高层建筑发展历史

第一次高层建筑时期（1890～1900年）一、工业革命后建筑技术成就18世纪末至19世纪末，欧洲和美国的工业革命带来了生产力的发展与经济的繁荣。这时期，城市化发展迅速，城市人口高速增长。为了在s较小的土地范围内建造更多的使用面积。建筑物不得不向高空发展。另一方面，钢结构的发展和电梯的出现则促成了多层建筑的大量建造。19世纪初，英国出现铸铁结构的多层建筑（矿井、码头建筑），但铸铁框架通常是隐藏在砖石表面之后。1840年之后的美国，锻铁梁开始代替脆弱的铸铁梁。熟铁架、铸铁柱和砖石承重墙组成笼子结构，是迈高层建筑结构的第一步。19世纪后半叶出现了具有横向稳定能力的全框架金属结构。幕墙概念产生，房屋支撑结构与围护墙分离。在建筑安全方面，防火技术与安全疏散逐步提高。六十年代，美国已出现给排水系统、电气照明系统、蒸汽供热系统和蒸汽机通风系统，1920年代出现空调系统。由于乘客电梯的出现，建筑突破5层的高度限制（徒步可行的登高距离）。1845年奥迪斯在纽约举办安全电梯展览。奥迪斯令人信服地演示他的发明，切断缆绳，电梯箱仍安全地悬挂在半空中。1857年在纽约城百货公司安装了第一台蒸汽驱动安全电梯。18世纪70年代，蒸汽电梯被更快的水力电梯取代。1890年奥迪斯发明了现代电力电梯。1870年后，高层建筑的技术发展进入了新的阶段。纽约公正生命保险大厦被认为是高层建筑的早期版本，因为除了高度和结构外，它采用了几乎全部必需的高层建筑技术元素。建筑采用装饰性的法国双重斜坡屋顶，虽只有5层，但高度达到130英尺，并且在办公楼中首次使用电梯。可以说它是电梯建筑或原始高层建筑的最早实例。1871年芝加哥发生火灾，建筑中铁部件的失败教训促成了建筑防火设计的进步。建造者开始在铁梁和铁柱外面覆盖面砖，并应用空心砖楼板，提高金属骨架的耐火性能。1879年，威廉·詹尼设计第一拉埃特大厦，这个七层货栈是砖墙与混凝土混合结构。1880年巴黎建起高312m的埃菲尔铁塔，1889年工程师埃菲尔在铁塔的斜腿上使用了双轿箱的水力电梯，其中一部能到塔顶。终于在1885年，真正的高层建筑诞生了--10层高的芝加哥家庭生命保险大楼建成。从此高层建筑经历了一个多世纪的蓬勃发展。二、高层建筑发源地--芝加哥1820年芝加哥只是一个遥远的湖边小镇。但在南北战争后城市迅速发展，40年后成为美国开发西部的前哨和航运与铁路枢纽，铁路延伸1.77万公里，每天进出75趟客运列车。这时期城市人口高速增长，城市发展恶性膨胀，规划、建筑质量低劣。然而，1871年10月8日夜，芝加哥的城市发展戏剧化地停止了。当晚8时左右，芝加哥郊区的一个农家牛篷里，一只母牛踢倒了一盏油灯，牛篷随即起火，在风力作用下，火势不断扩大、漫延，最终越过两道河流，一直烧到芝加哥的市中心。48小时之内，烧毁房屋18000幢，使10万人无家可归，300人被烧死。大型商业建筑和政府建筑中的所谓防火构造设施成为悲剧性的笑话。火灾中，外露的铸铁被熔化，熔化的铁水使火焰不能到达的地方起火。火灾后芝加哥的建筑防火变得谨慎和严密，重建计划开始考虑使用防火材料和技术，而不是从前的木材和裸露的铸铁。大火过后，城市重建十分迫切，因而也创造了难得的发展机遇。大规模的重建有利于合理规划，有利于发展新的建筑技术和材料，也有利于电梯的发明与改良。由于城市土地昂贵，建筑向高空发展比购买更多的土地更为经济。在建筑技术上，由于采用钢框架结构，结构自重减轻，稳定性提高在筑可以建得更高。电梯广泛使用，使5层以上的建筑成为实用。以上各种因素结合起来，促成了高层建筑的诞生和发展。1880年后的十余年间，芝加哥取得高层建筑发展史上的辉煌成就。与此同时，美国其它城市由于受1873年起持续多年经济萧条的影响而无重大建设。大量的建筑设计任务吸引了一批有才华的建筑工程师（也是建筑师）聚集到芝加哥，如：·詹尼(设计第一栋高层建筑--家庭生命保险公司大楼）·布思海姆(设计信托大楼一第一个采用大面积玻璃外墙)·鲁特(设计蒙纳诺克大楼--世界最高砖结构建筑)·沙里文（高层建筑之父）在这一批巨将的不断努力下，形成了影响深远的芝加哥学派。这时期的建筑有一个革命性的建筑技术：放弃传统的石头承重墙，采用一种轻型的铸铁结构和石头或陶砖外墙，框架与外墙分离。三、第一栋高层建筑1885年建成10层高的家庭生命保险大厦（詹尼设计，1931年被拆除），通常被认为是世界第一栋高层建筑。结构上没有承重墙，整个建筑的重量由金属框架支撑，圆形铸铁柱子内填水泥灰，1至6层为鍛铁工字梁，其余楼层用钢梁。标准的梁距5英尺，支撑砖拱楼板。砖石外立面，窗间墙和窗下墙为砖石构造，象幕墙一样挂在框架之上。建筑史称它为钢铁结构进化中决定性的一步.四、高层建筑形式的探索尽管当时的建筑技术（结构、设备等）已取得很大进步，但建筑师们仍在为寻找恰当的高层建筑形式而奋斗。一方面，工程师在创造性地发明新的科学技术，他们高效地建造桥梁、火车站、展览厅；另一方面，建筑师们却束缚在传统风格中不能自拔。他们需要寻找一条道路跳出进退两难的处境，在维护传统价值的同时不得不反映全新的爆炸性的城市环境一一过速发展的芝加哥先驱精神和新的房屋建造方法。19世纪末流行的文艺复兴时期的府邸风格可作为高层建筑的原型，但随着建筑不断升高，府邸风格已很难实现，因而必须探寻新的设计构图方法。设计者试验在不同楼层坡上各种文艺复兴的风格（如罗马式、古典式、安娜皇后式等）。通常依靠几何处理，把府邸式堆放在建筑顶部，或者拉长府邸的中部，因此得到巨人的秩序（例如罗马式的拱和往式垂直伸长）。芝加哥高层建筑风格的经过三次演变1．原始高层建筑风格，强调水平部分，顶部为府邸式。2．扩展府邸式风格或三段式构图，运用柱式隐喻（如基座、往身、柱头），伸长中间部分。装饰为罗马式或哥特式，如大檐口、半圆拱、薄檐口、砖石结构。3．商业风格（芝加哥框架），不强调立面构图，而是明确地表现支撑结构和自然的表面。形象特征为：大方窗，无檐口，窗下墙凹部有装饰或无装饰，块状和板状体量。（－）原始高层建筑风格家庭生命保险公司大厦表现了原始高层建筑风格，建筑的立面没有表现骨架--外表的概念，而是表现传统的承重砖窗间墙--在水平层以含糊的罗马复兴风格来组织。该建筑的重要特点是为美学而隐藏技术。原始高层建筑的代表作是理查逊设计的芝加哥马歇尔商场（1885－1987年，1930年被拆毁建停车场），建筑模仿罗马建筑先例，但风格上又类似文艺复兴宫殿。从坚实的基座到顶部的垂直连续窗，比例完美，表现出平衡、统一、简化以及视觉的明晰。圆拱清楚地表现了承重墙的本质、力量和厚重（圆拱形符合砖结构的受力特点），同时引出向上的动势，使建筑显得高耸。（二）三段式（扩展宫殿式）高层建筑风格马歇尔商场的视觉秩序，反映出简洁、朴素的完美构图，不可多也不可少。这一点强烈影响着沙里文．帮助他塑造高层建筑形象。沙里文在他的两个著名作品--马车大厦和信托银行大厦中，通过扩展宫殿式风格来试验他的构成艺术、构造的自然本质和时代精神的理想。在圣.路易斯马车大厦，沙里文使用成熟的钢结构框架。只有底层的柱距显示结构，上部一半的柱子是假的，这种方法掩盖了钢结构的自然特性。摩天楼的高度由垂直的楼身分割，向上的动感包含在沉重的水平檐日内，细致的装饰使立面产生较有机的质量。沙里文最伟大的成就可能是布法罗的信托银行大厦。在这里，抽象的构图超过三段式划分。沉重的基座负担起上部的塔身，在各方面预示本来的国际式建筑风格。檐口不但是上升的楼身的结束，而且似乎是垂直元素的自然生长。