第二章工业工程技术 第一节土木工程

　　第二章 工业工程技术 第一节 土木工程 建筑

　　（一）各种建筑形式与建筑思潮的流行从五四运动到抗日战争爆发的这段时期，中国近代建筑已进入了它的繁荣时期，但是它的发展又是曲折复杂的，除了一些偏僻地区仍然保持着传统的做法外，一般城市的建筑都在探求着新的发展道路。尤其是在大型建筑中，既可以看到西方古典与折衷主义建筑形式的移植，也涌现了一批建筑师在致力于发展西方现代建筑风格；既可以看到应用现代建筑技术继续发展中国宫殿式与传统建筑形式，也出现了一批中国杰出的建筑师对创造新民族形式建筑的探讨。尤其是在二三十年代时，中国近代建筑曾在继承与革新方面作过大胆的尝试，中西建筑文化趋于交融，形成一些新的特点，无疑对后来建筑的发展产生了一定的影响。

　　抗日战争时期，建筑活动几乎濒于停顿，少数新建房屋规模都不大，且多为临时性的建设，建筑质量也比较低劣。抗战后，少数大城市虽然也搞过一些长远的建设规划，但都是纸上谈兵，根本没有付诸实践。如“上海都市计划草案”，“陪都十年建设计划草案”等均是。只有南京，为恢复首都面貌，作过一些官方的建设。在建筑设计思想与建筑教育方面，总的来说，则已普遍流行现代建筑思潮，但许多建筑师崇美思想甚为严重，甚至盲目追求美国建筑方式，而对中国建筑特点的考虑则趋于淡漠。

　　1.西方古典与折衷主义建筑。

　　真正的西方古典建筑形式与折衷主义建筑思潮在我国的流行主要是在二三十年代。这一方面是由于外国建筑师在华大量开展设计活动，直接输入了西方国家当时的建筑风格，另一方面则是由于我国留学归来的近代建筑师主动引进了西方建筑形式与设计方法的缘故。这类例子当时在全国各地均可见到，其中尤以上海、南京、天津、北京、广州、汉口、沈阳、长春、大连等大城市更为明显。

　　1921—1923年建造的上海汇丰银行大楼可算是这类建筑的杰出代表。该建筑位于福州路外滩，规模庞大，造型宏伟，是外滩一带最引人注目的建筑之一。大楼主体高六层，底下有一层半地下室，楼顶中部还突出一个二层带穹顶的塔楼。建筑造型采用西方古典复兴式，比例严谨，外墙表面用石砌，上下分为三段处理，下面两层用粗犷的花岗石砌筑，中间三层应用了罗马科林新柱式与平整的石砌墙面，再上面为檐部和处理成女儿墙似的顶层。银行正立面朝东，有三个圆券形大门，门前设有一对青铜卧狮。建筑物内部用钢骨架结构外包混凝土，墙体也很厚实，最厚处达1.40米。底层室内有两个营业大厅，大厅内部柱子、墙面与地面均采用意大利云石装修，尤其是科林新柱头部分还特别用了铜质装饰，给人以富丽堂皇、资产雄厚与安全可靠之感。汇丰银行是英国在华的金融中心，是其在远东的据点，大楼的建筑充分表达了当时的建筑思潮和建筑水平。

　　1924—1930年建造在南京国立中央大学校园内的中心建筑群是当时另一组杰出的西方古典建筑。其中较早的两座为1924年由帕斯卡尔（J.Pascal）设计的孟芳图书馆和由上海东南建筑公司设计的科学馆（现名江南院）。图书馆建筑高二层，外观系采用标准的罗马爱奥尼柱式构图，入口有突出的宏伟柱廊，外墙全用水刷石粉面，内部结构采用钢筋混疑土梁板结构，整个建筑造型十分严谨，酷似欧洲学院派的手法。科学馆建筑为四层，外观只在柱式与檐口、基座部分用水刷石粉面，其余外墙则用青砖砌筑。1929年由李宗侃设计的生物馆（现名中大院）高三层，外观也采用西方古典建筑手法，但造型处理已较图书馆略逊一筹。1930年大礼堂的建成，则为校园内这组西方古典建筑群确立了中心。大礼堂系由英国公和洋行设计，造型宏伟，外墙用水刷石粉面，内部全是钢筋混凝土结构，上部正中有一个非常突出的八角穹窿顶，属典型的欧洲文艺复兴时期的古典建筑形式，整座建筑从基座、线脚、柱式到穹顶都表现出建筑师具有西方古典建筑手法的高度素养，是我国近代建筑中非常可贵的杰作。

　　当时由中国建筑师自己设计的西方古典建筑也已达到很高水平，例如由沈理源设计的天津前盐业银行（1925年）和前浙江兴业银行（1925年），由贝寿同和关颂声设计的北京大陆银行（1924年）以及1923年在上海香港路建成的旧银行公会大厦等，都是很好的实例。

　　这时期采用西方折衷主义手法的建筑在各地比比皆是，较为著名的例子如公和洋行设计的上海沙逊大厦（1925—1928年，今和平饭店），由哈沙得和飞力柏斯二建筑师联合设计的上海永安公司（1916—1918年）、上海先施公司（1915—1917年），上海前正广和汽水厂大门（1937年），以及上海旧法国学堂等等。在北京清华大学校园内，除了大礼堂与清华学堂等少数几座建筑具有较严谨的古典手法以外，这时期的其余建筑基本上都是采用折衷主义建筑手法。

　　2.西方现代派建筑。

　　三十年代初，有一部分在华开业的外国建筑师和刚从国外留学归来的中国近代建筑师，他们受到西方现代建筑思潮的影响，不满于在建筑上进行繁杂的复古装饰，也开始在我国一些大城市中作过不少现代建筑的尝试，其中尤以上海最为突出，比较著名的例子有国际饭店（1931—1933年，匈牙利建筑师邬达克设计）、大光明电影院（1932年）、百老汇大厦（今上海大厦，1933年）、毕卡第公寓（今衡山公寓，1934年）、百乐门舞厅（1933年）等等，其中不少建筑已基本达到了国际水准。

　　国际饭店是这一批现代建筑中的佼佼者，代表了三十年代我国建筑技术的最高水平。它于1933年正式落成，造型仿美国早期摩天楼形式，外观高耸，并逐渐向上收缩，形成塔状。建筑号称24层，实际是地面以上为22层，地下室2层，总高86米，是五十年代前我国最高建筑。楼内有快速乘客电梯三部，另有为服务用的电梯三部。建筑结构为工字钢骨架外包混凝土，是西方摩天楼常用的方法。大厦地基为了坚实和减少沉降，由丹麦人开的康益公司承包打桩工程，梅花桩深达36.6米。建筑平面布置甚为紧凑而实用，楼内设备完善，装修精美，立面造型简洁，基座部分为黑色花岗石贴面磨光，上部墙身全用褐色泰山面砖贴面，整座建筑富有高层建筑和垂直线条韵律，成为上海标志性建筑之一。

　　南京曾是当时国民政府的首都，我国不少近代建筑师也曾在这里作过一些现代建筑风格的尝试，如由李锦沛设计的原最高法院大楼（1933年），现为江苏省商业厅，其外观就带有欧洲新艺术运动的特点，立面上运用了许多粉刷的竖线条装饰，中部还有意地做成塔状，这种立面处理手法在南京近代建筑中也能见于其他实例。在建筑物的内部则为砖木结构，木楼梯木楼板。在这座建筑落成后不久，1935年由华盖建筑师事务所设计建造了实业部地质矿产博物馆，它是用钢筋混凝土结构建造的早期现代建筑造型。立面仍保持对称布置，设有踏步直通二楼，红砖外墙，不加粉刷，但砖工精细，并在入口两侧墙上做有一排凸出的砖块装饰，整座建筑既简洁大方，又有丰富的细部点缀，颇为耐人寻味。在三十年代建造西方现代建筑风格的典型实例还有李锦沛设计的新都大戏院（1935年），今胜利电影院；杨廷宝设计的大华大戏院（1935年）；梁衍设计的国际联欢社（1936年），今南京饭店前楼；华盖建筑师事务所设计的首都饭店（1932—1933年）以及福昌饭店（1932年）等。这几座建筑大多是既造型简洁，又同时保持竖线条或横线条的装饰，只有首都饭店已基本将造型加以净化，而且平面根据功能与基地的特点做成不对称形式，是同期建筑中手法较新颖的一座。由于这种形式的建筑符合现代建筑功能的需要，又便于应用新的材料与结构，而且工程造价经济，建筑造型新颖，因此在商业性和公共性建筑中很快得到发展，而且逐步形成一种潮流。除南京之外，在广州、武汉、天津、北京等地的现代建筑也方兴未艾，尤其是广州成为南方新思潮的先驱，1936年建造的爱群大厦高18层，平面成熨斗形，内部能适应多功能需要，立面造型简洁新颖，并以竖线条强调高耸感，取得了很好的效果，是近代南方建筑的一朵新秀。

　　本时期各城市的居住建筑也普遍有所改进，里弄住宅、花园新村、集体宿舍楼、单元式公寓楼、花园洋房等已逐渐取代了传统的院落式或天井式的民居，在平面布置上比较紧凑、实用和舒适，结构上是用砖木混合结构，以砖墙代替过去的立帖式木梁架承重，设备也已现代化，一般都有水电设备和卫生间，建筑造型比较简洁。三十年代以前多为清水外墙，三十年代中期开始已有不少居住建筑在外部使用各种粉刷饰面，这些做法都为后来住宅建设开辟了现代设计的道路。

　　3.近代宫殿式建筑。

　　五四运动后，逐渐出现了一批“宫殿式”建筑形式的公共建筑，这类建筑应用新技术建造仿传统宫殿式的屋顶，内部用砖墙与钢筋混凝土结构；平面完全按功能需要布置，不拘传统旧制；立面多为二、三层，经常做有装饰性的壁柱，柱间布置着一个个长方形的窗户。这种形式的建筑当时一般通称为“宫殿式”建筑。

　　上海圣约翰大学怀施堂是现存这类建筑中最早的实例之一，建于1879年，内部用砖木结构，平面为四合院式，入口处有高耸的钟楼，顶部为中国传统的重檐翘角，外墙用西式券廊，显然是中西混合手法，造型比较生硬，表现了早期不成熟的特征。

　　由美国基督教创办的南京金陵大学与金陵女子大学的建筑，是应用新技术建造这种“宫殿式”建筑较为典型的例子。美国芝加哥的珀金斯与汉密尔顿建筑师事务所（Perkins Fellowsand Hamilton Architects）于1917年曾应用这种方法建造了金陵大学的礼拜堂，外墙用城砖砌筑，不施粉刷，内部用木结构，屋顶为传统飞檐与灰色筒瓦，造型朴素无华，平面则按礼拜堂功能布置。1919年美国建筑师司马（Small）又为金陵大学设计建造了北大楼，也是应用同样方法。同时北大楼在外观上突出中部五层塔楼，可能是受欧洲中世纪市政厅构图的影响。此后，由司马在1925年设计的西大楼以及1926年齐兆昌设计的东大楼（1956年被烧后已按原样重建）、科学馆等建筑虽仍用传统形式，但内部已改用钢筋混凝土结构了。

　　金陵女子大学略晚于金陵大学，该校筹建于1918年，1921—1923年先后落成七幢主要建筑，形成一组完整的宫殿式建筑群，其中包括会客厅与健身房、科学馆、教学楼、宿舍等。1932年，又增建图书馆（楼下为教室）及大礼堂（楼下为音乐室）。此后又陆续建有许多附属建筑。金陵女大建筑群的主要设计人为美国著名建筑师茂菲（HenryK.Murphy，1877—1954），中国建筑师吕彦直（1894—1929）为助理。这组建筑的总平面仿照了中国建筑的传统布置，对称严谨，并且还考虑到采用中国廊庑的联系方法，建筑物的形体不大，均为二层，平面依照功能需要进行设计，材料完全现代化，并全用钢筋混凝土结构，而立面则为中国宫殿形式，柱子、斗拱、梁枋、兽吻等一应俱全。由于门窗受立面限制，故光线与通风较差。另外，某些细部也处理不当，例如教学楼檐下斗拱不置于柱顶之上而放在柱头两边，既不合传统习惯，也不能形成象征主要支撑构件的作用。但它应用现代建筑技术来发展中国传统建筑形式，这不能不说是一种大胆的尝试，同时也为吕彦直后来设计中山陵与广州中山纪念堂奠定了基础。

　　此外，茂菲又于1925年在北京开始设计建造了燕京大学校舍，同年美国建筑师安那（C.W.Anner）也设计建造了协和医学院，1926年德国建筑师格里斯尼特（DomAdelbert Gresnigt O.S.B.）设计建造了北京的辅仁大学，其他还有广州的岭南大学、成都华西协和大学等也都作了类似的探索。

　　中山陵是近代宫殿式建筑最杰出的代表，也是中国近代建筑史上最重要的建筑之一。陵墓位于紫金山中部茅山南坡。1925年9月，吕彦直的应征中山陵墓设计图案获头奖，被定为陵墓实施方案，吕彦直也被聘为建筑师。中山陵于1926年3月12日举行盛大的奠基典礼，至1929年初步建成。陵墓建筑群所用的材料大部分为苏州金山之花岗石，或为香港之花岗石。当时全部建筑造价共为150万元。

　　陵墓共占地8万余平方米，总平面范围“略呈一大钟形”，象征着孙中山先生毕生致力于唤醒民众，反抗压迫，为拯救国家、民族奋斗不息的伟大精神。中山陵的创作思想是把建筑与环境融为一体，总体规划吸取中国古代陵墓总体布局特点，采用了轴线对称的平面，陵墓建有牌坊、甬道、陵门、碑亭、祭堂和墓室，所不同的就是甬道两旁没有石象生，并打破了传统神秘、压抑的基调，代之以严肃开朗又平易近人的气氛，反映了孙中山先生的民主性。

　　陵墓甬道长375米，宽40米，墓室位于海拔158米高处，由陵园入口至墓室距离700米，高差70米，连续的空间序列与轴线上一系列的重点建筑，创造出了庄严雄伟的气魄。

　　陵墓的单体建筑造型亦基本上采用传统帝王陵寝的形式，但不同的是，不用红墙黄瓦而用蓝色琉璃瓦屋顶，花岗石的墙身，内部用钢筋混凝土结构。主要建筑造型严谨，尺度、体型、材料、表现和细部传统花纹的应用均较成功，具有稳重、纯朴的庄严气氛，比传统帝陵更显得清高肃穆。入口的“博爱”牌坊完全是传统的三间石牌坊形式；陵门为清式歇山顶三拱门石建筑；后面的碑亭则为典型的重檐歇山顶石建筑。而主体建筑祭堂的平面为方形，并将四个角墩突出，以适应功能需要，使建筑形式突破传统旧制，但仍不失传统建筑风格。外观用重檐歇山蓝琉璃瓦顶，檐下施以石斗拱，祭堂内部的黑色花岗石立柱和黑大理石护墙衬托着中间孙中山的汉白玉坐像，构成宁静肃穆的效果。而其不足之处是建筑群的组合较分散，台阶坡度遮挡祭堂下部视线。但总的来说，中山陵的落成，仍不愧为中国近代建筑史上的杰作。

　　除陵墓主体建筑之外，在周围尚有一系列传统形式的纪念建筑，这是当时各界人士和海外侨胞缅怀孙中山先生而捐资修建的。其中仰止亭、光化亭（1935—1936）为刘敦桢设计，行健亭为赵深设计。

　　4.新民族形式建筑。

　　三十年代初期，中国近代建筑师中的一些有识之士看到传统建筑形式与现代技术、现代功能结合的矛盾，并且也考虑到宫殿式建筑造价昂贵，于是大胆探索了“新民族形式的建筑”。这类建筑一般采用现代建筑的平面组合与体形构图，并多半用钢筋混凝土平屋顶，或用现代屋架的两坡屋顶，但在檐口、墙面、门窗及入口部分则重点施以中国传统构件装饰，并辅以适当的传统花纹图案。在室内也采用类似的传统装饰，有时还应用传统的平棋天花做法和彩画等等。这种设计实际上是希望兼顾新的建筑功能需要与现代技术特点，又能带有民族风格的一种尝试。因此，也有人称之为“现代化民族形式建筑”或“混合式建筑”。它为中国建筑的现代化与民族化作出了有益的探索，并对解放后民族形式建筑的设计产生过深刻的影响。

　　三十年代，南京对这类建筑的探索在全国范围内处于领先地位，它已突破了单纯对传统形式的模仿而进入了创造的领域，其中有不少建筑不失为中国近代建筑史上的重要范例。比较有代表性的如赵深、陈植、童寯合作设计的前国民政府外交部大楼（1932—1933，今江苏省人大常委会办公楼）；由奚福泉、李宗侃合作设计的国民大会堂（1935年，今南京人民大会堂）、国立美术馆（1935年，今江苏美术馆）；新街口的中国国货银行（1936年，今新街口邮局）；由基泰工程司杨廷宝设计的中央医院主楼（1933年，今南京军区总医院）、中央体育场一组建筑（1930—1933年）、中山陵音乐台（1932年）、紫金山天文台（1931—1934年）等等，其中尤以外交部大楼与中央医院主楼最为典型。

　　1932年，以“赵深建筑师事务所”名义提出的外交部大楼方案，当时是以所谓“经济、实用又具有中国国有形式”的特点，击败“基泰建筑工程司”设计的中国宫殿式屋顶方案而夺标的。当然，这也与当时外交部经费的限制有关。

　　外交部大楼于1933年落成，平面呈“T”字形，入口有个突出的门廊，主体建筑为四层，另有一个半地下室。整座建筑的平面设计与立面构图基本采用西方现代建筑手法，但却结合中国传统建筑的特点与细部，因而体现了新民族形式的精神。立面上下划分为三段，即勒脚、墙身和檐部。墙面用褐色面砖贴面，平屋顶檐口下部用同色玻璃砖做成简化斗拱装饰，底层半地下室部分的外墙用水泥粉刷，象征基座。内部大厅天花饰有清式彩画，室内墙面亦做有传统墙板细部。该幢建筑具体方案的设计指导思想是既不完全抄袭西方样式，也不是一成不变地照搬中国宫殿式传统做法，而是根据现代技术与功能的需要安排平面布局与造型，同时又具有中国传统建筑风格，以达到新民族形式的目的和反映建筑的时代性。

　　位于南京中山东路的原中央医院也是新民族形式建筑的一个重要杰作，1931年由杨廷宝设计，1933年建成。医院主楼平面按现代功能布置，立面在西方现代建筑构图的基础上装饰有传统的细部与花纹，并在入口部分重点加以传统处理手法，简化了传统建筑形式，又能获得新颖稳重的民族风格。立面构图仍为三段式，左右对称，细部还做有仿传统构件的装饰，如花纹、梁枋、霸王拳、线脚、滴水等等。

　　除南京之外，全国许多大城市也有效仿，比较著名的有上海江湾体育场，董大酉建筑师设计，1934年建；上海外滩中国银行大厦，建于1936年，英国公和洋行（Palmer＆Turner Architect’s）与中国建筑师陆谦受合作设计；北京交通银行，建于1931年，杨廷宝设计。其中上海中国银行大厦是应用新民族形式手法探讨高层建筑的先例，但造型比例欠妥，在建筑艺术上并不成功。

　　5.西方现代建筑思潮。

　　1937至1949年，西方现代建筑思潮对我国有很大影响，西方的建筑理论，建筑设计方法，建筑表现技巧，建筑教育制度，建筑杂志，建筑书籍都在中国建筑界占据了统治地位。这时期建造的房屋，除少数例外，如南京中央研究院内继续兴建的社会科学研究所（1947年建，杨廷宝设计），为了与环境协调仍采用宫殿式建筑，其他新造建筑大都采用西方现代建筑手法，已很少有人再去考虑“中国固有的建筑形式”了，对于创造结合中国特点的新建筑思潮已逐渐淡薄。

　　这一时期，比较典型的建筑有：重庆国民政府大厦（建于1938年），重庆美国顾问团招待所（建于1942年前后，李惠伯设计），重庆嘉陵宾馆（建于1942年前后，基泰工程司设计），重庆的孙科住宅，南京傅厚岗前公路总局大厦（建于1946年，华盖建筑事务所设计），南京中山东路前中央通讯社大楼（建于1948年，杨廷宝设计），南京下关火车站（建于1946年，杨廷宝设计），南京中山陵5号孙科的别墅“延晖馆”（建于1946—1948年，杨廷宝设计），南京北极阁的宋子文寓所（建于1946年，杨廷宝设计），南京中山北路馥记大厦（建于1946年，李惠伯设计）等。

　　馥记大厦高三层，平面为一长条形，建筑正立面由于偏西，外表应用了连续的竖向混凝土遮阳板，并有横线条间隔，在两个主入口处将体形加高，并将竖板贯通，造成有强烈的重点和节奏感，是典型的西方现代派手法，也是四十年代有代表性的新建筑造型。整体造型简洁，立面以横线条为主，窗户也拉成长条状，形成墙与窗的虚实对比效果。中山陵园区的延晖馆，是高级别墅比较典型的例子，四周有围墙，占地约40余亩，建筑面积约1000平方米。住宅前院空地设有警卫室、车库和等候室等附属用房，住宅东南面是大片绿地和树丛，环境幽深恬静。住宅平面略呈不规则的十字形，高二层，主体为钢筋混凝土结构。住宅主入口朝北，用玻璃砖作墙面，使过厅光线明亮而柔和。室内各种房间及公共服务部分的空间均较一般私人住宅高大，用材比较考究，钢窗与木结构做工精细。

　　在租界区内这时期兴造的建筑，比较有代表性的例子为上海的美琪电影院，由范文照建筑师设计，建于1940至1941年。入口设在街道的转角处，因地制宜做成弧形，进门有一圆形门厅，与两边的售票处和内部休息厅相连，交通路线与平面功能布置均较合理。在休息厅内有一宽敞明亮的曲线楼梯直通楼层，不仅满足使用要求，而且起到很好的装饰效果。建筑主体用钢筋混凝土结构，沿街立面用金山石及斩假石饰面，造型简洁活泼，内部装修淡雅，是西方现代建筑思潮在上海的典型作品之一。

　　（二）建筑技术近代建筑技术的发展是近代建筑发展的物质基础，它为近代建筑出现的新类型与新形式提供了必要条件。从十九世纪中期开始，西方建筑的新材料、新结构、新的施工技术，新的建筑设备陆续传入我国，二十世纪初随着西方建筑师来我国开业以及我国留学归来的建筑师登上历史舞台，近代的科学设计方法也已在许多大城市的建筑中普遍应用。

　　1.建筑材料。

　　钢材是近代建筑中最重要的新材料之一。二十世纪以前由于我国钢铁工业落后，大部分建筑钢材都要依靠从国外进口，本世纪初已有少数工厂能制造部分建筑型钢，例如山海关桥梁厂、唐山桥梁厂、上海新兴和钢铁厂都能为桥梁、工厂生产型钢构架，并能供应大型建筑的建筑钢材。到三十年代时，鞍山钢铁厂有了较大的发展，逐渐形成为我国的钢铁基地，生产多种建筑型钢。至于一般建筑上用的钢筋，以及瓦楞铁、钢丝围篱和小型钢轨等，大部分已能由一般钢铁厂供应；钢门、钢窗也已能自行制造，当时许多产品都是由上海的胜利、东方、标准等钢窗厂生产的。水暖器材方面，到三十年代许多大城市也能够自行制造。

　　水泥是近代新建筑的重要标志。1876年由英商创办的开平矿务局附设的唐山细棉土厂在中国最先生产水泥，1907年转给中国商人，改名为启新洋灰厂，以后又合并了湖北大冶水泥厂，每年可产水泥250万桶（每桶170公斤），成为当时国内最大的水泥企业。1920年上海开设了华商水泥公司，1923年投产，年产量为64万桶；1921年在南京创立了中国水泥公司，1924年正式投产，年产量90万桶。当时启新、华商、中国三家是国内最大的水泥生产企业，它们都设有比较完整的轧石、磨碎、运输、烧窑、装桶等设备。1932年在广东又成立了西村士敏土厂，1934年在太原建立西北水泥厂，1935年在南京栖霞山开始建设江南水泥厂。此后，在广西、云南、四川等地均陆续有所兴建，为我国近代钢筋混凝土结构的建筑以及各种水泥砂浆外粉刷的发展提供了有利条件。

　　近代的玻璃工业在国内始于十九世纪末叶，当时少数城市已有手工玻璃作坊。1904年最先正式成立了山东博山玻璃公司，此后在江苏的宿迁、上海、香港、汉口、重庆等地均陆续有玻璃工厂建立，生产各种平板玻璃及灯罩、器皿等。1912年以后，上海的玻璃工业发展较快，在二十年代前已有20家左右厂家可以生产平板玻璃、花纹玻璃、灯罩等。到二十年代时，厂家增到100多个。至于建筑上所用的屋顶玻璃砖、玻璃地板砖、天窗铝丝玻璃、各种门窗花玻璃等都已能在某些工厂生产。与此同时，国内各大城市均有玻璃工厂建立，其中以天津跃华机器玻璃公司规模最大，该厂设于秦皇岛，建于1922，每年可产平板玻璃15万箱（每箱100平方英尺）。

　　机制砖、瓦业在本世纪初开始兴起，天津的意商义品公司及汉口的德商德隆砖瓦厂是最早的两个厂家。1906年以后，在南京、南昌、嘉兴、芜湖、北京、吉林等地已陆续开设有自办的机制砖瓦厂，1910年前后，全国各大城市几乎都已能生产，其中以上海最为发达。1935年前后，国内绝大部分建筑用砖瓦已全部为国产，种类与规格很多。此外，各种石料的开采与加工也都已开始机械化，至于人造大理石、水磨石许多厂家也能够进行预制生产，为近代许多大型工程的内外装修工程创造了条件。

　　2.建筑结构与施工。

　　近代新建筑的主体结构已完全脱离了中国传统的木梁架体系。十九世纪后期，新建筑一般均采用砖墙承重，木梁板结构，在一些早期“殖民式”与西方古典式建筑中，还较多地在外观上应用了券廊结构形式。立面多为青砖砌筑，有的在重点部位用红砖带装饰，外部一般不加粉刷。这类例子如1852年建的上海英国领事馆，十九世纪末建的北京各公使馆，1888年建的南京汇文书院，1908年建的江苏省咨议局大厦（外表已重新粉面）均属此类。由于这种结构方式取材容易，施工方便，造价经济，后来逐渐得到普及，一直到本世纪三十年代还广泛应用。

　　二十世纪初期，开始出现了砖墙和钢梁、混凝土相结合的做法。楼层结构中通常用工字钢作密肋小梁，或用三四根工字钢并列外包混凝土作大梁，梁上再放工字钢密肋，密肋上铺地板。这种结构耗钢量大，造价也较高，只有在少数外国人建造的大型建筑中采用，如1901年建的上海俄华道胜银行，1905年建的青岛德国总督公署等都是这种做法。

　　自本世纪初开始，也已有许多新建筑用砖墙和钢筋混凝土梁板的混合结构，包括楼梯、大梁、过梁、楼板全用钢筋混凝土，使建筑的内部空间布置比较自由。同时，还有少数高层建筑应用钢筋混凝土框架结构，1908年建的上海电话公司大楼就是我国第一座钢筋混凝土框架结构。此后，1920年建的上海卜内门公司7层大楼，1921年建的字林报社8层大楼等也是早期现浇钢筋混凝土框架结构实例。1930年建的中央大学大礼堂则是应用钢筋混凝土整体结构的典型，建筑高3层，内部容有3000座位，而顶部为钢结构。另外在本世纪初建的上海阜丰面粉厂已用钢筋混凝土结构做到8层。

　　钢框架结构最早见于1916年建的上海天祥洋行。此后大多数高层建筑均应用这种结构，1921—1923年建的上海汇丰银行，钢框架已做到8层。1925年始建的上海华懋饭店用钢框架做到14层，高57米。1926—1928年建的上海沙逊大厦用钢框架做到13层。1930—1934年建的上海百老汇大厦高20层，1931—1934年建的上海国际饭店共有24层，高达86米，也都是应用高层钢框架结构。钢框架结构，一般常在梁柱外包混凝土，楼板与楼梯用钢筋混凝土结构，这不仅可以增加建筑的刚度，而且有利于防火。内部隔墙常用空心砖或煤碴砖砌筑，以减少荷载。从本世纪初开始，工业厂房也有许多应用钢结构的例子。如1904年建的青岛四方机车厂厂房即已采用钢架结构。

　　近代新建筑的屋顶结构是区别于中国传统屋顶最明显的部分。十九世纪后半叶新建造的建筑屋顶多用三角形木桁架结构，这种结构一直延续到二十世纪四十年代。其中有些工业厂房和大空间的公共建筑，则常用钢木组合屋架，如南京的前金陵机器局机器大厂（1886年）、南京前中央大学体育馆（1922年）都是在木桁架中应用钢拉杆，使得受力与施工都比较合理。二十世纪初有一部分仿法国孟萨式屋顶的建筑应用了两折形的木屋架，由于这种屋架坡度较高，故常在屋架间作阁楼层，屋顶上开老虎窗。如青岛原总督公署、原清华学堂、上海旧法国学堂的屋顶均是二折形的例子。另外有些高坡屋顶，虽不做成二折形，也有在屋顶上开老虎窗的，这样不仅可以充分利用屋顶空间，而且也可使屋顶构图增加变化。到本世纪二十年代和三十年代，已有不少新建筑应用了钢筋混凝土平屋顶结构，例如上海的百老汇大厦、国际饭店、南京前外交部大楼等均是如此。从本世纪初到三十年代期间，还有不少建筑应用木构架或钢结构仿西方穹窿顶做法，外包铜皮、镀锌铁皮或挂瓦，以取得异国建筑情调。1930年建造的南京原中央大学大礼堂就是应用钢结构做成穹窿顶外包铜皮的典型例子。1928—1931年建的广州中山纪念堂的屋顶则用四个三角形桁架成45°角相交，组成八角形锥尖顶，跨度约30米，内部容纳6000座，是中国近代最大的会堂建筑。另外，在许多仿西方古典形式或殖民式的建筑中，还常常用瓦楞白铁作屋顶的铺盖材料，并且可以根据建筑需要漆成红色、灰色或绿色，以取得丰富的艺术效果。

　　近代新建筑的基础也逐渐进行了科学设计。二十世纪初期以前的建筑基础，大多应用砖石砌筑的大方脚与垫层相结合的带形基础。本世纪以后逐渐在高层建筑与大型建筑中发展了桩基与钢筋混凝土基础，早在1900年建造的北京饭店旧楼高达7层，就已应用了这种桩基的做法。当时一般采用进口松木桩，到三十年代中期以后也有少数高层建筑应用钢筋混凝土桩基。钢筋混凝土满堂红基础最早应用于1908年建的上海电话公司大楼中，1925年建的上海华懋饭店14层高楼也是应用整体的钢筋混凝土满堂红基础，虽地基已下沉2米，但却无任何裂缝情况。这种基础适用于土质松软的地基，可以防止建筑的不均匀下沉，因此在沿海许多城市中也常被采用。三四十年代时在地基基础与上层结构方面均已有进一步的发展。

　　（三）建筑教育与学术机构、刊物建筑教育是培养建筑师的摇篮。本世纪初我国近代的建筑师大多是从国外学习归来的，并设计建造了一批著名建筑，如1908年建的江苏咨议局等。二三十年代时更是人数激增。他们成为我国第一批近代建筑师，其中比较著名的有吕彦直、庄俊、李惠伯、杨廷宝、梁思成、刘敦桢、赵深、童寯、陈植、奚福泉、李锦沛、陆谦受、徐敬直等人。1923年，苏州工业专门学校正式设立了建筑科，1927年并入国立中央大学，改名为建筑系。1928年在沈阳的东北大学、北平的艺术学院也设置了建筑系，但不久均因战争关系而停办。此后陆续设置建筑系的高等学校有中山大学、广东襄勤大学、重庆大学、之江大学、圣约翰大学、北京大学、清华大学、天津工商学院等（解放后已有几所学校合并）。这些新设立的建筑系为我国培养第二代建筑师起了决定性的作用，也为新中国输送建筑专门人才作出了重要贡献。此外，1912年成立了中国工程师学会，1927年成立了中国建筑师学会，形成为我国建筑学术的主要机构。同时还出版了《中国建筑》杂志、《建筑月刊》及《土木工程》、《市政建设》等杂志。1928年还在北京创立了中国营造学社，经过十余年的工作，对中国古建筑的调查研究与史料考证方面曾作过不少贡献，同时还出版了《中国营造学社汇刊》7卷及《清式营造则例》、《古建筑参考图集》等著作，对活跃学术思想与提高建筑设计理论水平都起到了积极的作用。

　　 水 利

　　1919至1949年间，水利科学在我国不断进步，内容也日趋丰富，主要表现在测量学、水文学、水力学、泥沙科学、灌溉、治河等方面。

　　（一）测量技术的进步二十年代，精密水准测量逐渐应用于水利，在测量的精度上有很大的提高。1922年，扬子江水利委员会设立测量处，聘请美国人史笃培为总工程师，首次对扬子江汉口至江阴段航道实施精密水准测量，施测了向前、向后的精密水准并做了精密水准与普通水准的比较测量，还在湖口、汉口等地设立测站。此次测量的范围包括流速、流量、泥沙含量，江、岸、堤的纵、横断面，河底纵坡等，并绘制了汉口至海的扬子江图，注明重点修治的河段。此后，1927年太湖上也实施了精密水准测量。

　　海拔标高的使用，在测量上是一个重要进步。1916年，江淮水利测量局正式以废黄河口平均水位为假定海平面零点，至1946年，淮河流域基本实现以废黄河口零点为准的统一标高。

　　长江上，清末已有吴淞零点水尺的设定，1922年起才用于水利测量的统一标高。海河和黄河流域多采用天津海河大沽口零点。民国年间的水准零点还有镇江海关水尺零点、京沪铁路水尺零点、上海海关水尺零点、胶济铁路水尺零点等。1930年，已有各种水准零点的高差比较。

　　航测是二十世纪兴起的用于大地测量的新技术。我国于1928年开始引进这一技术，首先在水利、铁道等部门运用。1930年浙江水利局航摄钱塘江图片失败。1931年航摄浦阳江至钱塘江段，面积约60平方公里。这是我国最早的水利航测图。同年江汉水灾，1933年黄河长垣、东明溃决，均派飞机航摄图片。1937年在南京成立水利航空测量队，购置飞机及航空测量仪器。七七事变后航测队迁往长沙。

　　（二）水文测验技术的发展这一时期，流量、流速的测量受到重视，测量仪器设备等也有了很大的改进。1922年，扬子江水道整理委员会对长江进行有组织的大规模观测，测验设备有专用的机器测量船二只，测验的内容包括水位、流速、横断面、流量、泥沙等。这次测量，考虑了不同深度的流速分布，根据测验成果，绘制成各测站的流速曲线图、流量曲线图、流速同速线图等，这些都是长江上宝贵的早期水文资料。1923年，太湖流域的水文测量采用美国泼来司电气流速计，在水深十分之二至十分之八处施测。降雨量观测则采用仿制美国测量局的测雨器。1932年，又改用美国标准式雨量计，并制定出雨量测量细则。

　　水深测量技术的进步也很明显。早期测水深主要用竹竿，以后开始用铅锤法。1933年记载的测深法就有压力管测深法、反响测深法、钢丝浮子测深法等。对于水深的位置测定，则有用岸上经纬仪测角法、行列式测量法、六分仪测量法、无线电传音测量法等，以适应野外各种条件下的测量要求。1943年，长江上的测深采用了较为先进的回声测深仪。

　　在水文理论方面，1932年开始研究降雨量与流量的关系。三十年代初，概率论中的最小二乘法用于雨量的研究。四十年代后期，引入水库洪水演算及图解法。

　　水文站的设置，表明水文测验事业的逐步发展。民国初期水文站的布点仍然很少。二十年代初，各河流域机构相继建立，水文站的设立有了较大增加。1941年，在流经一省以上的河流上设水文总站，为整理水文资料、提高资料精度发挥了较大作用。1948年据国民政府行政院新闻局《水文测验》的资料统计，全国有水文总站18处，水文站191处，水位站245处。1928年，开始编制水文测验规范，1945年，中央水利实验处刊行了《水文测验规范》一书。

　　（三）河道查勘及规划设计水利规划是实施江河治理的一个重要步骤，在古代，一般只是凭经验进行定性估计，近现代，由于有了定量的测量和水文测验，规划工作逐渐科学化。

　　水利规划较早是在淮河上。1913年，张謇督办导淮局期间，就一面搞测量，一面积极进行导淮计划。1917至1921年，张謇三次发表治淮计划书。1920年，美国工程师费礼门撰《治淮计划书》。但是，当时对于这样大规模的江河治理还缺少经验和实践，还需经过一定时间的酝酿和准备。1929年，导淮委员会成立，对基础测量资料补测、抽测。1931年在水利专家李仪祉主持下“导淮工程计划”得以公布，第一期分五年施工。1933年又公布导淮入海水道计划。至1937年，导淮工程初步建成，但经过1938年花园口决口，导淮工程大部分被破坏。

　　长江的开发，经过二十年代一段较长时间的测量和勘测工作，1929年提出了初步的“扬子江整理意见”，至1937年，制定的工程规划有“淞汉间扬子江水道整理计划”、“太湖流域水利初步整理计划”、“湖北金水流域整理计划”等10项。三十年代，还开展了对长江流域的水电开发计划。1932年，组织了对长江上游的水力勘测，拟定了水利开发初步计划，并拟定黄陵庙和葛洲坝两个坝址。规划中的葛洲坝高于宜昌海关水尺零点42英尺（12.8米），坝高105英尺，设计水头42英尺，洪水流量65000立方米每秒，滚水坝宽1670英尺，装机容量32万千瓦。黄陵庙方案，设计水头也是42英尺，洪水流量与装机容量均与葛洲坝同。三峡的开发，孙中山先生在《实业计划》中曾提出过设想，1944年美国工程师萨凡奇来华考察水利，提出了《扬子江三峡初步报告》，拟定由南津关至石碑18公里间的5个开发方案。抗战胜利后，长江上又分别制定了岷江、嘉陵江、金沙江等河道整治计划，并积极进行长江治本研究。1948年，发布了“长江治本计划大纲”。此外，海河流域、运河流域、东北各河、珠江流域等都有河道整治计划。但是，由于国家的贫弱，社会的动荡不安，科学还不够进步，缺乏必要的物资和技术基础，也由于政府的腐败，人才的匮乏，以致大部分工程都停留在勘测和规划、设计阶段。

　　三十年代至四十年代，配合水利规划，主要在西南地区开展了水道查勘工作。1939年，出版了《水道查勘报告汇编》第一集，包括川黔、川滇、湘桂、黔湘、粤桂、赣粤、川江、汉江、嘉陵江9个水道查勘报告。1941年，水利委员会又出版了《汇编》第二集，包括岷江、大渡河、马边河、金沙江、沱江、赤水河、红水河等20个水道查勘报告，查勘的主要内容有：水道情况、物产流量、河道比降、水文记录、水力蕴藏、灌溉状况、堤防状况等。

　　（四）基础水利科学的引进和进步近代，随着西方水利科学的进步，科学研究的内容逐渐丰富，分支越来越细。这一时期，我国基础水利科学如水力学、土力学、水文学、泥沙运动力学等作为独立的研究项目，越来越受到重视。三十年代至四十年代，有些学科的形成已渐趋明显。

　　1.水力学。二十年代，关于水力学的各种条件计算方法已经引进。1926年，汪胡桢介绍美国水力学的研究项目，有29项之多。其中一些题目的计算方法已经介绍进来。1929年，李仪祉发表《水力学之大革命》一文，介绍了更新后的堰上水流算式，包括滚流、自由跌流及出流算式。最迟在1933年，计算河槽流速的满宁公式已经引进。

　　在消能防冲方面，1935年，介绍了德国人雷濮克的水跃及齿形坎消能防冲办法，包括闸底出流和滚坝下游的消能防冲，并给出了发生水跃的尾水深度计算公式。

　　在河工模型理论方面，1935年，关于模型与原型的相似理论已有相当研究。

　　1936年，李仪祉先生翻译的德国人彭胄氏的《实用水力学》一书出版，标志着水力学这一学科在我国基本形成。四十年代，又有译著《流体力学概论》发表，把水力学研究推向深入。

　　2.水工模型实验。水工模型实验的创始及发展是近代水利科学的又一次重要进步，为应用水力学的发展开辟了广阔的前景。1932年和1934年，受我国委托，创办世界上第一个专业水工实验室的德国人恩格斯在慕尼黑的奥贝那赫试验场两次进行了黄河治导实验。但是得出的结论与我国传统的理论及李仪祉等人的观点大相径庭。虽然如此，这两次试验使对高含沙水流的研究进入新的阶段，并促使我国水工试验的诞生。

　　1935年11月12日，中国第一水工实验所在天津成立，主要的仪器都从德国进口。1937年七七事变后，试验所毁于战火。1935年2月，全国经济委员会水利处借用中央大学“临时水工试验室”创办了中央水工试验所。1937年后，中央水工试验所迁往重庆。1946年在南京成立了“中央水利实验处”。

　　3.泥沙研究。泥沙研究在我国早已有之，但多属于简单的描述，清末民初，泥沙研究才进入科学的轨道。二十年代后期，关于泥沙运动的力学特性的描述和泥沙颗粒状况的分析已有相当的研究。1931年徐世大发表《永定河之泥沙》一文，比较了中国的多沙河流与世界上多沙河流的含沙量，认为，世界上含沙量最高的河流为黄河与永定河。

　　对于黄河泥沙的研究也在积极进行，在这方面的研究论文有：美国人斐礼门的《黄河含沙量之研究》以及《黄河含沙量特性之研究》、《黄河下游之泥沙》等。至1947年，泥沙研究已有相当成果，主要在三个方面：（1）冲刷问题：清水与不含凝聚性砂砾之冲刷问题，对各种组合、比重、形状之砂砾的临界推移力，及推移量与水流因子之关系均由实验予以确定，可以定量地计算冲刷及推移情形。关于清水与含凝聚性泥土之冲刷问题，即水流推移力与泥沙之凝聚力、颗粒组合、密度等准确关系，已有研究但尚未有系统成果。（2）悬移问题：其成果有二元水流之垂直线上含沙分布定律、二元水流在平衡状态下水流底层含沙量与河床组合关系。对于水库淤积中的异重流问题，当时已提出，亦尚未有研究成果。（3）沉淀问题：在平衡状态下，水流各层向下沉淀之泥沙量与向上扩散之泥沙量相等，如平衡受扰动，则发生冲刷或沉淀。

　　4.土力学。自1917年德国工程师沙太基首创土工实验室后，土工实验在世界各地迅速发展，我国于三十年代开始把土力学应用于实际工程。1935年导淮委员会勘定三河坝坝址，随即进行土壤载重力试验，作为设计依据，当时采用了直接载重力试验和兰金公式计算土压力两种方法。直接载重力试验是在实验地点挖一方形坑，往坑内增加一定压力，观测其沉陷度，结果，两种方法所得结果大体相同。三十年代和四十年代，还大量引进和介绍国外的土力学理论及研究试验状况，如渗透系数的试验、渗透模型试验、应力与强度的关系、基础上应力的测定等。1942年，我国第一个土工试验室在石门诞生，仪器大多仿制国外产品，有土壤剪切仪、土壤流限仪等。1945年，翻译了《土力学理论及原理》一文，土力学作为一门学科已初步形成。

　　5.灌溉水量的研究。二十年代，广州中山大学农科院首先对东莞白、竹粘两类水稻进行试验，灌溉水量的研究内容日趋丰富，包括灌溉水量与天时（即雨量、雪量、温度、风速）等的关系，灌溉水量与土地（即土壤情形、作物种类）的关系，灌溉水量与人事（即耕作、灌溉方法、农民素质及智能等）的关系。

　　此后不久，我国北方、东南太湖流域相继建立本地区的农田水利试验场。1934年，在河北宁河县渤海边建成崔兴沽试验场，后毁于战火。另外，1931年太湖流域水利委员会主持兴办了“模范灌溉试验场”。试验场建立了完整的灌排系统，配备了当时先进的抽水机，建立了戽水站，推广电力排灌，也开展灌溉定额、水稻栽培、良种选育等工作。

　　（五）水力发电这一新兴的水利行业，也在这一时期缓慢发展起来，虽然水电建设的规模很小，但它是一个重要的开端。1925年开始筹办，1928年建成的西藏夺底沟水电站，水头落差达210米，在当时世界引水式电站中也属先进。它也是当时世界上海拔最高的水电站。随着电力事业的发展，抗日战争时期在西南建成一批水电站，多是径流引水式电站，装机容量100千瓦左右，较大的有四川长寿县的桃花溪水电站、下峒水电站、重庆高坑岩水电站、贵州桐梓境内的天门河水电站、四川江津白沙镇高洞水电站等。这一时期兴建的规模较大的水电站为吉林省境内的丰满水电站，1943年第一台机组发电。该电站设计规模约56.3万千瓦，在当时世界上属大型电站，但由于战争影响没有全部完工。据统计至1949年全国水电装机容量为36万千瓦，年发电量12亿度，居当时世界第21位。

　　（六）新型水利工程的兴建民国时期，随着新建筑材料水泥钢材的应用和施工技术的进步，新的施工机械的引进，兴建了一些新型的水利工程。这些工程虽然为数不多，但标志着我国水利建设的一个重要飞跃，即由传统的工程向现代水利工程的迈进。

　　民国年间修建的水利工程有很大一部分是水闸，包括泄水闸、船闸、节制闸等。较著名的有潮白河上的苏庄节制闸和泄水闸，北运河节制闸和泄水闸、捷地闸、土门楼闸、马厂新闸、芦河新闸、金钟河闸等。导淮委员会在抗战开始的前几年，兴建了一些大型的水利工程，代表了当时的工程建设水平。如导淮的枢纽工程三河活动坝，最大泄水量可达9000立方米/秒。淮扬运河上修建的邵伯、淮阴、刘老涧船闸，是当时新式船闸的代表。这些船闸净长都超过100米、净宽10米，以木桩钢板为基础，上下游均设钢闸门。在引水工程中，泾惠渠是成功的典范，此后开工兴建的洛惠渠、渭惠渠等，所谓关中八惠，均以新法兴建，但有些没有完工。另外的重要工程还有：绥远民生渠、甘肃兆惠渠、宁夏云亭渠、云南甸惠渠、福建长乐连柄港工程、滹沱河黄壁庄引水工程、台湾嘉南大圳和桃园大圳等以及甘肃境内的鸳鸯池水库。

　　（七）学术活动与水利教育的兴起1917年9月，为统一规划及测量工作，促进水利进步，“江苏水利协会”成立。1931年4月22日，“中国水利工程学会”宣告成立，它是水利界第一个具有学术权威性的群众组织，在国内水利界具有很大影响。李仪祉、李书田、沈百先、张含英、须恺、孙辅世等水利界前辈都是学会的创始人及学会的积极组织者。中国水利学会成立后，召开了11次年会，就中国的水利问题进行了广泛的讨论。

　　水利期刊的创办和发行对促进水利学术的繁荣起了重要作用。《水利》月刊共出版十五卷八十三期，刊登各种文章近500篇。

　　1924年，河海工程专门学校改名为河海工科大学，此后一些综合性大学也开始设立水利工程系和水利组。1934年，北洋工学院、清华大学土木系分设水利工程组。1938年，北洋工学院和中央大学分别设置水利工程系。四十年代迁往西南的大学如同济、武汉、湖南、中正、中山、浙江、西南联大等相继设立水利系或水利组。1943年，教育部要求已设土木系的20所高等院校一律增设水利组，可见当时对水利教育的重视和对水利人才的需求。

　　民国年间开创的水利科研的风气和一批新型水利工程的兴建在中国水利发展史上起了承先启后的作用，虽然由于各种原因这一时期的水利事业未能有大规模发展，但它毕竟为后来的水利事业奠定了基础。