世界上第一座钢结构

世界上第一座钢结构 钢结构被誉为21世纪的建筑模式，然而这种建筑方式可以追溯到19世纪。1851年，万国工业博览会在英国伦敦举办，这次博览会历时5个多月，它普遍被认为是维多利亚中时期的象征，并确立了大英帝国世界工厂的主导地位，在一万三余来自世界各地的展览品中影响世界变革的包括轨道蒸汽牵引机、高速汽轮船、起重机、厨具用品、铁制品、以及来自美国的收割机，现代生活的序幕由此拉开，电灯、电话、电报、抽水马桶、麻醉术、室内管道、煤气照明、制冷、汽车、飞机、摩天大楼如雨后春笋般冒出来。 值得称道的是万国工业博览会展览馆本身在当时是一个奇迹，这座展馆后来被称为“水晶宫”，之所以有这个名字，原于这个占地面积19英亩的巨型展馆全部由玻璃构成，而水晶宫的者约瑟夫?帕克斯顿(Joseph Paxton)因此受封为骑士，并成为议员。然而约瑟夫?帕克斯顿并非是一位建筑设计师，而是一名园艺师。 1850年1月11日，英国王室召开会议，计划博览会在1851年5月1日开幕，只16个月的时间来设计和建造展览馆。万国工业博览会皇家筹备委员会建筑委员会提出设计是一座由砖块、铁块、石块组成的圆顶建筑物，设想中的圆顶甚至比圣保罗大教堂的圆顶更大，预计建设展览馆需要用3000万块砖，而16个月的时间能够筹集3000万块砖本就是难以完成的工作，而且还要将它们垒成建筑，并且在博览会结束之后，这座大型建筑还要被拆除，实事上到今天，砖石建筑拆除都是一件令人头痛的事情。约瑟夫?帕克斯顿则提出了不同的方案，不需要用一块砖瓦。 约瑟夫?帕克斯顿因为种植花卉的原因曾建过一个占地1英亩名叫“大温室”的大型热带暖房， 维多利亚女王还曾乘坐马车参观过，于是他提出的方案便是用一根3英尺宽、23.25英尺长的铸铁桁梁，与配套的桁架安装在一起，构成一个框架，然后在上面装上玻璃，而这个设计不需要砖头，甚至也没有用灰及水泥，也没有打地基，它只是用螺栓拧在一起，像一 帕克斯顿设计方案提出质疑的人很多，可是谁能顶帐篷那样建在地面上。纵然对于约瑟夫? 有更好的办法呢,于是最后委员会竟采用了这个花匠的设计方案，而如此信任他是有原因的，约瑟夫?帕克斯顿1843年为迎接沙皇尼古拉而专门修造的“皇帝喷泉”喷出的水柱高达290英尺，迄今在欧洲只被超越过一次。 约瑟夫?帕克斯顿的设计方案需要的玻璃接近100万平方英尺，是英国正常年份年产量的1/3，那是一个完全的玻璃建筑，因此才被人们称为“水晶宫”。而之前没有人采用玻璃做建筑有两个原因，第一个原因是生产技术落后，产量极低。大约在4世纪，罗马人首先把玻璃应用在门窗上，到1291年，意大利的玻璃制造技术已经非常发达。为了保护这项技术机密，意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃，他们在一生当中不准离开这座孤岛。直至1688纳夫发明了制作大块玻璃的工艺，玻璃才成了普通的物品，但仍然生产效率极度，因为当时生产的平板玻璃是将玻璃熔液要平铺在工作台上，这就可以第一次生产出大块的玻璃，但平板玻璃在碾平以后需要冷却10天，而且每块玻璃都要花大量工夫去磨光。1838年，一种价格比较便宜的改进型平板玻璃问世了，它具有平板玻璃的大部分优点，但冷却得比较快，也不需要花太多工夫去磨光，因此价格要便宜得多。而刚好在1851年，英国征收了上百年的窗户税被免除了，1697年威廉三世在位期间以筹造钱币的理由开征了窗户税，这使得那个时期留下的英国建筑普遍窗户狭小，而不少国民为了抗税用木板把窗户全封了。 不得不说约瑟夫?帕克斯顿的设计赶上了好时候，不论玻璃技术不成熟还是窗户税都将使得这项伟大的建筑无法实施。约瑟夫?帕克斯顿为此还设计了一个专门的移动平台，可以顺着屋顶的承重部分移动，能使工人以每星期18000块的速度安装玻璃。“水晶宫”建好以后长度恰好是它的建造年度，408英尺宽，中央顶梁处差不多有110英尺高。由于建筑物很 大，因此需要使用了大量建筑，共计293655块玻璃，33000根铸铁桁梁，几万英尺木 地板，但由于约瑟夫?帕克斯顿的方法得当，最后的成本8万英镑。