[译文] 波纹铁和预制

一段不算严谨的翻译供感兴趣的朋友闲读。或许从中能够看到一种材料或技术对于建筑发展的影响，一种的创新在萌芽时期所具有的变革力量；或许还可以给我们一个提醒：观察周遭的事物。

       在最佳形式（form）中，预制木屋采用了先进的概念，包括灵活性、易于安装、可移动性、标准化、部件互换性和尺寸协调。然而，这些前瞻性的设计概念是与传统材料——木材相关联的，并衍生自木匠和造船匠的悠久工艺。到十九世纪中叶，较先进的预制建筑制造商并不局限于这些传统的材料和技术，他们转向一种新技术，即铁的建造技术，那时铁的建造技术已经发展到很高的水平。

       铁结构本质上就带有预制的概念。建筑物的铁构件——过梁、窗户、栏杆、雨水管件、柱、梁、拱、桁架——基本上都是铸造厂和车间的产品，之后再被应用到实际建筑工地的结构中。在十九世纪的上半叶，这类产品在英国遍地开花。但这仅仅是半预制化。早在19世纪初期有一种更重要的先例，即完整系统的预制，而不仅仅是将预制的铁构件结合到其他传统结构中去。

       桥梁建筑是这种全预制的一个显著例子。早在1807年，Coalbrookdale公司（以制造塞文河上的第一座铁桥而闻名）就将一座重约50吨的铁桥的零件运输至Bristol码头，并从那里运到牙买加。随后，这种情况变得更加普遍：铁桥在英国的铸造间生产，为以后的装配预先做好标记，并且船运非常远的距离到达最终目的地……

       甚至灯塔也是这样建造的。最著名的可能是Alexander Gordon在百慕大群岛Gibb山建造的130英尺高的灯塔……

       到19世界中叶，英国的预制铁建筑的设计师或制造商可以借鉴半个世纪的铁技术经验，在各种结构中使用工程师开发和利用过的材料。他们可以从桥梁、铁框架工厂和火车站的建筑商、压力锅炉和储气罐的制造商、铁和玻璃温室的生产商以及造船业那里学到制造和装配技术。并且，除了从楼梯到尖塔等常见构件的铸件、铸铁和锻铁的结构构件、铁屋顶结构的新技术之外；史上第一次，设计师们可以轻易获得一种适用于屋顶和墙面覆盖的大型的、相对轻量的建筑构件：镀锌波纹铁皮。在十九世纪的铁房子制造中有两种材料占主导地位，其中之一是铸铁，将在后面的章节讨论；另外一种是波纹铁，现在就展开来讲。当回溯19世纪40年代和50年代的预制技术的发展时，波形铁的重要性怎么说也不过分。铁框架作为一种结构体系（structuralsystem），对于多层的大体量建筑特别重要；铁桁架与大跨度问题相关联。波纹铁的发展导致了一种建造系统（system of construction）的出现，一种快速且廉价的围护方式，适用于所有建筑物，无论大小。波纹铁作为一种建筑材料，其强度、便携性、防水性能、抗白蚁、和假定的耐火性，使它有望成为一种比木材优越得多的覆盖系统和屋面系统。而且，它是一种完全符合时代精神的材料，因为即使它没有铸铁那样的丰富成果，它仍然反映了维多利亚时期的另一个特点，即严格实用的品质。

       通过卷边、开槽或起皱来提高铁片刚度的原理早已为人所知；然而，制造中的实际问题阻碍了它的发展。铁皮不能以商业可用的尺寸生产，而是由一台一次只能制作一个凹槽的机器费力地铸造或冲压出来。1820年代末，由锻铁或搅炼铁制成的、呈黑色波纹状的波纹铁皮，首次在商业化基础上生产出来，方法是使铁皮通过“处于炽热状态的带凹槽的辊子”。1829年，第一项波纹铁（corrugated iron，实际上是用了corrugation一词）的相关专利授予了伦敦的土木工程师HenryR. Palmer（图1）。Palmer声称在波纹铁的发明中没有优先权，他说“生产这种形状的方法是众所周知的”; 他说自己的原创性在于“将这种带凹槽的、锯齿状或有波纹的金属薄片或板应用在建筑屋顶和其他部分。”其他部分指的是墙体、门、百叶窗和分隔墙。在Palmer的专利被授予的同一年，Richard Walker的公司”Carpenter and Builder and Manufacturerof the Patent Corrugated Iron"成立了。通常认为，Richard Walker是波纹铁的发明者和制造过程的专利权所有人。但实际上，他是通过从Palmer那购买而获得了这项专利。

       尽管Walker不是波形铁的真正创始人，但他在这种建筑材料的实际应用方面的开创性是毋庸置疑的。1832年，Walker取得了充分的进展，使他能够在Robson的《伦敦指南》上刊登令人印象深刻的广告，整版广告的标题处有皇家徽章和“国王的皇家专利特许证”的说明。一幅版画同时展示了波纹铁的直板和弯板，并展示了由一个半筒拱顶组成的大型仓库，拱顶由U型梁（U型梁同时成为连续的排水沟）和铸铁柱支撑（图2）。如配文中所述，弯曲的板铆接在一起，形成一个自承重的结构，通过拉杆达到横向稳定。“通过强大的机械设备使薄铁皮产生波纹或成形，使其具有一种新的特性”，Walker说，“一个薄得无法承受自身重量的铁皮，经过这个过程后，将可以承载700磅的重量”。

       根据这则广告我们可以假定，到1832年，Walker已经在制造这种新材料及其实际应用方面获得了相当丰富的经验。他不仅在自己位于GrangeRoad的工厂“以测试为目的的方式使用了它”，并且他还指出这种材料可以在伦敦码头的“大规模”使用——包括入口处的棚子，东部或新码头，以及Hambro’s码头。值得注意的是，负责东码头主要工作的工程师是Palmer。Walker对波纹铁的使用完全符合Palmer最初的设想，因为在他的专利说明书中，Palmer强调了它在“建造仓库、棚屋和其他保护财产的建筑物”中的应用。

       在这个阶段，做屋面材料是波纹铁一个很重要的应用。因为屋顶已经被证明是一个棘手的问题，无法用常规材料得到令人满意的解决，这是预制领域中具有最大潜在价值的因素。当代的曼宁小屋（Manningcottage）——1833年的先锋性的可移动式小屋——尽管在使用螺栓木结构和模块化木板方面最具独创性，但对于屋顶来说没有什么比帆布更为复杂的了。后来的替代方案包括镀锌板和“专利沥青毡”。波纹铁作为屋面材料在系统上的优势显而易见，然而，在1830年代的早期，它仍然有个重要的缺陷：除非给铁定期上漆，否则它很容易腐蚀。

       直到热浸镀锌工艺的发展——Craufurd于1837年获得了英国的第一项专利，同年Sorel在法国获得了专利——一种保护性的表面增加了波纹铁的耐久性。Walker公司以外的其他公司在镀锌工艺的早期应用中最为突出。EdmundMorewood于1841年取得了“防止铁及其他金属氧化和腐蚀“的专利；并且从1843年起，以Morewood公司陆续获得好几个这方面的专利。这家公司的合伙人标榜他们是“镀锌铁的专利所有人”，并小心翼翼地维护他们对“镀锌”材料的专属权。他们的产品之一是3英尺x2英尺的金属片，两边都有凹槽，被称为“Morewood瓦”。这个产品被认为特别适合出口，因为它不需要任何铺设技术。当然，Morewood并没有制造原始的铁皮，他通过一家大型铸造厂获得铁皮，他的任务是把它们塑型以及后续的镀锌。Richard Walker的“黑”铁可能与Moreword的来源相同。在英国首次将镀锌的波纹铁应用于屋顶，据说是由Southwark的John Porter于1843年完成的；两年后，Morewood和Rogers的专利申请中描述了镀锌的波纹铁。然而，Walker的最初产品先于镀锌工艺，他继续强调产品的“波纹”特性，并在后来几年里以油漆或镀锌的形式提供。

       Walker制造波纹铁的过程既繁琐又昂贵。1844年，格拉斯哥Thomas Edington andSons of the Phoenix铁工厂的代理人JohnSpencer，被授予生产波纹铁的专利，方法是无论热加工还是冷加工，将铁皮在辊子之间传递（图3）。这一过程大大影响了波纹铁的生产，使其以更大的数量和更低的成本被应用。

      将波纹铁应用于建筑，Richard Walker比他的大多数竞争对手早了至少十年。并且从一开始，他就预见了波纹铁作为预制材料或用于“可移动建筑(portable buildings，当时的叫法)”的潜力。他预见到它不仅可以用于屋顶，还可以用于门、百叶窗、隔墙和外墙。他在1832年的广告中声称：“特别推荐用于出口的可移动建筑。当各个部件分开时，它们在装载时占用很小的空间，使得运输既便宜又容易。对于新的定居点来说，建造或从一个地方移动到另一个地方的设施是需要特别考虑的问题”。 

       预制的这些优点——使用组件、易于组装和安装、灵活性、可移动性——与为出口提供住房的想法有关，尤其是与海外的新定居点有关。从这个角度看，Walker的广告是一份历史性的文件。这则广告的内容被收录在劳登百科全书（Loudon'sEncyclopaedia）的第一版中，该书1832年编制并于次年出版。在百科全书中，它必须与曼宁小屋的经典描述有同样的地位。曼宁（HenryManning）的设计在标准化和预制化的概念上更加先进；事实上，在Loudon的叙述发表之前，他已经建造了许多这样的小屋。Walker 以一种更普遍的方式提出了理论，可能是由于对新材料的接受缓慢和黑铁容易腐蚀的限制。在这个阶段，Manning对预制的概念有了更坚定的理解，而Walker则有勇气接受一项新技术。他们二人用各自的方式皆成为预制历史上非常重要的先驱者。有趣的是，猜测他们二人——无论是来自伦敦的木匠还是承包商，是否在Loudon的书出版之前就知道彼此的工作。

       早在Manning和Walker的时代之前，非波纹型的铁屋面就被运送到至殖民地去了。1820名移民到Algoa Bay的一位在给泰晤士报的信件中写到：“一位拿着铁屋顶的绅士和他所有的家人，用三个昼夜就安置好了他们的新家。他们把屋顶搭在树桩上，两边抹上灰泥，然后做好粉饰…”Walker的出口房屋的概念，尽管在技术上比原始的先驱者更为先进，但它同样是试图利用在殖民地快速建造的需求。他也在海外寻找自己的市场，并开始与澳大利亚新的英国殖民地建立联系。

文章出自《Pioneers Of Prefabrication - The British Contribution In The Nineteenth Century》

第3章“Corrugated Iron And Prefabrication”

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