15新材料与城市.ppt

面对工业革命后资本主义城市矛盾而提出的探索 工业革命以前，在封建社会内部发展起来的早期资本主义城市，其城市结构与布局与先前封建社会城市并无根本变革。有一些建设较好的巴罗克或古典主义风格的城市尚有较好的体形秩序。 但自18世纪工业革命出现了大机器生产后，引起了城市结构的根本变化，工业化破坏了原来脱胎于封建时期那种以家庭手工业为主的城市结构与布局。大工业的生产方式，使人口像资本一样集中起来。工业城市八口以史无前例的惊人速度，5倍或10倍地猛增(如纽约人口自1800年的50年内增长近9倍，1850年后的50年内又增长近5倍，其他有些欧洲城市也以3到5倍飞跃速度迅猛增长)。城市中出现了前所未有的大片工业区、交通运输区、仓库码头区、工人居住区。 城市规模越来越大，城市布局越来越混乱。原来的城市环境与城市面貌遭到破坏，城市绿化与公共、公用设施异常不足，城市已处于失措状态。 一、巴黎改建 1853年起，法国塞纳区行政长官奥斯曼执行法国皇帝拿破仑第三的城市建设政策，在巴黎市中心进行了大规模的改建工程。其目的除了解决城市功能结构由于急剧变化而产生的种种尖锐矛盾和对帝国首都进行装点外，还在于从市区迫迁无产阶级，改善巴黎贵族与上层阶级的生活与居住环境，拓宽大道、疏导城市交通。 巴黎宏伟的干道规划为十字形加环形路，以爱丽舍田园大道(Champs Elysees)为东西主轴。在奥斯曼执政的17年的中，在市中心区开拓了95km顺直宽阔的道路(拆改49km旧路)，于市区外围开拓了70km道路(拆改5km旧路)，其中布有古典式的规则和对称的中轴线道路以及设有纪念性碑柱或塑像的装饰性广场，大大地丰富了巴黎的城市面貌。当时对道路宽度、两旁建筑物的高度与屋顶坡度都有一定的比例和规定。 巴黎改建除了市中外还设立了几个区，这在当时是创见。它适应了因城市结构的改变而产生的分区要求。 从当时的历史条件看，巴黎还处于马车时代、工场时代和煤气灯时代，尚无新的交通工具和新的先进技术，但巴黎改建促进了城市的近代化。 * 建筑的新材料、新技术与新类型 在资本主义初期，由于工业大生产的发展，促使建筑科学有了很大的进步。新的建筑材料，新的结构技术，新的设备，新的施工方法不断出现，为了近代建筑的发展开辟了广阔的前途。由于应用与发挥了这些新技术的可能性，建筑的高度与跨度突破了传统的局限，在平面与空间的设计上也比过去自由多了，这些突破必然要影响到建筑形式的变化。 初期生铁结构 以金属作为建筑材料，远在古代的建筑中就已经有了应用，但以钢铁作为建筑结构的主要材料则始于近代。 由铁矿石经高温炼火所制成的铁俗称生铁(cast iron=生铁＋碳)。生铁中含有较多碳的成分，它的物理性较为脆，而且不具有抗拉特性。由于这种物理性使得它在建筑构造的应用上只有成为抗压力的结构体——例如柱子。 生铁再经熔化，并注入氧气，氧原子逐渐取代部分碳原子，铁再经敲击会释出更多的碳，这最终的产品便是所谓的熟铁。(wrought iron=cast iron＋heat＋hammers) 熟铁比生铁更具抗拉性(tension)，所以熟铁便可以用在任何结构体中抗压或抗拉的部分——由柱子到梁均可被使用。 铁的最“终”产品便是钢(steed)。钢是由熟铁再去提炼的：将熟铁再度熔化之后给予沥水(quench)的动作，该过程可以加入部分由于因敲击而过度失去的碳元素，经过这过程后所制成的新材料便是我们所知的钢。 虽然生铁、熟铁、或碳钢在我们的印象中似乎属于“相同”的材料，但它们的“物理”性却是完全不同的。生铁较硬，较不耐腐蚀，而更由于它的脆(brittle)的个性，使它无法承受太大的拉力；熟铁较软、抗拉及抗鏽蚀，它的物理性是比较延展的(ductile)，所以它是极佳的抗拉力材料；而钢的大量出现则可以取代生铁及熟铁的使用，钢具有极佳的抗拉、抗压性，而且由于它可以由沥水的速度、冷却时间，或是以加入其它金属的方式成为可为不同强度而量身定做的特殊刚。于是钢的物理性是可以配合建筑结构强度上任何的需求，而随时作物理性的改变。 1775～1779年在英国塞文河(Severn River)上建造了第一座生铁桥(设计人：Abraham Darby)。桥的跨度达100英尺(30m)，高40英尺(12m)。 真正以铁作为房屋的主要材料，最初应用于屋顶上，如1786年在巴黎为法兰西剧院建造的铁结构屋顶(设计人：Victor Louis)，就是一个明显的例子。后来这种铁构件在工业建筑上逐步得到推广。民用建筑方面应用铁构件的典型例子如英国布赖顿的印度式皇家别墅(Royal Pavilion, Brighton，1818～1821年，设计人：John Nash)，它的重约50t的铁制大穹窿被支撑在细瘦的铁柱上。如此应用生