埃菲尔与他的巴黎铁塔
文：徐晓冬
本文发表于《班门·铁之温》
1884年11月8日，法国议会下院做出决定：1889年5月3日至11月6日，为了庆祝法国大革命胜利100周年，巴黎将再次举办世界博览会。同时，为了彰显法国的工业创造能力，法国政府决定建造一座全世界最高的通天塔，并向全球公开征集设计方案。
看到这里，你一定猜出这篇文章是关于埃菲尔铁塔的。不错，就是那座闻名世界的巴黎铁塔。看过诸多关于1889年巴黎世界博览会的中文资料，基本上能得出这样的结论：埃菲尔铁塔是因世博会诞生的，部分文章说是为第四届巴黎世博会建造的，也有不少文章说是第三届。大部分文章说300米高的铁塔是埃菲尔设计的，高度是经过精心计算的，也有少数资料不这样认为。《文史参考》杂志的一篇文章《埃菲尔铁塔：解放的普罗米修斯》比较详细地描述了铁塔建成300米的依据，文章说：“埃菲尔的计算极为精确，铁塔高300米，因为只有达到这个高度，才能超出巴黎当时伟大传统建筑高度的总和：巴黎圣母院68米，巴黎歌剧院54米，圣雅克塔52米，凯旋门49米，七月纪念柱47米，古埃及方尖碑27米，它们加起来的总和为297米。”
看到这里，我想你可能和我一样会产生两点疑问：1889年的世博会是第三届还是第四届？埃菲尔铁塔的300米高度，真的是由几座标志性建筑叠加起来的吗？
从维基百科上历届世博会举办时间与地点的列表中可以看出，1889年巴黎第四次举办世界博览会，1878年是第三次。
为什么是300米？
第二个疑问解答起来就不是很容易了。首先让我们从1878年巴黎世博会聊起，各位可以先仔细看看两张图。图1是展现了这一年世博会盛景的鸟瞰图，图2是对应的平面图。画面中的长河是塞纳河，河两岸的建筑是为这次世博会兴建的展览场馆，右侧平面呈弓弦形状的建筑是著名建筑师朱尔·布尔代（Jules Bourdais）设计的老夏悠宫（Palaisde Chaillot），左侧的玻璃屋顶式建筑是仿造伦敦水晶宫建造的工业宫。
从图中我们可以看到，当时巴黎确实没有较高的建筑。在1884年之前，世界上最高的建筑，是约169米高的美国华盛顿纪念碑（Washington Monument）；第二高的是德国的科隆大教堂（Cologne Cathedral），约155.4米高；第三是英国圣保罗大教堂（St.Paul's Cathedral），约154.8米高。
图1 1878年巴黎世博会全景图
图2 1878年巴黎世博会平面图
在当时，各国通天塔几乎都是砖石或木结构的建筑。其中有我国南京的报恩寺塔，大约61米高，只可惜因为一场浩劫，让这座四百多年的佛塔变为尘埃。各位可以仔细看看这张1884年高楼汇总图（见图3），是不是可以想象出法国当局一定有挑战人类极限，建一座超过169米高塔的梦想呢？
没错，他们是有梦想，想建一座高度超过华盛顿纪念碑两倍的高塔，也就是超过300米。但从我查阅的资料来看，埃菲尔铁塔300米的高度，既不是法国政府的规定，也不是埃菲尔对几座高塔的精心计算。
图3 JohnW.Iliff&Co公司于1891年出版的《旧世界主要高层建筑图表》
世博会要建高塔的决定发布后不久，皮埃尔·吉法尔（Pierre Giffard）于1885年1月7日在《费加罗报》（LeFigaro）上发表了《再造巴别塔》（Le Rétablissement des Toursde Babel）一文。文章用大量篇幅介绍朱尔·布尔代的“太阳柱”方案（见图4、图5）。该方案中，下部是300米高、用花岗岩打造的塔身，上面是55米高的照明装置，有灯和抛物面的反射镜，设计大师希望塔顶的灯可以照亮巴黎的每一个角落，让人们晚上也可以看书。塔内还设计了4部电梯，可让观众很方便地登上塔顶。文章仅用几句话描写了埃菲尔提供的300米高的金字塔铁架方案，没有任何其他详细的描述。由此可见，《费加罗报》中报道的两个高塔方案都以300米为基础，应该不是偶然。
图4 《费加罗报》的文章《再造巴别塔》
图5 朱尔·布尔代的『太阳柱』方案草图
在《罗兰·巴尔特文集：埃菲尔铁塔》一书中，罗兰·巴尔特（Roland Barthes）写道：
“为了一百周年庆典举办一个博览会，并同时证明1870年巴黎公社失败之后国家正在复兴之中。为了支持这一观点和激发想象力，人们那时重新谈起，但还不是很相信，一个半世纪以来散布的念头：有关建立300多米的高塔作为博览会节目精华部分的计划（美国工程师克拉克和里维斯为费城博览会建造的300米高塔的计划尚未完成）。”
沿着上述提到的克拉克和里维斯的线索，也许会找到塔高300米的出处，也可能会进一步了解欧美人“再造巴别塔”的梦想。从收集到的资料来看，第一个提出建造钢铁通天塔梦想的是英国人，一位制造了世界上第一台蒸汽机车的发明天才理查德·特里维希克（Richard Trevithick）。这位天才1831年就开始了自己的高塔设计，并于1832年向英国媒体公布了设计方案：300米高，底部直径约30.5米、顶部约3.7米、壁厚约5.1厘米的圆台形尖顶铁塔（见图6）。只可惜，提出方案的第二年，理查德·特里维希克就去世了。
图6 理查德·特里维希克的300米高塔设计草图
1851年，英国建筑师查尔斯·伯顿（Charles Burton）在为移走英国伦敦海德公园水晶宫做设计方案时，提出了建造300米的摩天大楼方案。该方案被称作史上第一座摩天大楼方案，大楼平面核心筒呈八边形，由24根柱子支撑。（见图7、图8）
图7 查尔斯·伯顿的约305米摩天大楼概念图
图8 摩天大楼的平面设计草图
1874年，美国政府为了纪念美国独立100周年，并向世界展示一个新型工业国家的崛起，证明美国已走出欧洲工业强国的阴影，首次申请并获得了世博会的举办权。在筹备世博会期间，工程师克拉克和里维斯也提出了建造约300米高的铁塔的方案。铁塔也是圆台形，底部直径约45.7米，顶部约9.1米。方案设计了4部电梯，5分钟即可到达塔顶，每小时可运送500位观光者。只可惜，由于资金的问题，该设计没有被实施。（见图9）
图9 克拉克与里维斯的铁塔设计概念图
上面3个案例都是在埃菲尔铁塔建造前，铁塔设计的先驱们对通天塔梦想的实质性探索，目标都是300米。尽管努力的结果都停留于纸上谈兵，但是对巴黎市政府的招标者和埃菲尔应该都有一定的启发。因此，第二个疑问应该有答案了。
设计背后的故事
介绍完“通天铁塔”的设计史，让我们再沿着《罗兰·巴尔特文集：埃菲尔铁塔》的记载，继续挖掘埃菲尔铁塔诞生的故事，这本书的大事记中有一段描述：“1885年1月老夏悠宫的设计者，著名建筑师朱尔·布尔代召开了会议，说明了自己的设计：300米高的水泥塔，建筑在荣军医院前广场上，起名为‘太阳柱’，因为他借助设置在塔顶的光源和一个抛物线镜子系统，来照亮整个巴黎。3月30日埃菲尔为自己的合作者提出了技术细节方案，此塔将用铁和钢材建立，重达4800吨（实际重量7300吨），造价估计为315.5万法郎（实际上数额高至此数额的两倍半），预计建筑时程达26个月。”（很多文章介绍埃菲尔的预算都很准确，只差几万法郎）
看到这一段描述，我大概知道了为什么当年《费加罗报》对埃菲尔铁塔方案的介绍只是简短的一句话。布尔代的计划，显然更具吸引力。
如果你能耐下心来看到这里，可能会明白我如此深挖埃菲尔铁塔的创作过程的真实含义。要想了解埃菲尔铁塔，不仅仅要从1889年或1884年开始，而是要从1832年，甚至更早的工业革命的大时代背景开始；另一方面，如埃菲尔自己所说，铁塔“把我淹没了，好像我一生只是建造了她”。其实，铁塔何止埋没了他在桥梁方面的重大成就，也淹没了那些曾经为建造高塔费尽脑汁耕耘的发明家、工程师们。除了上述被埃菲尔名声淹没的工程师外，其实还埋没了与埃菲尔一道工作的两位工程师：瑞士的莫里斯·克什兰（Maurice Koechlin）和法国的艾美尔·楼吉尔（Emile Nougier）。
按照Toureiffel.paris网站登载的《埃菲尔铁塔的起源和建造》（Origins and Construction of the Eiffel Tower）一文中“埃菲尔铁塔的设计”一节的介绍，工作在埃菲尔公司的这两位工程师是最早提出铁塔方案的人，这张草案图（见图10）是克什兰最早提出方案的草图。在那时，克什兰和楼吉尔是埃菲尔公司最主要的两位设计师，1884年6月，他们就设想了高塔的结构：4条钢架子腿支撑，中间有钢架横梁支撑并向上逐渐收缩到一起。由于该公司有多年制造钢结构桥梁的经验，特别熟悉钢支座、铰接等力学工作原理，所以大胆地设计了超过300米的高塔。同年9月18日，埃菲尔买断了两位设计师的方案，注册了超过300米高的钢架结构专利。
图10 莫里斯·克什兰与艾美尔·楼吉尔于1884年6月画出的第一份埃菲尔铁塔草图
铁塔的初步方案完成后，为了能让大部分人接受，埃菲尔又请了建筑师斯蒂芬·苏伍斯（Stephen Sauvestre）进行美化工作。苏伍斯特给铁塔加了石头材质和混凝土的基础，并在石头上刻上浮雕。各层设计了巨大的拱门和大厅，玻璃幕墙与大厅相接，顶部和周边增加了各种装饰和灯泡。最终该项目被简化，四个脚的石头基础和大拱门被保留，增加了铁塔的观赏性和艺术性。
从日期的顺序来看，埃菲尔公司对铁塔的设计想法在法国政府宣布召开世博会前就有了，到底是埃菲尔铁塔是为世博会而建，还是将已有方案营销给了法国政府？真实情况如何，我不敢妄加评论。有一种说法是，刚开始埃菲尔对铁塔方案不感冒，但也没有阻止他们设计。由于埃菲尔特别擅长将自己以前的作品进行包装，同时深知媒体的魔力，所以埃菲尔总是借任何机会宣传自己的桥梁和其他钢结构作品。也有一些资料披露，埃菲尔也擅长和政府官员打交道，与许多高官有着良好的朋友关系。
因此，我猜想从1878年世博会到1889年世博会，法国政府提出挑战人力极限、建造高塔的想法，与工业革命背景有关，与工程师们不断探索300米高塔的梦想有关，也可能与埃菲尔的宣传与营销有关。
写埃菲尔铁塔的诞生，除了工程师以外，还有一位重量级人物是绕不开的，他就是被媒体描述为幕后操纵铁塔中标的法国大臣爱德华·洛克鲁瓦（Edouard Lockroy）先生，这位大臣时任工商和贸易部长，后来被政府任命为世博会的总监。
部分资料披露了一些故事，认为埃菲尔与洛克鲁瓦的私交甚好，且洛克鲁瓦对铁塔的方案也情有独钟，所以才让埃菲尔如愿以偿。《发人深省的300米高塔项目》（La Tour de 300 mètres,un projet qui suscite laré flexion）一文中写道：
“巴黎政府由于受到埃菲尔团队的启发，准备组织一次设计竞赛，目标是建造一座300米高的金属塔。1886年5月1日（有很多文章认为是5月2日），爱德华·洛克鲁瓦在官方报纸上公布了竞赛条件：第一条，方案必须有挑战性，象征19世纪的技术成果；第二，必须申明自己的建筑师身份和国籍……第九，参赛者要充分论证在战神广场建造125米宽的方形基础、高300米铁塔的可能性。”
《竞赛设计》（Designby Competition: Making Design Competition Work）一书中也记载了1884年设计铁塔、申请专利过程，明确写出1886年5月1日洛克鲁瓦宣布竞赛条件是研究300米的铁塔形状、所建位置的可行性。还明确地写了一个细节：在宣布之前，他（洛克鲁瓦）就详细了解了埃菲尔的设计，他用竞赛方式增强埃菲尔方案的优势，竞赛规则要求仅仅给参赛者17天时间。最后参赛者共提交了107项设计方案（大部分文章说是700多项），结果只有埃菲尔的符合条件。
有资料说正是因为这次设计竞赛设置的条件明显地偏袒埃菲尔，而使法国人仰慕的大师朱尔·布尔代的方案被淘汰。由于19世纪后期法国的建筑风格依然是沿袭文艺复兴的新古典主义风格，所以布尔代的“太阳柱”方案受到很多人的热捧，而铁塔的反传统方案遭到很多人反对。
《罗兰·巴尔特文集：埃菲尔铁塔》中记载了埃菲尔竞赛获胜以后的协议内容：
“1887年1月8日，洛克鲁瓦与巴黎市政厅正式任命的塞纳区长官尤金·普莱（Eugene Poullet）与埃菲尔签约，明确了建筑期限与财务条件，埃菲尔须建成300米高塔，并于1889年世界博览会开幕式前投入使用。他获得150万法郎的资助以及世博会期间铁塔使用监管权。条件是：游览票价为登至塔顶门票不得超过5法郎，参观第一层不超过2法郎（周日和假日分别为2法郎和1法郎）；在埃菲尔监管20年之后，铁塔使用权将移交巴黎市政厅。”（见图11）
图11 埃菲尔与政府签订的《300米铁塔建设和运营协议》
建设、抗议与打击
但铁塔建设出师不利。尽管铁塔的协议签订了，1887年1月28日工地也破土动工了，但不久巴黎爆发出了一片抨击、谩骂和反对的声音。反对意见主要来自两个方面，一派是比较守旧的文学家、艺术家；另外一派是建筑大师和材料方面的专家。这些巴黎名流联合起来在1887年2月14日的《时代报》（Le Temps）上发表了《艺术家的抗议书》，称埃菲尔铁塔是一个无用和丑陋的怪物。这些名人有古诺德、莫泊桑、左拉、小仲马、科佩、勒孔特、波吕多莫、布格鲁、麦索尼、萨乐杜、克尔尼、布洛伊、魏尔兰、胡斯曼等300人之众，几乎囊括了当时法国艺术、建筑领域的头面人物。
抗议书写道：
我们这些作家、雕塑家、建筑师、画家，以及一些热爱迄今为止尚未受损的巴黎美丽景观的人，现在，以备受轻蔑的法国美学之名义，并以受到威胁的法国艺术和历史的名义，对在首都中心建立无用的、可怕的埃菲尔铁塔，表达强烈、愤怒的抗议。
巴黎城，难道将要与此稀奇古怪的风格，与一位机械设计师的粗俗而带商人气的想象，长久地联系在一起，以至于无可挽回地蒙受羞辱和变得丑陋吗？因为，连商业化的美国都不想要的埃菲尔铁塔，无疑将成为巴黎之耻。对此，人人觉察，人人议论，人人深受折磨，而我们的抗议只不过是如此自然地对饱受震惊的普遍意见之微弱回声而已。最后，当外国人来参访我们的展览会时，他们会惊异地说道：“什么？法国人就是用这种可憎之物来使我们接受他们如此浮夸的趣味观念的吗？”
他们有理由嘲笑我们，因为崇高的哥特式的巴黎、皮热、日耳曼-皮隆、让-高容、巴里等人的巴黎，将要变成埃菲尔先生的巴黎了。
开工之后，另一个重要的打击是地基在河边上，淤泥和地下水让铁塔无法立足。由于铁塔四只脚中的两个基础靠近塞纳河，地下水位高，工人按照常规的施工方法无法加固地基，必须追加预算，因此迫使项目不得不停工。
面对双重打击，埃菲尔作出了回应，他在第一时间接受了瑞典记者的采访，并回应说：
“我个人认为这座塔会有她独特的美。难道大家认为，一个人是工程师，就不会以建筑物的美观与否为第一考量标准吗？或者只注重建筑物的坚固与持久，而不兼顾它的优美吗？”
由于埃菲尔在桥梁和地下基础方面有着丰富的经验，因此他提出了气压沉箱法施工方案（见图12）并自行解决由此增加的预算，从而避开官员们因担心工人在地下25米深处施工的生命安全以及对预算增加不满而要求该工程下马的风险。在这里依然要提一提那位洛克鲁瓦先生。1887年3月1日，在新闻媒体的参与下，洛克鲁瓦亲自沉入地下的“铁盒子”里，体验地下施工的操作环境，他的举动无疑又一次拯救了埃菲尔铁塔。
图12 气压沉箱法图示
在这里我借用1900年巴黎世博会的全景图，展示第一座树立在地球上的300米高“巴别塔”的鸟瞰图（图13）。从图中我们完全可以身临其境地感受到心灵的震撼。由于篇幅和精力有限，无法继续收集那些登上“通天塔”的人们对这座高塔是什么样态度。我想也不需要到处找这样的资料，巴黎政府没有按20年合约条款拆除她，她反而随着人们的热情变为世界性符号的事实，已经充分说明后人对钢铁大厦时代到来的态度。
图13 1900年巴黎世博会的全景图，与图1对比来看，埃菲尔铁塔格外壮观
当下的启示
再造巴别塔的实践说明了一个不争的事实：巴黎之“巴别塔”无疑是告知世界“铁”和“高”登入了工程建设之堂，宣布了一个新建筑风格时代的到来。
尽管再造巴别塔的过程已经是130年前的事情了，但是对从事工程咨询行业的工程师而言，对秉持“匠心营造”精神的人们而言，这段历史依然有它的现实意义。就埃菲尔铁塔的合约条款而言，若再挖掘铁塔的投资、运营、收费、维护等等资料，有可能对我们当下如火如荼的“PPP模式”带来有价值的借鉴；【注：PPP模式是Public—Private—Partnership的缩写，指政府与私人组织之间为提供某种公共物品和服务，以特许权协议为基础，彼此之间形成一种伙伴式的合作关系，并通过签署合同来明确双方的权利和义务。】就铁塔的构思、研究、设计、专利而言，建筑师的创新与建造者投资与风险管控的关系，如何让两者在价值观上达成共识，让两者有机地合作，无疑为当下研究如何激励设计师与投资人提供了良好的素材；埃菲尔铁塔的50位设计师绘制了5300多张图纸，100位工人完成了18000多个钢构件的制作，132位工人完成拼装，在两年零一个半月（含五个月的地基处理）的工期内完成了铁塔的安装，俨然是一个活脱脱的“精致项目管理”和“装配式建筑”。
若再挖掘建造铁塔的各个流程细节：铁塔如何分解为能让两个人和一头骡子就能搬动的18000多个构件，如何给这些构件编号，如何建立一套适合建造过程的安装标准、组装工序，如何进行吊装、调试，如何为20年的运营、维护服务，更重要的是如何为20年以后的拆除建立档案标准等等，把这些问题搞清楚，同样会为今天的BIM提供借鉴。【注：BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling）。】建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。协同工作的协同模式带来有价值的经验，让“协同设计、协同建造、协同运营、协同维护”的团队合作方式更早地在我们身边实现。
重栽“巴别塔”这棵大树时，巴黎当局给了她20年的寿命，然而她却凭借着自身的魅力存活下来。之所以熬过了百年，我想她的魅力不仅仅有“铁”带来的新芽、新叶的装扮，还有几千年的“精神巴别塔”的粗大枝干和树根在滋养着她、保佑着她。
图14 矗立至今的“钢铁巴别塔”
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