今天,特大城市如纽约、迪拜或上海,都由其天际线所定义。人们常常不是通过某座特定建筑,而是一眼望去天际线来辨识一座城市。我们几乎无法想象大城市没有这些,然而高层建筑的历史并不久远。更确切地说,直到19世纪末才出现。
19世纪的建筑工程:超越第一座高层建筑
建筑工程几乎与人类本身一样古老。无论是在古代、罗马帝国还是中世纪:建造安全的住所,始终是建筑行业的核心。随着工业化进程,对住宅建筑的要求发生了显著变化。人口不断增加,其中大部分人涌入城市。
然而,不仅住宅建筑面临着日益增长的创新压力。除了各种工厂厂房外,也建起了办公楼。贸易公司、行政机关、报社:尽可能多的人应该能够在这里工作。那么建筑行业呢?它严重落后了。在19世纪,人们遵循着良好的古老建筑自然法则:建筑越高,其墙体就必须越厚。只有混凝土结构才是真正安全的。
三层、四层,也许五层,然后就到顶了。否则这样的混凝土结构会变得极其昂贵且材料密集,更不用提为了合理的土地利用,墙体实在太厚了。然后,一栋永远改变建筑行业未来的建筑建成了:家庭保险大厦,以其十层楼高成为世界上第一座真正的摩天大楼。我们将在本文中详细探讨这一切是如何发生的,以及这座高层建筑是如何建造的。
家庭保险大厦:困境中求创新
众所周知,伟大的创新来自两条途径。要么是为了实现一个伟大的、负有声望的理念,要么是纯粹出于必要性。就这第一座摩天大楼而言,原因是芝加哥大火,这场1871年的特大火灾烧毁了市中心的大部分地区。
超过17,000座建筑被毁,成千上万的人无家可归。城市实际上需要完全重建。与此同时,芝加哥日益发展成为全国的交通枢纽。经济蓬勃发展,铁路、工业和贸易带来了快速增长。与之相应,城里的地皮变得越来越昂贵。
那么问题是:如何在相同的地块面积上获得更多可用面积?对:往高处建!但这并没有那么简单。因为传统的施工方法很快就达到了极限。最终,为了支撑三层以上的楼,底层的墙体需要几米厚。这不仅极其不经济,而且不实用。因此,人们对新想法持开放态度——至少在部分专业人士中是如此。
家庭保险大厦:工程师而非建筑师
那么,是哪位著名建筑师负责了家庭保险大厦呢?没有一位。因为这座建筑的创造者是工程师威廉·勒巴隆·珍妮。他拥有丰富的铁结构和桥梁结构经验,并为家庭保险大厦提出了一个由铁和钢组成的结构方案。这个结构随后会用砖和陶板进行防火包裹。
由此形成了一个内部骨架,承担了大部分荷载,而外墙在荷载施加方面则被排除在外。这样,整座建筑应该只有同等混凝土结构大约三分之一的重量。我们还记得:只有混凝土结构才安全。可以理解,这让当局相当紧张。
威廉·勒巴隆·珍妮于1884年向公众展示了他的设计,并由此引发了当时建筑行业内最广泛的讨论之一。对于这座最初10层高、总高度42.1米的建筑,市政府完全不认同。
官员们一度暂停了施工,当局下令进行一次安全检查。然后又是一次。他们担心,家庭保险大厦在施工期间或最迟在完工后会自行倒塌。最终,设计方案通过了所有检查,并于1885年竣工。
家庭保险大厦真的是第一座摩天大楼吗?
事实上,家庭保险大厦常被称为第一座摩天大楼。你们当中许多了解此领域的人会说,这个论点是有争议的。这是对的。在家庭保险大厦之前就已有高层建筑、铁结构和最早的幕墙。然而,在家庭保险大厦的建造中,所有这些创新首次汇集在了一起。
建筑的高度、防火结构、承重的钢骨架及其作为办公楼的用途:这些都是现代高层建筑的特征。因此,可以确定的是,家庭保险大厦或许不是第一座高层建筑,但无疑是第一座现代高层建筑。
严格来说,它也不是我们今天所知的经典摩天大楼,而是一座混合结构建筑。它由铸铁柱、锻铁梁和部分已使用的轧制钢梁组成。因此,它正好处于铁结构与钢结构的交界处。其原因很简单:那时钢材仍然非常昂贵,而且并非总是随处可得。所以珍妮使用了他当时可用的最现代材料。
家庭保险大厦:一次扩建
与市政府担心的不同,家庭保险大厦取得了巨大的成功。成功到短短几年后甚至进行了扩建。但不是向后或向侧面,而是向上。1891年,又加建了两层楼,从而将高度提升至54.9米。
家庭保险大厦:第一座摩天大楼的拆除
几十年过去了,到20世纪20年代末,家庭保险大厦仍有90%的出租率。技术上它运行良好,但时代变了。它被认为已过时,毕竟在其榜样下,早已建起了更大的建筑。该地块上计划建造新的菲尔德大厦。因此,1931年,家庭保险大厦被拆除。
然而,家庭保险大厦并未被完全遗忘。因为拆除后,在新的菲尔德大厦上安置了一块纪念牌匾,上面铭刻着威廉·勒巴隆·珍妮作为第一座摩天大楼之父。他的结构体系在全球范围内得到普及。几乎每一座现代高层建筑至今仍基于同样的基本原则。
而对于现代摩天大楼,这项技术在几十年后被进一步发展,以使更高的建筑物成为可能。这里指的是筒体系统,由法兹勒·拉赫曼·汗发明并在全球得到应用。我们已经在之前的一篇文章中介绍过他。欢迎随时去看看: 法兹鲁尔·拉赫曼·汗:摩天楼天际线之父 。
结论:家庭保险大厦
通过家庭保险大厦进入建筑行业标准的创新,不仅仅是带幕墙的骨架建筑。这座建筑带来的另一个教训是基础问题。因为芝加哥坐落于相对松软的粘土层上,因此在家庭保险大厦扩建后就已经发现了沉降。
后来,在此基础上,为更高的建筑开发了新的基础施工方法。其中包括桩基和沉箱(Caissons)。这样,家庭保险大厦为高层建筑的进一步发展贡献了第二个重要方面。
家庭保险大厦如今已不存在。然而,它的榜样开辟了意想不到的可能。通过不断深化发展这个摩天大楼的构想,我们的天际线才能变得像今天这般壮观。威廉·勒巴隆·珍妮的构想仍然处处可见。家庭保险大厦从未完全消失,因为它继续存在着——只是远比1885年时它的十层楼要高得多。
一个创新的想法被怀疑看待,但最终成为新的标准,这在建筑行业并不罕见。有许多例子表明,工程师和建筑师能够突破传统,确立新理念。如果你们想了解更多,我们推荐以下文章: