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摩天大廈的興起:工業革命與芝加哥學派建築

2017/10/15 — 11:52

1890年代的芝加哥市中心
[By S. B. Frank. Public Domain. ]

1890年代的芝加哥市中心
[By S. B. Frank. Public Domain. ]

【文︰杜睿杰、徐頌雯;圖︰網上圖片】

今天,摩天大廈超過100層高乃等閒之事,可是在百多年前,要建造一幢十多二十層高的大廈殊不容易。高層建築在現代社會興起,全賴19世紀末在芝加哥執業的一批建築師。他們乘着工業革命所帶來的技術革新,利用鋼鐵框架結構、外掛幕牆和升降機,實現將樓宇向高空發展的夢想,成就了現今大都會的景觀。

工業革命改變世界

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開始於18世紀中期的工業革命帶來生產技術的根本改變,同時也是一場劇烈的社會關係變革。工業革命令生產方式和建造工藝大幅發展,不斷湧現新材料、新設備和新技術,幫助近代建築突破古典建築高度與跨度的局限,在平面與空間設計上有更大的自由度,同時改變建築形式。

由於生產模式轉移,主要的經濟活動由農業轉為工商業,鄉村許多剩餘人口大舉遷入都市,歐美各國城市化的現象加劇。而鐵路等現代化交通工具的大規模建設,讓人們出行更加便利,一些新的建築類型,如火車站和酒店,也隨之產生。由於鋼鐵提煉比以前容易及便宜,這漸漸取代古典建築常用的磚石,成為主要建築材料。1851年,英國為了慶祝工業科技與設計的新興潮流,舉辦全球第一次世界博覽會,並大膽地用鋼鐵為骨架、玻璃為外牆,建造了主要展覽場館──水晶宮。該場館是當時對新式建築的突破嘗試,成為19世紀英國的建築奇觀之一,也是工業革命的重要象徵。另一鋼結構傑作,是作為1889年法國巴黎世界博覽會入口的埃菲爾鐵塔,其構造模仿人體骨骼,共用了鋼鐵7,000噸,高300多米,成為當時全球最高的建築物。

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以鋼鐵玻璃建造的水晶宮
[By Philip Henry Delamotte (1821–1889) - Smithsonian Libraries. Public domain.]

以鋼鐵玻璃建造的水晶宮
[By Philip Henry Delamotte (1821–1889) - Smithsonian Libraries. Public domain.]

升降機的發明也為當時建造高層建築提供了必要條件。早在1823年,英國工程師發明了以蒸氣和水力推動的升降裝置。1853年,美國人艾利莎.奧的斯(Elisha Otis)在紐約的世界博覽會上,展示了他發明的自動安全制動器,即使釣索斷裂,仍可防止升降機墜落,更為安全,使升降機被廣泛接受和高速發展。奧的斯的發明在1857年首次應用在紐約一幢五層高商場之內。

修建埃菲爾鐵塔用的Roux, Combaluzier & Lepape電梯
[Public Domain.]

修建埃菲爾鐵塔用的Roux, Combaluzier & Lepape電梯
[Public Domain.]

原本供遊客使用的奧的斯登塔電梯。
[Public Domain.]

原本供遊客使用的奧的斯登塔電梯。
[Public Domain.]

災後興起的芝加哥學派

19世紀工業革命的浪潮從歐洲席捲至美國。因經濟高速發展,一個個工商業城市在美國崛起,芝加哥是這個時代的領航城市之一。19世紀以前,芝加哥只是一個小鎮,1837年僅有4000人口。得力於美國的西部開發,這個位於東西部交通要道的小鎮,在19世紀後期急速發展,1890年時人口已增至100萬。芝加哥隨之成為美國經濟商業中心,不少企業在此建立總部,對辦公用地需求越來越大。然而,1871年芝加哥市中心發生了一場火災,摧毀近半個城市。

John R. Chapin 所繪的1871芝加哥大火。
[Public domain.]

John R. Chapin 所繪的1871芝加哥大火。
[Public domain.]

災後重建不僅給予建築師們大量工作的機會,也為他們提供了一個實踐新設計意念的空間。當時,一班在芝加哥執業的建築師認為辦公大廈應向高空發展,他們積極尋求適合高層建築的設計風格,開創建造摩天大廈的先河,被統稱為「芝加哥學派」(Chicago School)。芝加哥學派的鼎盛時期是1883年至1893年之間,著重探討新技術在高層建築中的應用,主張簡潔的立面,以符合工業化的時代精神。

1890年代芝加哥市中心街景
[By S. B. Frank. Public Domain.]

1890年代芝加哥市中心街景
[By S. B. Frank. Public Domain.]

工程師詹尼(William Le Baron Jenney)在1885年完成樓高十層的「家庭保險公司」(The Home Insurance Building),被公認為世界第一幢摩天建築,標誌芝加哥學派的開始。芝加哥學派建築師們充分利用鋼鐵框架作為摩天大廈的主結構,立面則採用非承重的外掛式幕牆,裝飾亦比古典建築簡單。由於外牆不作承重,外掛式幕牆可以大開窗戶有利採光和通風,後來還發展出寬度大於高度、中間采用固定的大玻璃而兩側安裝可以上下開啟的窗子,被稱為「芝加哥窗」(Chicago Window)。高層、鋼鐵框架外掛幕牆、芝加哥窗和簡單的立面,便成為芝加哥學派的建築特點。

詹尼設計的家庭保險公司
[Chicago Architectural Photographing Company. Public Domain.]

詹尼設計的家庭保險公司
[Chicago Architectural Photographing Company. Public Domain.]

伯納姆(Daniel Burham)設計的芝加哥大樓 (Reliance Building)展示了各式的「芝加哥窗」。
[相片由作者提供]

伯納姆(Daniel Burham)設計的芝加哥大樓 (Reliance Building)展示了各式的「芝加哥窗」。
[相片由作者提供]

由於古典建築時期沒有高層建築和辦公大樓可供參考,芝加哥的建築師們要思考摩天大廈究竟應該有怎樣的外形。芝加哥學派中最著名的建築師路易.沙利文(Louis Sullivan)提出了「形式服從功能」的學說,主張建築物的外在形式應以功能為主要考慮。沙利文還參照古典建築中的柱式,提出了「三段法」設計方法。他認為古希臘柱子都有柱礎、柱身和柱頭三個部分,故此建議模仿古典柱式的結構,將摩天大廈分成基座、標準層和出簷閣樓三部分。例如他主持設計的溫萊特大廈(Wainwright Building)立面便採用了三段式:底層和二層為對外開放的商店,上面標準層為辦公室,頂部為機房等設備。沙利文的「三段法」成為早期摩天大廈最常見的設計手法。

溫萊特大廈
[Public Domain.]

溫萊特大廈
[Public Domain.]

浩瀚的建築史中,以一座城市來定義一個學派極為少見。芝加哥建築學派是美國現代建築的奠基者,也是工業時代建築的先驅。建築師在傳統的承傳下,運用當時最尖端的建造技術,拋開平庸設計構思的包袱,設計出令人耳目一新的摩天大廈。

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香港電台文教組節目《建築意》由徐頌雯、曾卓然及馮傑主持,逢星期一晚上9時至10時,在港台第五台(AM 783/FM 92.3天水圍/FM 95.2跑馬地、銅鑼灣/FM 99.4 將軍澳/FM 106.8 屯門、元朗)播出,港台網站(radio5.rthk.hk)及流動程式RTHK Mine同步直播及提供節目重溫。

節目專頁︰http://www.rthk.hk/radio/radio5/programme/classicarchitecture/episode/461659

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