從洞穴到摩天大樓

楊正波

原始的穴居與巢居

在生產(chǎn)力水平低下的原始社會(huì)，原始人群利用天然洞穴來(lái)避風(fēng)遮雨.成為人類(lèi)最早居住的“家”.1929年在北京市房山區(qū)周口店鎮(zhèn)龍骨山發(fā)現(xiàn)的周口店北京人遺址，是世界上材料最豐富、最系統(tǒng)、最有價(jià)值的舊石器時(shí)代的人類(lèi)遺址.如圖1所示.是北京猿人居住的洞穴——山頂洞，

進(jìn)入氏族社會(huì)以后，為了適應(yīng)人類(lèi)活動(dòng)的需要，人們開(kāi)始模擬自然洞穴在黃土斷崖上用木棍、石器掏挖人工洞穴：在某些地勢(shì)低洼、氣候潮濕而多蟲(chóng)蛇的地區(qū).不能采用挖洞的辦法，基于遠(yuǎn)古猿人“住在樹(shù)上”的生活經(jīng)驗(yàn)，人們使用粗制石斧采伐枝干，憑借樹(shù)木構(gòu)筑簡(jiǎn)陋的窩棚.從而產(chǎn)生了最原始的人為居住形式——穴居和巢居.如圖2所示，是原始穴居和巢居的發(fā)展過(guò)程示意圖.穴居方式——窯洞雖早已退出歷史舞臺(tái)，但由于其鮮明的地方特色，至今仍是黃土高原地區(qū)廣大民間喜聞樂(lè)見(jiàn)的居住形式，構(gòu)成了獨(dú)特的人文景觀.

土木結(jié)構(gòu)的土坯房

隨著人們建造經(jīng)驗(yàn)的不斷積累和夯筑技術(shù)的提高，穴居逐漸被地面建筑所代替.早期的房屋普遍采用土木結(jié)構(gòu)形式的土坯房，顧名思義，就是用土做的坯子建筑的房子.一般用石頭打好地基，用木板做好模具置于上面，再用麥殼、雜草或稻草等和黏土混在一起，和成泥放入模具內(nèi)，人工分段分層夯實(shí)成墻，待整個(gè)墻體完全干透后選用杉木或松木上梁.然后用麥秸或稻草鋪設(shè)房頂.最后用黃泥漿涂刷墻體里外使其平整光滑，如圖3所示.由于黏土具有良好的保濕性.空氣濕度太低則蒸發(fā)出部分水分提高空氣濕度，梅雨季節(jié)濕度太大則能吸收部分水分以降低室內(nèi)小環(huán)境濕度：墻體厚度可達(dá)五六十厘米，保溫隔熱效果很好，所以土坯房冬暖夏涼、溫濕度適宜.我國(guó)福建土樓是土木結(jié)構(gòu)建筑的杰出代表，它以歷史悠久、種類(lèi)繁多、規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)奇巧、功能齊全、內(nèi)涵豐富著稱，具有極高的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值.被譽(yù)為“東方古城堡”“世界建筑奇葩”“世界上獨(dú)一無(wú)二的、神話般的山區(qū)建筑模式”，如圖4所示.

磚混結(jié)構(gòu)的磚瓦房

雖然土坯房建造簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜，但在遇到洪水、地震等自然災(zāi)害時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失.并且不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求，隨著水泥和混凝土技術(shù)的發(fā)展.取而代之的是磚混結(jié)構(gòu)的磚瓦房.它是采用磚砌筑的墻和柱豎向承重.采用鋼筋混凝土的梁、樓板和屋面板等橫向承重的混合結(jié)構(gòu).如圖5、圖6所示，由于磚混結(jié)構(gòu)是依靠樓板和墻體承重，所以承重墻體不允許改動(dòng)，只適合開(kāi)間進(jìn)深較小，房間面積小，樓層不高的建筑，由于磚混結(jié)構(gòu)具有取材方便（制磚的黏土和燃料隨處可見(jiàn)），施工簡(jiǎn)單（可手工砌筑磚墻，不需要特別的機(jī)械設(shè)備），造價(jià)低廉，耐久，防火性能好等優(yōu)點(diǎn)，仍然是當(dāng)前山區(qū)和小城鎮(zhèn)建造房屋時(shí)首選的一種建筑結(jié)構(gòu).

架結(jié)構(gòu)的高樓

雖然磚混結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但磚}昆結(jié)構(gòu)沒(méi)有鋼筋水泥結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)耐用，所以目前城市建筑多為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu).框架結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土澆筑的樓板、梁和柱組成承重結(jié)構(gòu)，共同抵抗使用過(guò)程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載，如圖7所示.在這種結(jié)構(gòu)下，另外填充的墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用.一般用預(yù)制的加氣混凝土砌塊、空心焦渣混凝土砌塊、輕鋼龍骨石膏板、石膏空心墻板等輕質(zhì)板材砌筑或裝配而成，所以具有較大的室內(nèi)空間.且分隔靈活，便于室內(nèi)空間改造，廣泛用于住宅、學(xué)校、辦公樓、商場(chǎng)等，對(duì)于一些特殊用途的建筑物.如劇場(chǎng)、體育館、火車(chē)站、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)、輕工業(yè)車(chē)間等，為了增大跨度則采用框架鋼結(jié)構(gòu)，

摩天大樓

隨著人口的增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為了緩解城區(qū)用地緊張，促進(jìn)商業(yè)發(fā)展，世界各地紛紛建筑摩天大樓.從第一座超過(guò)金字塔的建筑——法國(guó)埃菲爾鐵塔，到稱霸近半個(gè)世紀(jì)的紐約帝國(guó)大廈（圖8），到臺(tái)北101大樓（圖9）的出現(xiàn)，再到2010年正式落成的迪拜塔（圖10），一次次挑戰(zhàn)人們對(duì)高度的承受力.迪拜塔以828m、162層的高度雄踞世界第一高樓的寶座，這是人類(lèi)史上第一座超過(guò)600m的摩天大樓.

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類(lèi)的未來(lái)住宅將會(huì)是日趨成熟的信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代建筑技術(shù)的完美結(jié)合體，更加安全、舒適、智能、節(jié)能、環(huán)保.endprint