Vladimir Shukhov: 轻质结构的先驱
1914年，由于旧的设施无法应对大量的无线电处理需求，列宁下令修建更为先进的无线电处理设施。最终弗拉基米尔·舒霍夫（Vladimir Shukhov 1853-1939）赢得了铁塔设计竞赛。他设计的双曲面塔计划高度为350米（比埃菲尔铁塔高15米），估计质量为2200吨（埃菲尔铁塔重达7300吨）。但在内战和缺乏资源的情况下，该项目不得不进行修改：高度减少到148.5米（487英尺），重量减少到240吨。该塔是一个双曲面塔，由六个部分堆叠而成，每个部分是一个独立的双曲面，但都是基于一个较大的双曲面，整体看上去接近于一个圆锥形。塔身的金属架编织成格子状的形式，使结构承受最小的风荷载。
截至2014年初，该塔面临被拆除的危机状况，尽管公众要求对其进行修复，但该塔已有多处地方受到腐蚀。且由于位于土地需求不断增长的莫斯科市中心，糟糕的城市状况和公共通道的缺乏导致拆除迫在眉睫。但在当地市民的坚持下，该塔作为城市的纪念碑被保留了下来。本期推送将为您介绍设计该塔的俄罗斯传奇工程师弗拉基米尔·舒霍夫，以及对他深入研究的著作《Network of construction》。
俄罗斯工程师弗拉基米尔·舒霍夫（Vladimir Shukhov 1853-1939) 以领先于他的时代的发明和工程挑战而闻名，例如俄罗斯第一条石油管道的建设和石油裂解的发明。舒霍夫的开创性结构作品，如悬挂屋顶和双曲线格子塔，是20世纪之交最常被引用的先进工程设计案例。
舒霍夫出生在别尔哥罗德州（ Belgorod Oblast）的一个小贵族家庭。1864年，他进入圣彼得堡体校学习并于1871年以优异成绩毕业。在高中时期，他就表现出了很高的数学天赋。体校毕业后，他进入莫斯科帝国技术学校学习，1876年毕业并获得金奖章。毕业后他前往费城，参与博览会俄罗斯馆的相关工作，这是美国第一个正式的世界博览会，舒霍夫在工作期间了解了美国建筑和工程行业的内部运作情况。1877年，他回到俄罗斯，加入了华沙-维也纳铁路办公室，但几个月内对常规工程的挫败感使他离职并加入了一所军事医学学院，又在不久后放弃医疗教育，开始在一家专门从事创新工程的新公司担任总工程师，直到1917年十月革命爆发。
他的工作成就彻底改变了土木工程、船舶工程和石油工业的许多领域。以他名字命名的舒霍夫塔目前仍在全球范围内被广泛借鉴，网格壳结构屋顶也在多座建筑上得到了应用。另外，他还得到了石油裂解的专利并建设了俄罗斯第一条石油管道。他被认为是轻质结构的先驱，俄罗斯工业领域设计的领头人之一。
十月革命后，尽管他收到了来自世界各地的诱人的工作机会，但仍决定留在苏联参与国家建设。他于1939年2月2日在莫斯科去世。
双曲面塔
舒霍夫创新性的设计以简单清晰而闻名，其中最著名的是以他名字命名的舒霍夫双曲面塔，他设计的第一座此类型的塔于1896年建成，建造速度很快且十分耐用，以至于许多建于19世纪末和20世纪初的舒霍夫塔现在仍然完好无损。
Liubov Popova，空间／力量／建造，1921
舒霍夫塔是一个双曲面形式的结构，由轻质的金属编织成格子状的形式。每根梁都是直的，十分便于运输，同时每根梁都有一定的倾斜度和弧度，形成了整体的塔的形式。设计的灵感来源于俄罗斯柳条篮子，非常轻巧但可以承受相当大的重量。
传统柳条篮
舒霍夫塔的设计原理在它设计的200多座塔中得到应用，目前仍然在全球范围内被广泛借鉴，类型学摄影师 Bernd & Hilla Becher 在二战后就拍摄了大量这样的双曲面结构的水塔。
Bernd & Hilla Becher 拍摄的水塔
网格壳结构
圆形展馆的斜交网格壳体结构，1895
与双曲面塔的想法产生的同一时期，舒霍夫开发了他的网格壳结构。它们部分用于塔楼本身，也可用于建筑物或展览馆上，以创造透明的、可快速组装的屋顶。
舒霍夫的格栅屋顶在普希金美术博物馆、莫斯科邮政总局和许多其他建筑都得到了应用。其中最令人印象深刻的是莫斯科火车站的屋顶，屋顶的总长度为230米，目前仍完好无损。
这两个项目的六边形窗无形中影响了同为结构主义代表作的梅尔尼科夫之家。
这个结构同样给后来的建筑设计带来灵感，比如Norman Foster设计的大英博物馆庭院曲面顶篷。
大英博物馆中庭顶棚，Foster + Partners，2001
石油裂解方法
舒霍夫设计的石油热裂解的装置，苏联巴库，1934年
舒霍夫的第一个专利发明是在1876年创造的，23岁的他创造了一个用于分散燃料油的蒸汽动力喷嘴。在他生命的后期，舒霍夫继续研究石油发动机和石油生产。1891年，他开发了一种可以连续运行的热油裂解管状装置，并获得了世界上第一个热油裂解专利。1931年在巴库（现代阿塞拜疆首都），一座苏联石油裂解厂采用舒霍夫的方法建成。它的优点之一是冷凝器和锅炉都持续保持在压力之下。
1908年，美国工程师威廉·伯顿（William Burton）和罗伯特·E·汉弗莱斯（Robert E. Humphreys）申请了一个类似的裂解过程专利。当1924年美国辛克莱石油公司的一个代表团在莫斯科访问舒霍夫时，他不禁注意到美国的方法实际上是他设计的方法的一个变种，这使他自豪地说：“俄罗斯石油工业可以很容易地根据任何描述的系统建立一个裂解装置，而不会被美国人指责为免费借用。”
油田与输油管道，巴库
舒霍夫还设计了石油管道，他于1878年在巴库创建了第一条俄罗斯石油管道。另外，在他的监督下，按照他的设计想法，1907年建造了从巴库到巴图姆的883公里长的石油管道，1928年建造了从格罗兹尼到图阿普谢的618公里长的石油管道。
第一座Shukhov双曲面水塔，1896
灯塔, 乌克兰, 1911
莫斯科广播塔，1922
第一座膜结构和隔栅壳体结构屋顶，1895
椭圆形展馆的抗拉钢斜交网格壳，1896
铁路桥，索契附近，1910s
Moscow GUM, 1893
莫斯科 Kievsky 火车站, 1918
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书名
副书名
作者
出版时间
装帧 开本
页数 图片
语言
Network of construction
Vladimir G. Shukhov
Ekaterina Nozhova , Uta Hassler
Hirmer Verlag, 2019年8月25日出版
精装，210 x 285 x 40.64 mm
360页
英语
自20世纪90年代以来，弗拉基米尔·G·舒霍夫（Vladimir G. Shukhov）的作品一直是西方学术界讨论的话题。舒霍夫被认为是轻质结构的先驱，也是俄罗斯工业设计的领头人之一。在《Network of construction》中，Ekaterina Nozhova对舒霍夫展开了详尽地研究，包括对其经典结构形式建造过程的还原、双曲面结构的理论演变和其国际背景的研究等，其中通过对当代和国际已公布理论的调查研究、对当代材料生产的分析、对当代出版物和教科书的概述、以及现场对建筑调研的结果等多种方式展开分析，为理解舒霍夫提供了新的发现。
书中的大部分内容是之前没有发布的。尽管这些建筑很知名，也有很多文献记载，但它们的建造过程从未在科学史和俄罗斯国家工业化的背景下得到充分的解释。这项工作通过重建细部设计的技术，使得设计过程更加具体，并加深了我们对结构设计和施工逻辑的理解。
参考网站：rbth.com；wikipedia.org
图文编辑：HXT、WZY
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