Промышленная революция принесла новые типы зданий, в том числе фабрики и склады. Хотя фабрики 18-го и 19-го веков основывались на старых проектах зданий, таких как мельницы, они также развивали проектирование и строительство в новых направлениях, особенно в разработке металлических каркасов, которые подготовили почву для небоскребов 20-го века.
В 18 и 19 веках появление крупной промышленности изменило жизнь людей во всем западном мире. Это изменило и их архитектуру. Новые типы зданий, особенно фабрики и склады, были разработаны для размещения новых отраслей обрабатывающей промышленности и их товаров. Чтобы построить их, новый тип строителя создал новый тип архитектуры.
Промышленная революция
Революция произошла сначала в Британии, потому что именно здесь сошлись несколько факторов: ручное производство тканей уже было хорошо налажено, топливо, такое как уголь для привода машин, было широко доступно, технологии быстро развивались, а Британская империя поставляла сырье. Таких как хлопок, и закрытый рынок готовой продукции.
Первые фабрики черпали энергию из воды, как и мельницы средневековья, и тоже напоминали старые мельницы. Их простая четырехугольная архитектура, ряды окон и постоянно вращающиеся водяные колеса выглядели точно так же, как и их предшественники, хотя стены у них часто были кирпичными или каменными. Неудивительно, что эти первые фабрики также назывались мельницами.
Риск возгорания
Эти здания забиты большим количеством машин и множеством рабочих. Одна фабрика, шелковая фабрика, построенная Джоном Лумбе в начале 18 века недалеко от Дерби, представляла собой пятиэтажное здание размером 34 × 12 метров (110 × 39 футов) и вмещало 300 рабочих. Здания, подобные этому, часто имели кирпичные стены, но в их интерьерах было много дерева — деревянных балок и колонн, поддерживающих деревянные полы; деревянные стропильные фермы, поддерживающие черепицу. В сочетании с открытым пламенем, необходимым для освещения, и горючими смазками, используемыми в машинах, это были опасные места. Было много пожаров.
Здание с железом
К счастью, у промышленной революции был ответ: железо. Железная промышленность быстро развивалась вместе с развитием производства. Существовал большой спрос на железо для производства машин, и новые методы выплавки стали производить больше и лучше железа. Строители вскоре начали использовать материал для строительства. Самым известным сооружением, в котором материал использовался таким образом, был мост через реку Северн в Айронбридже, Англия. Он был построен в 1779 году и стал первым полностью железным мостом. Его строитель, Авраам Дарби, был членом династии мастеров по металлу.
«Мельницы твои возвышаются, как великолепные дворцы, И возносят свои полезные башенки к небесам». Джон Джонс, Хлопковая фабрика
Вскоре заводские строители начали применять технологию Дарби для своих зданий. Calver Mill, Дербишир, построенная в 1785 году, была первой, полы которой поддерживались чугунными колоннами; его балки все еще были деревянными. В 1792–1793 годах успешный владелец фабрики Ричард Аркрайт в партнерстве с Уильямом Струттом объединил чугунные колонны с деревянными балками, покрытыми штукатуркой, для поддержки полов из кирпичных арок. Этот прорыв в конструкции был заявлен как огнеупорный, и с тех пор огнестойкое строительство стало целью заводских строителей.
Плавка железа
Во время промышленной революции спрос на железо был огромным, но не хватало древесного угля, традиционного материала, используемого для плавки руды. Плавка с углем была возможна, но сера в угле делала полученный металл слабым. Мастер Ironmaster Абрахам Дарби I нашел решение проблемы в 1709 году — обжег уголь в печи, чтобы удалить серу и получить кокс. При плавке кокс также имел преимущество перед древесным углем: он был менее склонен к дроблению, а это означало, что вы могли увеличить производство, добавляя больше кокса и руды и используя более крупные доменные печи. Чугун, выплавляемый на коксе, широко использовался для изготовления крупных строительных компонентов, таких как балки и колонны, которые можно было отливать по стандартным образцам в больших количествах.
Последняя часть головоломки была изготовлена в 1796 году на мельнице в Шрусбери. Эта мельница, принадлежащая трем партнерам — Беньону, Бейджу и Маршаллу, — имела железные балки, а также железные колонны, поддерживающие полы из кирпича. Это здание является предком не только бесчисленных заводов с железным каркасом, но и небоскребов 20-го века, благодаря использованию металлического несущего каркаса.
Преимущества железа
Владельцы мельниц быстро оценили преимущества такого типа конструкции. Риск возгорания был значительно снижен, а железные колонны были тонкими и не занимали много места на полу. Прочный железный каркас означал, что вы могли построить больше этажей, потому что конструкция больше не полагалась на стены, чтобы нести ее вес. И вы можете еще больше уменьшить вес конструкции, обеспечив большую высоту, используя полые кирпичные плиты для арок пола, а не сплошные. Возможны дальнейшие усовершенствования с использованием чугунных рам, включая пропускание пара через полые колонны для обогрева здания.
Кованое железо
Еще одним крупным достижением в производстве железа стало промышленное производство более ковкого кованого железа. Ironmaster Генри Корт изобрел процесс, называемый лужением, в 1784 году. Он включал плавление чугуна в печи и перемешивание его длинным шестом, что приводило к удалению углерода из металла. Кованое железо, которое было более дорогим, чем чугун, не использовалось широко для основных структурных компонентов, таких как колонны, но имело большое значение в производстве строительных компонентов, включая связи, болты и фермы, которые должны были быть прочными на растяжение.
Железнокаркасная конструкция стала визитной карточкой промышленной архитектуры. Фабрики и склады множились, и эти здания с их правильными рядами окон, повторяющими правильную сетку колонн внутри, стали обычным явлением в промышленных городах и верфях во многих местах Европы и Северной Америки. Промышленность нашла свое выражение в искусственной среде.
