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[经验与技能]

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

作者: 2021-08-022021年08月03日暂无评论

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

这篇文章最早出现在 Curbed 杂志中 “How air conditioning shaped modern architecture—and changed our climate”一文。

在与《纽约客》杂志的访谈之中,一位为纽约帝国大厦清洁玻璃的员工提到,在工作时最难过的时候莫过于清理那些住户或办公人士丢出窗外的垃圾。他曾经清理过经济大萧条时期的摩天大厦,将许多仍半满的咖啡杯从窗台处扫走,甚至是丢弃在建筑外立面上75升(20加仑)的草莓果酱。人们在冬天将其丢弃,而清理时,它异常顽固地粘附在摩天大楼的窗户外。

在摩天大楼上做开窗是一件非常奇怪的事,特别是在如今这个时代,密封住的巨大钢架玻璃让大厦能够很好地控制气温变化,使其维持在舒适水平。但自从在芝加哥最早一批摩天大厦的的家庭保险大楼在1884年对外开放后,空气流通、通风系统并使在大厦里工作居住的人感到惬意凉爽,这些要素都是现代建筑会面临的挑战和需要考虑的重要工程。

那些仍然耸立的现代主义时期的商业大楼,在很多方面都应归功于空调系统,这个发明毫无疑问是历史的遗赠。

 

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

空调系统使得众多杰出的现代主义房屋发展起来,但其也加重了现今能源与环境的危机。空调帮助创造了新有环保意识的建筑类型,建筑家和设计师们正努力借由新设计与无动力制冷技术朝这个方向发展。

“现代主义建筑不可能存活下去,除非能有一个永动机,”剑桥大学教授艾伦·索特(Alan Short)说到。“即便如此这种玻璃、钢筋和带有空调系统的摩天大厦的拜物主义仍在持续。它们代表着全世界范围内增长的庞大建筑体量。”

从传统的解决方式到陈年的问题

早期的摩天大楼设计参照了古典主义建筑,来帮助遮挡,冷却和循环空气。一部分在比如芝加哥、纽约这些城市中的古典主义高楼,在空调出现之前,它们的外形都是取决于对工作环境的需求。

像是一些组成了早期都市的地方性大楼,第一批摩天大厦的通风系统和空气流通是在想象中设计的。这些新的巨型房屋很简单地运用并只是按比例放大了很多本用在低矮的地面结构的技术,被钢骨架缠绕,在纽约和芝加哥市的经济区升起。

高天花板、可开合的窗以及大面积扩张空间范围帮助促进通风系统和空气流通。在芝加哥,早期的大楼设计有开放式中庭和采光井。其中一些建筑是扁长的外形,比如著名的用砖建成的摩天大厦原型——莫纳德洛克大楼。也有其他一些结构采用了字母的形状,从上往下呈“C”或“E”状。这些形状保证了充足的阳光和整座建筑的空气对流。

在伦道夫街和州街的交叉口,当时全球最高的商业大楼——共济会会所,无比自豪地宣誓着它在城市天际线范围的主导地位。它的设计者——霍拉伯德与鲁特建筑事务所设计的 J.W.鲁特,这座21层高的大厦如此简明地凌驾于芝加哥这摩天大楼的孕育之城的所有建筑之上。但是它的高度并不是唯一让其独树一帜的原因。

 

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

那些神秘的共济会在大楼最顶层开展他们自己的礼拜和仪式。其中一个在玻璃罩下的屋顶花园,这个花园是一个用橡木面板所装饰并用蒸汽加热的空间,可以用来作为私人开展的社交聚会和晚会。但绝大多数时间,客人们从富丽堂皇的大厅进入大楼,乘坐限载14人的电梯到他们想要去的楼层,并穿梭于社交活动与工作之间。他们的办公室,阳光洋洋洒洒地从挑高的天花板旁照进他们的办公室,开启的窗户也提供了些许流动的空气。

这些方案的早期建筑师从古典主义建筑那里获取灵感,而更像是现代建筑的外立面从历史建筑中得来了设计方向。在当时芝加哥建筑界有一个家喻户晓的名字——路易斯·沙利文。沙利文在圣·路易斯设计的温莱特大厦(Wainwright Building)就是模仿了意大利佛罗伦萨的乌菲兹美术馆(Uffizi),乌菲兹建于17世纪前身是市政司法机构办公室。芝加哥的摩天大厦有着独具一格的窗户设计,在大块的的固定板周围有较小的框格窗,并可将其打开使得空气流通。

 

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

在大楼较高层办公室的新阶层白领们不得不遭受潮热的夏季,这不是他们不知道更好的消暑办法,而是因为维多利亚时代的社会道德观念并没有在个人舒适度方面下太多功夫。事实上,本杰明·富兰克林·斯特蒂文特(Benjamin Franklin Sturtevant)发明于19世纪60年代并于19世纪末期更广泛运用到高层建筑的机械化通风系统,采用此发明大部分是因为光和热的问题——煤油灯和天然气供暖使得房间很快就充满了毒烟,并且人们确信健康状况不佳是由瘴气或污浊的空气导致的。

尽管如此,在当时,通风系统不太是一股令人舒适的微风,更多则是为了环境卫生——清楚在拥挤的工作区内潮湿、恶臭的空气。在19世纪90年代中期,在纽约的设计师和建筑家们需要在光与通风系统处归档他们的建筑方案。纽约1896年建成的21层楼高的美国保证人大楼,其包含了一个通风系统,但只安装在七层以下。员工在这些楼层因为城市街道的灰尘、垃圾和尘土,都不能打开窗户。

屋顶花园和冰管道

根据塞尔瓦多·巴斯里(Salvatore Basile)所写的 ——《制冷:空调如何改变一切》( Cool: How Air Conditioning Changed Everything)一书中,在许多早期室内冷却系统是在剧院里尝试的,在末夏的演出有着无法忍受的闷热。抽送通过冰降温后的空气或者许可进出屋顶花园,这偶尔帮助去剧院的观众脱离出陈腐潮湿的空气,但是这些方式大多都失败了亦或没有可见的效应。

这并没有阻碍屋顶花园成为一方娱乐重地。在纽约市,麦迪森广场(Madison Square)的屋顶花园可容纳4000人。天堂剧院(Paradise Theater)的屋顶花园更像是一个人造庄园,带有风车、瀑布和两头生活的奶牛,并有挤牛奶的女工。当剧院不能送去凉爽的环境,至少他们能够提供视惬意的幻象。在天堂剧院附近的维多利亚剧院(Victoria Theater)甚至将电梯间加热,让到达屋顶的客人们能够有缓解的幻觉。

在可靠的技术发明出来之前,冷却系统是一个极其复杂的事物,尽管它没有阻碍企业家们尽力尝试。巴斯里写到,他们这些尝试的方法牵涉到一些牲畜来作物理上的循环冷空气。科罗拉多自动制冷公司在丹佛的市区安装了“制冷管线”系统,长达 3.2公里(2英里)的地下管道通过商务区并向在找寻加冰冷却空气的当地房屋承包商提供合作机会。在纽约,证件交易所开启了一个在当时全美最大的舒适的冷却系统,即压力通风系统。

一些早期的开始着手于尝试其他机械冷却的初期模型。或许其中最早的是堪萨斯城的 Armour 大楼。大楼是由威廉姆·罗斯设计的食品包装厂,其建于1900年。厂中有间能帮助降温几度的喷雾房,其原理是将空气送过一个“清洗”它的起雾系统。

威利斯·卡里尔(Willis Carrier)于1902年布鲁克林发明了的人造冰箱是一个转折点,但不是直接发明出来的。为了让油墨在潮湿的气温下不会弄污印刷物,他在尝试创造一个可干燥印刷间的机器的时候,偶然发现了一种技术。卡里尔的机器通过将水转化为蒸汽,从而“风干”了空气,并且冷却了周围的环境。

这项奇妙的设计在当时有很广一部分工业用途,并且卡里尔在起初专注于这个市场。当卡里尔最终转向家用设计,同时也目标定位新的电影院市场,家用和办公用空调的使用相对较慢。

第一批装有空调系统的大楼

1913年,卡里尔安装了他第一个家用空调,在明尼阿波利斯市查尔斯·G·盖茨的宅邸。屋主通过继承得到了如此富裕的财产,并有“花一百万”的别称。盖茨想将自己新的3530平方米豪宅拥有顶级配备,其中包括一架管风琴和黄金门把手。他购买了一个卡里尔为小型工厂设计的空调系统,巴斯里的文章中提到,但是卡里尔无缘享受他奢华的宅邸;在宅邸建成之前,他不幸在一次打猎中意外身亡,而他的太太只是短期住进这里,之后这座房就被卖出,最后在1933年被拆毁。

 

空调系统是怎样塑形了建筑史(是利或弊)

弗兰克·劳埃德·赖特,也在纽约水牛城的拉金大厦做过早期空调发明的尝试。这个项目奠定了这位年轻建筑师在建筑界的地位,这是一个为地方性的肥皂厂建立新的企业总部,其展现了赖特独有的使人“舒适”的能力。中庭天窗的加入使得自然光线将办公室照得十分闷热;他所设计的那些奇怪的定制的桌椅,因为有随时翻到的倾向,有着“自杀椅”的绰号。在建筑史上称这个建筑为“怪异的猛兽”。

由于办公室紧邻公司的工厂,赖特也决定将这个结构密封出以阻挡污浊的排气。办公室里安装了一个与 Armour 大楼相似的空气流通和冷却系统,但并没有什么帮助,特别是在那些日光通过赖特所设计的天窗聚集在室内的时候。合适的空调设备在多年之后才被安装进这个空间,但是这并不阻碍赖特为适应他的设计目标而重写历史。他在之后也反复宣称这是目前仍存在的第一个使用空调的建筑。

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