3.5 房屋跨度的跃进

建筑的跨度是建筑技术发展水平的重要标志之一。公元124年建成的罗马万神庙，有一个用砖石和天然混凝土造出的直径达43.43米的圆穹顶。这座建筑完整地屹立至今，令人惊叹。到19世纪以前，在一千六百多年的长时期中，万神庙一直是世界上跨度最大的建筑。16—17世纪，罗马教皇在建造罗马圣彼得大教堂时曾企图超过万神庙的跨度，结果仅仅赶上而已。

19世纪工业、交通的发展和城市里密集的人口，提出了增加建筑跨度的要求。而19世纪大跨度桥梁的建造为此做了技术上的准备。

19世纪的大跨度建筑主要出现在铁路车站和博览会展场这两种类型中。

早期的铁路车站往往造有一个站棚，将停站的列车、来往的旅客以及接人送货的马车统统覆盖在一个屋顶之下。随着铁路运输的发展，这种站棚也需要越来越大的跨度。这种做法今天看起来似乎没有必要，但在19世纪却几乎是火车站建筑的常规。一方面，大概是因为早期的火车内部狭窄，旅客的行李什物放在车顶上（如同现今长途公共汽车那样），在站上装卸时需要有所遮盖；另一方面，当时车站规模不大，有可能将火车和站台都包容在一个屋顶之下。

这种站棚起先是用木屋架，19世纪中期，木架站棚单跨最大做到32米。然而木屋架在火车头喷出的高温烟气下容易着火，在水蒸气侵蚀下又易腐朽，后来就改用铁和钢的屋架，跨度可以更大。1849年利物浦的一个车站采用铁桁架，跨度达到46.3米，超过了罗马万神庙。1868年伦敦的一个车站站棚，采用铁的拱形桁架，跨度达到74米。1893年美国费城一个火车站的站棚跨度达到91.4米。一个比一个大。至今在欧洲和美国一些大城市里还保留着这类跨度很大的站棚，有的仍做火车站用，有的已改作他用。

车站站棚跨度的增大，一方面反映车站规模的扩大，另一方面也带有商业竞争的因素，这在美国最为显著。美国铁路公司为了提高自己的声誉，常常争相建造“美国第一”“超过欧洲”或“世界最大”的车站。在平行建造铁路线的公司之间，这种竞赛更为突出。

站棚愈大愈长，造价愈昂贵，机车排出的烟气更不容易从站内排出。火车车厢改进以后，人们认识到，火车本身不再需要遮盖，只要在各个站台上分散建造小型站台雨罩即能满足需要，既经济又灵活。于是19世纪建造大跨度火车站棚的浪潮到20世纪初就迅速消逝。然而这一度兴盛的建筑形式确实曾经推动了大跨度建筑的发展。

时常需要大跨度空间的另一建筑类型是博览会展场。1851年伦敦水晶宫的单个跨度并不大，最大的一跨仅21.6米。随着结构科学的进步和工程师作用的发挥，水晶宫以后的大型博览会的建筑跨度逐渐加大。1855年巴黎万国工业博览会采用半圆形拱式铁桁架，跨度达到48米，是当时世界上跨度最大的建筑物，它一直使用到1897年才被拆除。

进入20世纪以前，人类建造的跨度最大的建筑是1889年巴黎博览会的机器陈列馆。它运用当时最先进的结构和施工技术，采用钢制三铰拱，跨度达到115米，堪称跨度方面的大跃进！陈列馆共有20榀这样的钢拱，形成宽115米、长420米，内部毫无阻挡的庞大室内空间。那些钢制的三铰拱本身就是庞然大物，最大截面高3.5米，宽0.75米。而这些庞然大物在与地相接之处又几乎缩小为一点，它们好像芭蕾舞演员一样以足尖着地，又轻盈地凌空跨越115米的距离。机器陈列馆的墙和屋面大部分是玻璃，继伦敦水晶宫之后又一次造出使人惊异的建筑内部空间。这座陈列馆由康泰明（Victor Contamin，1840—1893）等三名工程师设计，建筑师都特（F.Dutert，1845—1906）配合。该陈列馆于1910年被拆除。