京新擴(kuò)建的理想地點(diǎn)，天津也會(huì)因此更加地利。
京津塘高速公路早已不能滿足首都圈經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的需要，建設(shè)第二條京津塘高速公路問(wèn)題已開(kāi)始論證。從平川聳立，節(jié)省土地資源，真正落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略角度考慮，第二條京津塘高速公路應(yīng)該在現(xiàn)有高速公路上高架建造。理由是，采用現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)建高架路橋，造價(jià)較低、施工簡(jiǎn)單、耐久性好、抗震優(yōu)良、節(jié)省土地和建造時(shí)間、特別是可實(shí)現(xiàn)高速公路全天候開(kāi)通。中國(guó)每年都有京津塘高速公路因霧、雨、雪關(guān)閉的大新聞，這種氣候隨機(jī)地困擾著該高速公路暢通，第二條京津塘高速公路高架建造對(duì)“天有不測(cè)風(fēng)云”會(huì)有所克服。也就是說(shuō)，平時(shí)重車(chē)走該高速公路底層，輕車(chē)走該高速公路上層，霧、雨、雪天就都可以走底層，利用上層路面的遮擋就實(shí)現(xiàn)了京津塘高速公路全天候通行。全天候高速公路的價(jià)值更高。
天津已有平川陸地水庫(kù)，就是把低洼地用土壩圍起來(lái)，建平地8米高池蓄水、排洪。采用現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建造“平川天池”，也就是在大河交匯處修建聳高（100米以上，比熱電廠晾水塔更大）的圓桶式纖維混凝土結(jié)構(gòu)蓄水池，天池的用途主要包括：（1）蓄能，這是開(kāi)發(fā)能源，可持續(xù)發(fā)展面臨的重要課題。水利用電夜間為每度1角錢(qián)，白天為每度6角錢(qián)，如果夜間電泵水進(jìn)入高聳水池，白天再放水發(fā)電就可充分利用電網(wǎng)能量并起到電網(wǎng)調(diào)峰的作用。這可以是風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等潔凈能源，存儲(chǔ)利用的基本方式，就是通過(guò)其發(fā)電直接往高聳水池電泵蓄水，實(shí)際上把風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等均轉(zhuǎn)化為高水位勢(shì)能，即把各種能源積蓄起來(lái)，并根據(jù)需要放水發(fā)電釋放出來(lái)。（2）城市高壓送水，向市內(nèi)高層建筑輸送該水池的水無(wú)需再泵水加壓。（3）使河道有活水，向河道上游放水發(fā)電，使河水經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，天塔湖、津河就有“不花錢(qián)”的活水了。（4）積水備荒，天池大量蓄水可備水旱荒之急需。（5）平川造山，為了天池水溫常年保持在15—18℃，在池壁上覆蓋4米厚以上的土就可以了，而且容易造出山來(lái)�！皼](méi)有高山，哪能流水”，這造山還是建在天津東北的七里海北面最符合八卦。
4．龍宮
巨港更深 天津港將離岸在渤海中建港，并采用棧橋公路與陸地連接，這一計(jì)劃正在醞釀之中，在海中建巨港要比在海岸邊深挖建巨港技術(shù)上更加合理。然而，在渤海中建筑，既有有利條件，又有特殊的難度。有利條件就是渤海水淺，一般12米深，最深也不過(guò)20米左右， 不象東南沿海，海水深度可達(dá)100——1000米。難度在于地震和冰，渤海的地震活動(dòng)相對(duì)很強(qiáng)，往往要比東南沿海臺(tái)風(fēng)的破壞力還要大，是海中建筑物最大的威脅; 海冰碰撞海洋建筑也很危險(xiǎn)，在我國(guó)海冰是渤海特有的，為渤海海上建設(shè)提出了特殊的抗冰要求。顯然，采用現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)技術(shù)建設(shè)渤海海中巨港具有可行性和合理性。
海河開(kāi)發(fā) “南水北調(diào)”大工程2006年才能在天津展開(kāi)，借此機(jī)遇，海河開(kāi)發(fā)將使海河太極出現(xiàn)千舟競(jìng)渡的更新繁榮�！昂Ｓ泻｝�，河有河龍”，遺憾的是，海龍和河龍目前在天津還都沒(méi)有龍宮，哪怕是過(guò)海河的一條水下大隧道都沒(méi)有。人們渴望龍宮美景，在天津市自然博物館和北京電視塔下，都修建有室內(nèi)的“海底世界”，看來(lái)水下建筑龍宮并不是無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只是需要采用高科技，因地制宜。
海河開(kāi)發(fā)，該河中疏浚出大量淤泥，還要專門(mén)購(gòu)買(mǎi)一大片土地把泥堆放起來(lái)。長(zhǎng)江、黃河、珠江、太湖的江、河、湖泥都制成了粘土磚加以利用了，甚至青島的海泥也制磚了，在這方面天津明顯落后了。2005年，國(guó)家將取消建筑用實(shí)心粘土磚，但財(cái)稅政策上鼓勵(lì)生產(chǎn)使用空心磚，更應(yīng)該鼓勵(lì)用疏浚的泥生產(chǎn)的粘土空心磚，纖維砌塊結(jié)構(gòu)中的砌塊就應(yīng)該是泥制粘土空心砌塊，而且通過(guò)水上運(yùn)輸會(huì)更經(jīng)濟(jì)和損耗最小�！叭A北明珠”——白洋淀365平方公里，因存在不能疏浚問(wèn)題，也就是疏浚的泥無(wú)處存放問(wèn)題，水面庫(kù)容逐年減少，大旱年曾發(fā)生過(guò)干涸，生態(tài)毀滅，損失慘重。建議首都圈地區(qū)加速研究用疏浚出來(lái)的泥制作空心磚，估計(jì)僅白洋淀疏浚出來(lái)的泥，就可供首都圈內(nèi)各大城市100年的建筑用磚，幾千年用粘土磚的傳統(tǒng)不應(yīng)該廢棄，還要發(fā)揚(yáng)“大禹治水”的疏浚精神。疏浚的泥當(dāng)然也可以“覆蓋天池造山”、燒成陶粒造“天池”等等。
海河開(kāi)發(fā)必然要重建“海河樓”，海河樓就應(yīng)該用海河疏浚之泥作為主要建筑材料建成，應(yīng)該不再占用后人的土地，可以建造在海河之上，并且應(yīng)該有水下宮殿，使其更能體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代精神和繼承中華優(yōu)良傳統(tǒng)的文化內(nèi)涵。
天津八卦“水”的位置一定在北，就是“南水北調(diào)”東線的水由南運(yùn)河可自流到天津，在三岔河口入海河。如果強(qiáng)令水從天津南進(jìn)入天津市區(qū)，自然帶來(lái)了許多問(wèn)題，主要就是淡水鹽化問(wèn)題，即天津南面海相鹽堿地多，且“十閘九漏”，時(shí)有海潮水混入等等，所以，引黃濟(jì)津的水含鹽，遠(yuǎn)不如灤河的水好吃，如果水從北入就應(yīng)該同樣好吃。
潮汐發(fā)電 在山區(qū)，三峽水電站已并網(wǎng)發(fā)電。天津在海濱，還應(yīng)該注意到一項(xiàng)重大的能源有待開(kāi)發(fā)利用，這就是潮汐發(fā)電。海洋潮汐是取之不盡、用之不竭的綠色能源，潮汐發(fā)電的原理較簡(jiǎn)單，可以在海上建起擋水長(zhǎng)壩，在壩門(mén)上設(shè)置發(fā)電機(jī)，利用漲潮和退潮過(guò)壩門(mén)的海潮水流發(fā)電。只要海濱有2米的潮差就可以利用其發(fā)電，天津海邊的潮差一般可達(dá)4米，是滿足建電站基本要求的。潮汐發(fā)電在中國(guó)一直沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)，原因就是海上長(zhǎng)壩結(jié)構(gòu)的防腐問(wèn)題未能解決，長(zhǎng)壩不同于鋼管的海洋平臺(tái)，海洋平臺(tái)的壽命只要求15年，即15年海上石油開(kāi)采基本完成，長(zhǎng)壩的防腐壽命應(yīng)該百年以上，用普通的鋼材壽命不夠，用不銹鋼一次性土建投資太大，無(wú)經(jīng)濟(jì)效益可言。由于渤海海水最淺，最有利于建設(shè)潮汐發(fā)電站，現(xiàn)代無(wú)金屬結(jié)構(gòu)具有良好的防腐性能，將會(huì)在潮汐發(fā)電工程中大有作為。當(dāng)然，潮汐發(fā)電站的擋水壩最好與海中深港的棧橋公路統(tǒng)籌規(guī)劃修建。
深海石化 渤海口附近的黃海海域發(fā)現(xiàn)了大油田，有大慶油田那么大，這已是我國(guó)2002年度“十大科技新聞”之一，天津是北方重要的石化工業(yè)基地，海洋石油往往通過(guò)專門(mén)建設(shè)的管線和油船運(yùn)輸，把油氣送上岸來(lái)加工，該化工加工的污水經(jīng)一定的處理，最終又排放到渤海之中。顯然，能建深海龍宮，在海上開(kāi)采油氣，同時(shí)在海上實(shí)現(xiàn)石化工業(yè)生產(chǎn)更加優(yōu)化，更具有環(huán)境保護(hù)效益，這樣的龍宮一定會(huì)實(shí)現(xiàn)！
Tianjin, the Tallest Ground Building or in the Water
Dahua LI
Tianjin Seismological Bureau of China, 300201
Abstract In this paper the three Taiji Diagrams of the Tianjin Old City are found first time, and the reality urban building axis line problems of Tianjin are revealed based on the worthy traditional ideas of the Chinese nation. And according to the basic planning law of Tianjin Leap over Development, this paper proposes the idea of the Tiangong, and Longgong should be built in the Tianjin area to fit the law. The Tiangong means to construct the best tall heavenly palace in Tianjin urban center made of the modern nonmetallic structure mainly. Longgong is the used building in the water for long time. In this paper the conception design of the Tiangong and Longgong Building Technology is discussed involved the earthquake and wind resistant, strengthening load capacity against tall building weight, structure fire protection, non-corrosion, thermal insulation, less magnetism, high ductility, building longevity, artificial intelligence control of structure observation and so on.
Keywords: Haihe Taiji; the tallest building; building in the water; modern nonmetallic structure
圖1 直沽三太極圖
圖 2 海河太極圖和天宮太極圖
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