民国科技史之中国近代建筑

中国近代建筑
　　中国古建筑至清代已形成了完整的体系，这种体系是以单层为主，相互配置形成院落。建筑材料以木结构和瓦屋顶为主。到近代，这种建筑技术呈现了停滞和落后的状态。
　　１６世纪起，传教士在华建教堂，中国陆续有西洋建筑出现。鸦片战争后，这类建筑稍见增多，它们多是一、二层楼的 券廊式 和古典式欧洲建筑风格，技术上采用砖木混合结构。
　　民国建立前后，西方各国竞相在华投资，开办工厂、银行，建火车站，近代建筑的规模不断扩大。同时欧洲风格的娱乐建筑、花园住宅也涌现出来。
　　辛亥革命后，近代建筑材料工业也诞生了，于是水泥、玻璃、机制砖瓦开始广泛地应用在建筑上。中国的近代建筑是从砖承重墙体系的应用开始的，继而向钢筋混凝土结构广泛转化。于是出现了愈来愈多的高层建筑和大跨度建筑，同时在建筑结构上产生了一系列的演变。例如１９０８年建造的上海电话公司是６层钢筋混凝土框架结构；１９２５年建造的上海华懋（绵江）饭店，是首座１０层以上高楼，是钢框架结构；１９２８年建造的广州中山堂，钢框架跨度达到３０米，会堂容纳５０００人。
　　中国近代建筑在３０年代达到高峰，在广州、天津、汉口和东北的一些城市，陆续建造了一批８、９层的建筑。上海１０层以上的建筑有２８座之多。１９３０年建造的上海百老汇大厦，高２０层；１９３１年建造的国际饭店，高２４层；１９３３年建造的大光明电影院，安装了空气调节设备；１９３４年上海江湾体育馆建成，跨度达到４３。７米，为三绞拱钢架结构。上海的大新百货公司安装了自动电梯。这些建筑工程代表着中国近代建筑的水平。
　　在工业建筑方面，１９０４年建造的青岛四方机车修理厂，其修理车间厂房为工字型钢架，连续１０跨，每跨１５米。钢架纵向排列，上承工字钢梁，屋顶为现浇钢筋混凝土屋面板，配以钢丝网玻璃，应是中国第一座全钢结构单层厂房。以后钢结构单层厂房大量增多。２０年代后，钢桁架跨度达到２０米，并设有５０层吊车。例如上海电力公司透平车间，跨度为２０米，柱高１６。７米，安装了５０吨吊车，是民国时拥有最大吊车的建筑。
　　混凝土与钢筋混凝土结构的工业建筑要稍迟于钢结构工业建筑。１９１１年，上海日华纱厂最早采用钢筋混凝土结构和锯齿式屋顶单层厂房。２０年代后出现了钢筋混凝土框架（上海振泰纱厂）、半门架（上海内外棉５厂）、拱形架（上海电车公司汇山路停车场）、双绞门架与双绞拱架（上海纶昌丝厂发电间）等新式厂房结构。工厂内部要求大空间的冷加工车间和热加工车间，多半采用气楼式，结构上或用单跨，或多跨，或主跨两侧带副跨等等。
　　例如上海公大纱厂，用多跨连续方式，车间面积达到１６０００平方米以上。
　　多层厂房是近代工业建筑发展中的一个进步。中国早期的砖木结构多层厂房均在４层以下。１９１３年，上海杨树浦厂１号锅炉车间首先采用钢框架结构多层厂房。１９３８年，该厂５号锅炉车间兴建了１０层厂房，高５０米，一、二层为灰坑，三、四层为燃烧室，五、六层是燃烧室与过热器室，八层为煤仓，九层设打风机，十层设引风机，另附钢质烟囱，高１１０米，是当时国内最高的建筑。多层建筑在３０年代达到高峰，主要有三种形式，即框架、无梁盖楼和混合结构。近代的钢筋混凝土结构统作现场浇铸施工，少量采用预制楼盖板。钢筋混凝土的主梁多采用掖梁形式。多层厂房由于进深大，多依靠侧窗采光，并增加人工照明。多层厂房在建筑质量上有明显的进步，由于抗日战争的影响，这一技术陷于停顿。
　　中国近代的建筑师们在解决实用功能和结构技术上曾创造了许多前所未有的技术成果，但在建筑形式上却缺少成功的经验，他们的工作局限于表现历史上某种建筑形式的 典型特征.这和他们所接受的以某个历史时期建筑的 典型特征 和 法式 作为标准的教育与训练经历是分不开的，与他们在西方留学时期就接受的西方建筑设计思想也是分不开的。这使得民国时期的建筑设计作品徘徊于几种定式之间，难得开辟独创的新路。他们的设计思想必然追随西方建筑学潮流而起伏。
　　１９世纪末，在中国流行所谓 折衷式 ；２０世纪初，又风行 古典式；３０年代，又兴起 摩登式.还有一些中外建筑师为中国宫殿式建筑所倾倒，他们主张中外并蓄、古今兼收的主张，并在实践中作了探索。
　　折衷主义是指楼房具有现代化的结构，但表面却蒙上西方古典式建筑的外衣。典型的作品如１９１８年建成的清华大礼堂，其正面是爱奥尼亚柱，冠以穹顶，显得庄重典雅。１９２１年建成的天津开滦煤矿公司大楼，外面设有高达两层的爱奥尼亚柱廊。１９２３年上海汇丰银行建成，纵横均按罗马爱奥尼亚柱的比例，中部冠以圆顶，显示西方古典建筑的庄严美。此外，天津教堂是仿法国罗曼式，哈尔滨秋林公司仿俄罗斯式等等。
　　２０年代开始，中国近代建筑时兴包含着现代建筑思潮的 摩登式 建筑。
　　典型的作品如上海沙逊大厦。这座建筑（今和平饭店）建成于１９２８年，表现了美国芝加哥学派的技术风格。它是在１３层钢框架结构上加十几米高的方锥式屋顶。内部用不同风格装饰了客房与餐厅，设施豪华而先进。这座建筑无论在建筑技术上或内部装修上，在当时都属上乘。１９３４年建成的国际饭店共２４层，高８６米，钢框架结构，是民国时期最高的楼。上海百老汇大厦（今上海大厦），也在同年建成，高７６。７米，共２１层。为双层铝、钢框架结构，较全钢框架结构轻１／３。稍晚的建筑如上海大光明电影院、天津中原公司、大连火车站以及某些小住宅建筑，在现代功能上也有一定成绩，不再是西方摩登式建筑外形的模仿。这些对１９４９年以后的建筑也产生了影响。
　　在３０年代还出现了仿古代宫殿式的建筑。这些建筑不再是传统的木结构，仅只是保留了古典建筑的外形。这一学派由于提倡保留 中国固有之形式 ，因而得到政府官员和西方传教士们的支持，终于完成了用钢筋混凝土再现中国宫殿大屋顶的尝试。比较典型的有中山陵的设计。２０年代初从美国归来的吕彦直，在中山陵的设计竞赛中，其作品体现了 简朴，浑厚 的风格，并且是 根据中国古代建筑精神 ，因而一举夺魁。再如广州中山纪念堂，采用八角形，在结构上采用３０米跨的钢梁和混凝土结构，满足５０００人会议的功能。这两座建筑的宫殿式外形配合周围优美的绿化环境，至今仍不失为建筑与环境相映生辉的成功之作。一些外国建筑师也热心保存 中国固有之形式 ，典型的作品如协和医院。北京协和医院建于１９２５年，是一组典型的院落组合建筑群，并用回廊联结各建筑，呈现出某种对称的格局。单体以三层为主，施工严格，用地紧凑，室外用不同标高组织交通等手法，给人一种深刻的印象。燕京大学则具有另一种特色，它修建在几个明园的遗址上，以严谨和活泼相交替的园林手法，建成了湖光塔影、相映成趣的校园。
　　仿古学派的理论和实践，自３０年代起就引起种种不同的意见。反对者批评说： 中国旧式的房屋不合时用，又不经济 ，还说 将古庙宇变为住宅，将佛塔改为贮水塔，是否合宜未加考虑，使社会人士对建筑之观念更迷惑不清。 中国建筑传统何去何从的争论，自此开端，时断时续一直延续到今天。
　　民国时期的建筑或中或西，或古典或摩登，进而又相互交织、相互组合，形成了中国近代复杂多彩的建筑画面。
　　抗日战争开始后，中国近代建筑活动扩展到内地偏辟的县镇，但工程多用竹、木、土、石等材料，为临时性建筑，建筑技术呈停顿状态。
　　桥梁工程是一类特殊的建筑。自洋务运动以来，中国的大型桥梁全部为外国人主持建造，例如德国人修建济南黄河大桥、法国人和比利时人合建郑州黄河大桥，美国人建珠江大桥等等。直到１９３３年，才有机会让中国人主持修建钱塘江铁路、公路大桥。
　　钱塘江经杭州入海，它在杭州附近水面宽阔，江底流砂厚度达４１米，每当涨潮，波涛险恶，使建桥工程极为艰险。１９３３年，任命北洋工学院茅以升教授任钱塘江桥工程委员会主任委员，后来又任工程处处长主持大桥的设计和修建工程。茅以升决定桥址选在六和塔附近，设计中大桥长１４５３米，江中正桥长１０７２米，共１６孔，北岸引桥２８８米，南岸引桥９３米。桥为双层，下层是单线铁路桥，上层是双线公路桥。桥孔跨度６７米，桥高７７米。
　　针对江水流急、江底流砂深厚的地形和水文，茅以升创造性地提出射水打桩的方法。顺利地在每个桥墩上打下１６０根木桩。继而又创造性地提出浮运沉箱的方法，利用海水涨潮浮运沉箱，利用海水落潮使沉箱（重６００吨）
　　准确地在江底木桩上就位。最后选用优质钢材建造钢梁，精心加工。全部工期只用２年，至１９３７年９月２６日，大桥建成并通车。
　　钱塘江大桥是中国工程师独立主持建造的第一座近代大型桥梁，它以卓越的建桥技术被人们誉为中国近代桥梁建筑史的里程碑。它的技术成就对现代中国桥梁工程也产生了影响。