“三材”约束下的低技制作:中国早期工业修建遗产拱壳砖建构研究

本文摘要:1 配景与问题 1949年中华人民共和国建立后的30年处于工业化早期,整个工业体系、技术、产能均处于起步阶段,匮乏的生产资料依赖于计划经济体制举行分配与供应。在此特定的历史条件下,节约“三材(钢材、水泥、木料)”是其时国家制定的修建业需普遍遵循的政策约束条件。

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1 配景与问题 1949年中华人民共和国建立后的30年处于工业化早期,整个工业体系、技术、产能均处于起步阶段,匮乏的生产资料依赖于计划经济体制举行分配与供应。在此特定的历史条件下,节约“三材(钢材、水泥、木料)”是其时国家制定的修建业需普遍遵循的政策约束条件。这种特殊的政策,实际上组成了一种设计与制作的极限条件,引发出一批具有中国特定语境意义的修建设计与工程实践,以及特殊的低技建构技术;这些具有手工痕迹但不失科学原理的制作技术,在谁人“三材”匮乏的年月获得了大量的应用及实验。

以砖拱壳技术为例,基于民国时期砖瓦厂基础上所形成的砖瓦制造工艺,联合苏联的制作技术转移,开国伊始就在修建物的屋盖、楼面构件中获得大量推广与连续应用。那么,在长达30年的早期工业化建设历程中,这些制作技术是否有所生长,又有哪些技术革新与演进?如今,在大量史料阙失的情况下,如何重新掘客和再现其时的制作技术细节,展现其特定的建构价值?是为本文的研究重点。在相应的田野观察历程中,课题组发现“合柴1972”文创园(以下简称合柴)中存在3个接纳砖拱壳技术的厂房遗存,其双曲拱、重檐球壳体量在形态、空间塑造上不仅具有令人赞叹的视觉效果,且在制作工艺和结构处置惩罚上颇具特色(图1)。同时,也引发出有关建构研究的两个基本问题: ▲ 1 合柴相关体量与内部空间(a、b 铸造车间;c、d 模具车间;e、f 柴油存储库房)1) 为何在此3个砖拱壳修建中的差别部位使用了4种差别的砖材——方形砖、模板砖、多孔砖、实心黏土砖?是多种质料在经心选择之后的各司其职,还是简朴拼凑?与节约“三材”的约束有何关联?2) 接纳何种方法可在无叠涩的前提下结构出砖构悬挑构件?因为要结构水平悬挑的砖构雨篷并不容易,如1950年月末-1980年月初的乌拉圭设计师迪斯特(Eladio Dieste,1917-2000)的砖构修建实验,以及张永和在2016年深港双年展的南头古城信息亭,均是使用配筋砖技术。

若此处的砖构悬挑构件也使用了配筋砌体技术,那是否意味着泯灭了大量的钢筋与混凝土,从而与节约“三材”的约束条件相矛盾?(图2)▲ 2 合柴铸造车间的砖拱雨篷、挑檐与柴油存储库房的平砖挑檐以上这些处于特定历史语境下的个案制作细节研究引发的问题悬疑组成了极大的张力,这是本课题研究的缘起以及开展深入研究的动力所在。2 既有文献与研究重点 近20年来,学界对于1949年后砖拱壳修建遗产的研究并非主流,且内容多以修建工程领域的加固、革新、拆除为主,修建技术史学偏向的研究更是屈指可数——朱晓明、祝东海以青铜峡粮仓(1960-1970)、同济大学电工馆(1960)的三联拱为例,辅之以历史技术文献,系统性梳理了1950年月双曲拱从苏联向中国的技术转移。不外,总体而言,研究仍然偏重于历史梳理,未深入详细讨论砖拱之结构(电工馆的施工图纸也未有砖拱如何排列的细节)。

课题组梳理拱壳砖的技术文献发现:在时间上,拱壳砖专题多数集中在1971-1974年出书,此拱壳砖技术在海内最早泛起简直凿时间是1969年,由南京市新宁砖瓦厂试制乐成,随后在全国开始大量推广,例如西安影戏制片厂于1973年还制作过《拱壳砖》的科教片;此技术应用的地域极广,漫衍于陕西、甘肃、内蒙、黑龙江、江苏、上海、广东等地;有关该技术研发、测试单元众多,以西北的陕西、甘肃、内蒙居多,也有国家建委,南京、无锡地域的单元,以及国家建委建材工业局、陕西省砖瓦研究所、陕西省实验砖瓦厂砖瓦研究室、呼和浩特市革委会生建部土建新技术研究推广小组等,其时的南京工学院、西安冶金学院都曾到场此制作系统的结构实验与检测(图3)。▲ 3 文献中的拱壳砖拱案例(右图表现西安某石油库房拱壳砖球壳施工时仅需样架,无需满堂脚手架)不外,上述拱壳砖技术文献多数专注于修建质料或拱壳的力学性能层面,如先容制砖技术、质料的力学性能或者拱壳的力学盘算。像南京勘察设计院翻印的拱壳砖实验资料,虽详细展示了多种壳体的力学盘算,但未能回覆上述建构研究的基本问题。还值得注意的是,联合对其时国家施工技术条件的考量,由于“普通黏土砖砌筑拱或薄壳时存在泯灭模板多等缺点”,拱壳砖使用砖与砖的钩挂悬砌,其施工历程可接纳无需模板支撑、起重吊装机械即可砌筑砖拱或砖薄壳屋盖的施工工艺技术,但这些在文献当中险些都未详细论述。

故而在今天看来,拱壳砖所具有的建构价值和设计潜力,给修建设计留下了极大的想象空间。本文针对合柴的2个双曲面拱壳车间和1处重檐球壳实例所接纳的拱壳砖技术、结构做法,通过对照其时的工程做法文献和修建图法剖析,对其遗产的制作细节与制作逻辑举行分析。3 合柴现状概述合柴的历史悠久,名称与谋划性质几经更替:从1954年合肥牢狱-肥西新生窑厂,1957年更名为合肥砖瓦厂,1972年启用为合肥柴油机厂,1996年正式更名为安徽省合肥牢狱。

此厂的3个砖拱壳厂房修建为:原柴油机缸体铸造车间(下简称铸造车间)、原模具车间(下简称模具车间)和原牢狱监视岗(后为柴油存储库,下简称柴油库房)。它们一共用到了4种砖材,皆由其时合柴的二轮窑厂生产。铸造车间和模具车间均为“带肋双曲拱”的大跨度结构:前者空间最为弘大,横向长91.2m、纵向深36.9m、屋脊高12.3m;后者为落地拱,体量较小,横向长83.4m、纵向深20.1m、屋脊高7.2m。

柴油库房为一圆环形平面,屋盖为重檐盘旋式扁砖壳,直径15.6m、高7.7m。在原始图纸资料收集方面,现在仅获得铸造。


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