土木工程概论论文高层建筑发展史及其未来展望_土木工程发展概论论文
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高层建筑发展史及其未来展望
摘要：土木工程随着人类社会的进步而发展，至今已经演变成为大型综合性的学科，它已经出许多分支土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用。
美国是高层建筑的故乡，在相当长的一段时期内，高层建筑是美国的象征。高层建筑的发展史大致分为五个时期。
城市肌理向空中延伸。未来的城市中原本平面化的网格，变得垂直立体，摩天楼仿佛是城市的网格肌理在天空中的延伸，而建筑本身内在空间的情形和空间变化同样也为外在的城市肌理提供探索空间。尤其是一些巧借仿生学概念的摩天楼，其内在的细胞空间、脉络交通，可能会对周围的建筑网格的拼织形态，以及周围的道路交通系统的组织有一些触动。或许，这将能为人们创造一种旅行般的体验——而不只是简单的点对点目的地式的体验。关键词：土木工程 高层建筑 发展史 前景展望
正文：
一、对于土木工程的认识
土木工程是建造各种工程的统称。它既指建设的对象，即建造在地上，地下，水中的工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测，设计施工，保养，维修等专业技术。土木工程随着人类社会的进步而发展，至今已经演变成为大型综合性的学科，它已经出许多分支土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用。
古代的土木工程有很长的时间跨度，大致从公元前500年新石器时代出现原始的土木工程活动到16世纪末意大利的文艺复兴，导致土木工程走上迅速发展的道路为止，前后经历了两千多年。在这段时间内，由于科学理论发展及其缓慢，土木工程也没有突破习惯的发展。到了近代，二战结束之后，许多国家经济起飞，现代科学日益进步，从而为进一步发展提供了强大的动力和物质基础。尤其是我国，土木工程在这一段时间内，更是突飞猛进，建筑，桥梁，道路，隧道等，无论是在技术理论上，还是在基础建设上，都取得了巨大的成就。
二、高层建筑发展史
美国是高层建筑的故乡，在相当长的一段时期内，高层建筑是美国的象征。高层建筑的发展史大致分为五个时期。
第一个时期(1865年-1893年)——芝加哥时期。特点是结构主义，讲求功能的倾向，并且反映出在结构工程上的进展和立面上钢框架的表现。代表人物是詹尼、鲁特、伯纳姆、沙里文等，代表作是家庭保险公司大楼、信托大楼。
第二个时期(1893年-一次大战前)——古典复兴时期。也可称作折中阶段。通过运用历史样式来寻求美学上的解决办法。代表人物是伯纳姆、罗奇等。代表作是帝国大厦、普赖斯大厦。
第三个时期(一次大战后-1929年)——“摩天楼”时期。特征为装饰艺术，代表人物是胡德，代表作是拉迪阿德大厦、格雷堡大厦。
第四个时期(二次大战后-70年代)——“现代主义”时期。主要反对学院派折中主义与模仿历史样式，革命态度追求彻底地重新解释建筑艺术。追求从过去的包袱下解放建筑风格，简单的立方体形状，“方盒子”。古典的基座、楼身与顶部的三段式几乎不存在了。典型的是整个建筑物就从柱子上升起。顶部总是平的，包着玻璃幕墙的立方体形状。代表人物是密斯、贝聿铭等，代表作是利华大厦、西格拉姆大厦。
第五个时期(70年代-现在)——“后现代”时期，最丰富的时期，彻底改变美国的轮廓
线。有人称为后现代阶段，特点是折衷、玩世不恭，以某些技术方面的非凡进展为标志。诸
如在结构系统方面的新观念，结合特制玻璃与光敏太阳能装置的幕墙设计的进展，以及日益
轻而薄的石材饰面板，他们的建筑根植于场所和历史，并且他们找回建筑表现力的全部技能：装饰、象征性、幽默感、以及城市环境，依靠现代的结构方法和历史的记忆，雅俗共赏，他
们的建筑物是双重译码的。代表人物是菲利浦，代表作是纽约曼哈顿公司总部。
美国的芝加哥是高层建筑的发源地。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。
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。
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。
家庭生命保险大厦结构上没有承重墙，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”。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。
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。
三、对未来高层建筑的展望
著名建筑师法兹勒·康说过：“今天建造190层的建筑已经没有任何实际困难。要不要
盖摩天楼，并不是工程问题，而是个社会问题。” 拥挤、耗能、隔阂邻里、暗藏消防隐患，甚至影响儿童智力发育，种种原罪让这些庞然大物在展示人类惊人技术成就的同时，也招致
了无数诋毁之辞。
城市肌理向空中延伸。未来的城市中原本平面化的网格，变得垂直立体，摩天楼仿佛是
城市的网格肌理在天空中的延伸，而建筑本身内在空间的情形和空间变化同样也为外在的城
市肌理提供探索空间。尤其是一些巧借仿生学概念的摩天楼，其内在的细胞空间、脉络交通，可能会对周围的建筑网格的拼织形态，以及周围的道路交通系统的组织有一些触动。或许，这将能为人们创造一种旅行般的体验——而不只是简单的点对点目的地式的体验。
如今的摩天楼由于空调、照明等设备均需较大的能量供应，产生的大量热能会改变城市
原有的热平衡。因此未来建筑表皮被设计出很多空洞，这既是建筑的辅助结构，也具有装饰的作用，很好地解决了高层建筑的气流通风的问题，大大减少了空调的使用率，也为利用风
能提供了条件。
太阳能、基因能源、空气循环系统、楼板水冷系统、再生能源、材料再利用等新鲜技术的应用，将会在未来的摩天楼中随处可见。有些摩天楼可能还会有智能化的中央控制系统，对建筑本身的能耗做动态的管理。建筑的表皮设有感应和收集能源的装置，成长条形均匀的排布在建筑表面。随着空气的流动，表皮的这些条形物能够像动物外皮上的毛发一样随气流
弯曲、飘动，在摆动的同时，其末端的感应器就会将风能转化为建筑使用的能源。这看上去
就像是风和建筑表皮的一场互动游戏。另外，这层体表毛发也可以有效保护建筑物本身不被
阳光直接照射，能够避免产生高层玻璃盒子的温室效应，室内的光影效果多变、温度适宜，减少了空调系统的能源消耗。这
垂直空间演绎田园牧歌。由于未来的摩天楼大都是城市综合体，汇集各种功能空间于一
身，居民的城市生活将会变得更加便捷而富有乐趣。很可能在不远的将来，我们将在一座建
筑中完成一天的所有使命：居住、工作、娱乐、运动，免去了交通堵塞带来的困扰，一天
24小时将会被更多地利用起来。
今天的城市，由于充斥着玻璃、钢铁、石头等材料，城市的天际线已经僵化掉了。人们的潜意识里是渴望能看到一些轻松、自然的建筑形态，获得有自然化的空间体验。现代主义的机械模式被破除，城市的天际线也能动起来，这是前人所无法想象的。
参考文献：《土木工程概论》 《建筑初步》 《世界建筑发展史》 《解读高层建筑》《未来建筑》
