第四章 工业工程技术 第一节 土木工程 建筑
中国近代建筑史的内容极其复杂，它既包含传统建筑方式的延续与变化，旧城镇的改造，也包含近代西方建筑方式的传入与发展，以及新兴城市的建设活动。但从本质上讲，这时期建筑文化反映的是半殖民地半封建社会的特点，也是中西建筑方式交融的过程。
由于封建社会末期清朝政府的闭关锁国政策，造成了经济与技术的停滞，在建筑发展方面也已远远落后于西方，不论在建筑类型、建筑理论、建筑设计方法方面，还是在建筑材料、建筑结构、施工技术等方面都不能和欧美先进国家同日而语。随着西方资本主义的入侵和中国殖民地化的日益加深，新兴的西方建筑方式日益在中国传播，对中国传统建筑文化产生了严重挑战，并促使中国近代建筑逐步走上现代化的道路。
（一）建筑新类型、新技术与新形式的出现随着资本主义列强在华势力的深入与巩固，各国为了满足其殖民统治的需要，开始在中国的许多城市中建造了一系列新兴的西方建筑。其中有为政治服务的公使馆、领事馆、总督公署、巡捕房、工部局、兵营；有为经济服务的银行、洋行、海关、饭店、新兴商业建筑；有为交通运输及工业生产服务的码头、船舶修造厂、火车站、原料加工厂、仓库；有为其生活享乐服务的娱乐性建筑、花园住宅等等。此外，由于交通运输与商业贸易的发展，许多大城市的人口急遽增加，房荒日趋严重，于是为了满足广大居民生活需要，一种仿欧洲联排式住宅的城市里弄住宅类型便最初在上海产生。这种类型的住宅后来很快在沿海城市流行起来，并且根据中国的城市环境而有一定的变化和发展。
当时的房屋，一般说来，都没有固定的风格，早期以殖民地式和折衷式居多，逐步又传来了古典式、罗曼式、哥特式、巴洛克式、欧洲村舍式和平房式。从现存的版画与文献记载中可以看到，在开埠之初，十九世纪四十年代和五十年代所建造的西式洋房都只有一二层。六十年代到八十年代已出现不少三四层的建筑。这些建筑物多是砖木结构，砖墙承重，木楼梯，木梁板，其造型比例和细部装饰都不大考究，外墙以青砖砌筑，夹有红砖水平线条装饰，墙的外表不施粉刷。到二十世纪初时，已开始出现不少五层以上建筑，建筑艺术也考究多了，外观已有应用面砖、石块和水刷石粉面等做法，内外装饰也相应增加，房屋的机械设备也比较现代化，高层建筑已应用了电梯。
上海在1843年建于外滩的旧英国领事馆和1848年建于金陵东路外滩2号的旧法国领事馆都是二层建筑，造型仿欧洲文艺复兴时期的建筑式样，砖木混合结构，形式比较简朴。室内有壁炉，屋顶上有许多烟囱。其中法国领事馆在中部还高出一圆顶为三层，主立面二层均采用了连续的券廊做法。到十九世纪晚期，在上海外滩一带建造的俄国领事馆和德国领事馆已都是三层建筑，立面采用连排的券形窗，屋顶上部还设有阁楼和老虎窗。1905年建造的上海旧日本领事馆则已达到极其堂皇与豪华的地步，外观采用西方古典建筑式样和装饰，在立面上有突出的柱式和连续券廊，建筑材料则为砖石混合，在中部屋顶上还做有方形的曲线穹顶，似带有意大利文艺复兴建筑大师帕拉第奥（AndreaPalladio，1508—1580）的手法。
北京在十九世纪末和二十世纪初已在东交民巷、台基厂、御河桥一带形成外国使馆区，区内陆续建有各资本主义国家的使馆、银行、洋行、教堂、花园洋房和兵营等等。其中以英、美、法、日、俄等国的使馆规模较大，四周均有围墙，内部有广阔的庭院和各类建筑，前面有庄严的大门，建筑布局与设计手法往往中西结合，不甚严格。如原英国使馆，虽大门为雄伟的欧洲文艺复兴式样，但围墙与院内附属建筑则仍沿用中国传统形式。原法国使馆和日本使馆的大门均为不严谨的折衷主义建筑式样，虽然都有中央券洞和壁柱、檐口等西方古典建筑细部，但手法粗劣，而且还都在大门两旁设置一对中国传统的石狮，是中西结合的典型例子。而北京原比利时使馆虽规模不及上述几个国家，但其主体建筑则为典型的北欧中世纪府邸形式，复杂的高坡屋顶、老虎窗和许多小尖饰，与简洁的墙面、窗户产生对比，衬托在绿树成荫的庭院内，显得异常怡然幽雅，这无疑是经过建筑师精心设计的。
1898年在青岛建造的旧德国总督公署则采用欧洲古典复兴时期的公共建筑形象，平面的中部与两端突出，造成在水平方向划分为五段，内部为单面走廊式布局。立面造型严谨，高四层，顶层部分为阁楼，上面还设有一排弧形的老虎窗。建筑主体部分的立面为二层连续券廊，正中部分有一宽阔的券门，入口台阶直上二层。建筑外部为石墙，内部应用钢骨包混凝土结构，顶上为陡峭的两折形孟萨式屋顶，红瓦屋面，颇能表达庄严的气势。此外，1861年建造的武汉前英国领事馆则是采用英国花园式住宅的例子。
上海江海关建筑的变化过程可以说明公共建设的发展情况。1857年在汉口路外滩建造的上海江海北关还是一座古庙式的建筑，前有牌坊，主体建筑为二层传统形式，上面还高出一个三层的小阁楼。1868年《天津条约》签订后，中国江海关全由外国人管理，江海关的建筑也由外国人负责建造。1891年开始拟建的上海江海关关署，由一名英国建筑师设计，于1893年落成。由于该建筑是由英国人设计的，所以建筑物带有英国哥特建筑风格，主体高三层。该建筑“前面以铁栏围绕，入其门，地甚广，可以方轨并驰。由南首石梯历级而升，……梯傍有石狮，盖仿中国衙署式样也。中央有钟楼。屋顶并设有避雷针。各处玻璃窗装在外面，百叶窗装在内，为防日曝雨洒之用。……又有暖气设备，天寒时便可满室温和”①。
新式旅馆是近代出现的一种重要公共建筑类型，从平面布置、建筑形式到结构做法都与中国传统客栈迥异。1866年在上海英租界建造的前汇中饭店，高三层，造型是仿欧洲十九世纪的折衷主义建筑做法，砖木结构，外墙为砖砌，每层均有白石檐口 线脚装饰。1906年，前汇中饭店的三层建筑被拆除，重建新楼，高六层，是当时首批上海高层建筑之一。新楼主体局部应用了钢结构，其余仍为砖木结构，内部已装置电梯设备。它的立面外墙为红砖所砌，每层均有线脚划分，窗间墙为白色面砖装饰，总体造型带有折衷主义建筑风格。比这座建筑略早几年在北京长安街上于1900年落成的北京饭店旧楼，是由法国人投资建造的。建筑物主体高七层，钢骨架外包混凝土结构，电梯设备齐全。正立面为土红色面砖贴面，并在适当部位做有檐口、阳台等古典细部装饰，总体造型新颖简洁，气势宏大，因而形成为当时北京新建筑的重点。本世纪初在北京建造的六国饭店（后改为国际饭店），外观则完全仿法国古典主义建筑形式，手法严谨，立面主体部分为三层，底层做成基座状，二、三层用通长的柱式与窗间墙连成整体，顶部为陡峭的两折形孟萨式屋顶，上面开着一排老虎窗，里面设有阁楼作为辅助用房。这座建筑的设计可算是外国建筑师的精心之作。
此外，在这段时期中，资本主义列强在我国建造的洋行、银行、工部局、俱乐部更是与日俱增，这些建筑多半是采用西方古典建筑形式或欧洲中世纪的建筑手法，一般说来，早期比较简朴，后期则规模逐渐增大，设计也豪华精致得多。例如上海汇丰银行在1867年、1880年、1923年三次兴建的大楼中，就可明显看到其发展的过程。如在1880年建造的汇丰银行只不过是三层的折衷主义小型建筑，而到1923年落成的汇丰银行新楼则已是赫赫有名的六层石砌外墙的古典大厦了。在十九世纪后半叶，上海的洋行已有41家，最出名的是上海怡和洋行，位于今北京路外滩，当时建筑规模已很宏大，高三层，内部有壁炉，外观为殖民地建筑风格，入口有古典柱式的门廊。本世纪初已改建为六层大厦。其他如天津的旧义品放债银行、天津旧英国工部局、天津旧日本领事馆、天津旧德国俱乐部（1907年）、上海前市政厅大厦（1864年建，已拆除）、上海旧旗昌洋行（1898年）、上海东方汇理银行（1898年）等都是本时期比较典型的西式建筑实例。
（二）天主教与基督教建筑的广泛传播1840年以后，西式教堂便在各地不断出现，教堂式样也随着传教士的修养与兴趣而有所不同。
罗曼式教堂：亦称罗马风教堂，这是十至十二世纪流行于欧洲的一种教堂建筑风格，平面呈拉丁十字形（长十字形），以山墙面为主要入口，特点是立面应用一些古罗马建筑的细部，但不甚严谨，门窗顶部均用半圆形券，屋顶内部天花为石砌半圆形肋骨拱结构，外部覆盖有高坡屋顶。早期在中国出现的西式教堂常采用这种型制。1847—1853年建造的上海董家渡圣·方济各·沙勿略（St.Fransis Xavier）教堂为现存最早的一座西式教堂，它是罗曼式与巴洛克式混合的教堂。当时该教堂为罗马天主教耶稣会常驻远东大主教的驻节座堂所在地。设计人为西班牙传教士范廷佐（FerrandJean），监修者为罗礼思（Flelot Louis）神父。教堂平面为罗曼教堂常用的拉丁十字形，内部用柱墩分成中厅和两个侧廊，中厅较高，侧廊略低，内部天花都是做成罗曼式半圆形的肋骨拱顶。但其拱顶结构却不像欧洲罗曼式教堂那样是真正由石料砌成，而是用木骨构成轮廓后，再在外部粉上灰泥，形似拱券，这可能是当时中国工匠尚未掌握西方这种拱顶的建造技术，只求外貌相似。因此门窗都开得较大，并且在窗间墙处不设砖扶壁，这是由于假拱顶没有侧推力的缘故。教堂的立面则带有意大利巴洛克教堂手法，山花部分应用了一些柔和的曲线，两侧各有一个高起的小钟楼，造型端庄而又富有变化，是早期教堂建筑的精美实例之一。1860—1861年在上海法租界四川南路建造的洋泾浜天主堂，原名为圣·约瑟堂（St.JosephisChurch），是较典型的法国罗曼式建筑，砖木结构，设计人和监造者均为罗礼思神父，正立面山墙顶上设有三座尖塔，下面有一圆形的玫瑰窗，整座建筑造型精美别致，尤其是侧面墙上的彩色玻璃花窗特别引人注目。此外，1870年建成的南京石鼓堂路天主堂及1894—1898年在上海郊区佘山建造的佘山修道院、四川彭县白鹿乡的天主教堂、1933年建造的青岛圣米厄尔天主堂等等，都是典型的罗曼式教堂。
哥特式教堂：是十二至十四世纪盛行于欧洲的一种教堂建筑风格，起源于法国。平面内部常有一个中厅和一二个侧廊，尽端有半圆形的圣坛，主入口在正对圣坛的山墙面，上面有巨大的圆形玫瑰窗。建筑特点是用尖券、尖拱和骨架结构，外部有明显的扶壁和飞扶壁，立面上一般有三个层层退进的尖券门，两个对称的钟塔，或集中为一个，体形高耸，屋顶上还有许多小尖饰，墙面常做有宗教故事题材的装饰，表现了超尘脱俗的宗教思想。建筑四周的窗户较大，多用彩色玻璃镶嵌画装饰，富有神秘宁静的气氛。这种教堂式样在我国天主教与基督教建筑中均常采用。1703年在北京蚕池口建造的天主教旧北堂就是采用哥特式，1887年因皇室扩展宫廷，旧北堂被拆除迁建于西什库，1888年建成，俗称西什库教堂，亦称新北堂，仍然采用法国哥特教堂型制。它是北京最大的天主教堂，建筑墙身全用城砖砌筑，表面用汉白玉石料装饰细部，做工精致，形象准确，但教堂前的平台栏杆、石狮和一对碑亭则为中国传统旧制，形成中西结合的布局。1863—1888年建于广州的石室圣心教堂是我国近代最典型的法国哥特式天主教堂之一，尖塔高58.5米，居全国所有教堂之冠。中国最杰出的哥特式天主教堂当推上海的徐家汇天主堂，它也是上海最大的天主教堂，原名圣依纳爵天主堂，系法国天主教神父南格禄（GottelandClaude，1803—1856）和法籍教士梅德尔（Lemaitre Mathurin，1816—1863）于道光二十七年（1847）所创建，光绪初年，开拓旧址，重建新堂，1910年10月23日举行落成大典。新堂平面进深79米，面阔28米，中间最宽处达44米，塔高31米，规模宏大，成为上海一重要建筑物。礼拜堂的大门朝东，正门两侧有高耸的塔楼，几里之外已能望见。礼拜堂内部为哥特式的骨架券结构，墙面主要为红砖所砌，墙基勒脚用有一部分青石，线脚、花饰、雕刻均为白大理石做成，塔顶则为淡紫色的石片瓦，整座建筑体形高大，色调和谐古雅，细部精致秀丽，给人以神圣、崇高的印象，故被称之为“中国教堂之巨擘”①。在基督教教堂中亦不乏哥特式建筑的佳作，比较杰出的例子为上海圣三一教堂，俗称红礼拜堂，是上海现存最早的基督教礼拜堂。教堂位于江西路，1866年奠基，1869年落成。建筑师为英国人史浩德（GilfertScott）与凯德纳，承造者为番汉公司。该教堂原为外国人礼拜之用，教堂型制为英国乡村哥特教堂式样，外观非常秀丽，礼拜堂内部呈拉丁十字形，在中厅与侧廊之间设扶壁与尖券门窗，厅内天花亦做成骨架形的六分尖拱，用木构仿石工做法。堂内两侧的彩色玻璃花窗，每扇均为纪念有功于教会的人士，构图与做工均极精致。1891—1893年间，又在教堂前增建了一座方形钟塔，体形高耸，已成为教堂的重要标志。此外，如1899年在上海新闸路建造的圣彼得堂、1900年在天津泰安道建造的基督教礼拜堂（安格利教堂）、1897年重建的天津望海楼天主教堂也都是采用哥特式的实例。
文艺复兴式与巴洛克式教堂：欧洲文艺复兴建筑思潮流行于十五、十六世纪，主要提倡人文主义与古典建筑型制；巴洛克建筑风格则流行于十七、十八世纪，强调在古典建筑形式上自由变化，并常在造型上应用大量曲线与曲面。这两类风格的教堂在我国亦为数不少。北京八面槽天主教堂就是典型的仿文艺复兴式教堂实例。该堂原名圣若瑟堂，俗称东堂，1655年由利类思和安文思二位神父创建，1720年毁于地震，1885年重建成为文艺复兴式教堂，面西向，立面上采用了严谨的西方古典柱式和分层的檐部，顶上还做有钟楼和突出的穹顶。不久该堂又被毁，现存的东堂为1905年所重建，基本上按原样修复，总体造型尚严谨，只是两侧略有修改，细部掺有中国传统建筑的手法，做工也比较粗糙。1904年重建后的北京宣武门天主教堂，原名圣母无染原罪堂，俗称南堂，则是一座带巴洛克风格的教堂，造型活泼秀丽，建筑外墙全为青砖砌筑，立面上应用了明显的卷涡和曲线装饰，山墙顶部与入口上部的小山花也都做成对称的卷涡状，而装饰细部也带有一些中国传统建筑手法。此外，在有些城市还出现了带俄罗斯建筑风格的东正教堂，典型例子如哈尔滨道里的东正教教堂（1901年），上海新乐路东正教教堂（1931年）等。
教会学校与医院：起初多沿用中国传统建筑型制，后来随着社会的发展，一部分学校与医院已开始应用现代建筑技术，但仍保持中国宫殿式建筑屋顶形式；另一部分则直接移植了欧洲建筑式样，为新式学堂和医院建筑开辟先例。例如1888年，美国基督教美以美会的傅罗到南京干河沿创设汇文书院。同年建有三层西式教学楼，南面中间还建有五层钟楼，外墙全部用青砖砌筑，内部为木结构，该建筑目前仍保存完好，即现在金陵中学的钟楼，它是南京最早的三层西式楼房。后因屋顶失火，故将主体建筑改为二层，原三层部分改为阁楼，设有老虎窗，并将原两折式屋顶改为四坡屋顶，钟塔部分原为五层，后改为四层现在的样子。现存的这座建筑平、立面对称，钟亭在最高位置，显示出庄严肃穆的效果。立面简洁朴素，二层间有线脚装饰。根据现存建筑的特点分析，该建筑形式属美国殖民期的建筑风格。1898年，汇文书院又在钟楼两旁建有教堂、西教学楼等三座建筑，均按西方建筑型制，亦为南京仿西式建筑做出楷模。此外，在成都已于1907年建成了四层的四圣祠医院，亦为教会所办，外墙全用青砖砌筑，但在柱顶、券面等某些局部则点缀有红砖作装饰，也是该时期常用的手法。
（三）洋务派与民间仿洋式建筑1840年以后，洋务派在兴办军事工业的同时，也在江南一带建造起一批最早的工业建筑。如上海的江南制造局和江南造船厂的厂房，南京的金陵机器局、金陵船厂、金陵火药局的厂房等。这些厂房均为二层砖木结构，屋顶用三角形木桁架，并辅以钢结构拉杆和铁件，外墙用青砖砌筑，这是与当时欧洲红砖厂房不同之处。其中金陵机器局厂房现在还保持着原貌。
除工业建筑之外，洋务派还建造了一批大型民用建筑，如火车站、邮电局、国会、咨议局、劝业会场、学堂等等。较典型的例子如：京山铁路北京车站（1893年，现为北京前门车站），北京的旧国会（1908年，现为新华社），北京的万牲园大门、畅观楼（1906年，现为西郊动物园），北京的旧陆军参谋本部（1908年，现为北大医院病房），清华学堂（1911年），南京的江南水师学堂（英籍教员楼建于1890年），两江师范学堂（1905年），江苏省咨议局（1908年），以及清两江总督张人骏的西式花厅（1910年建，现为孙中山办公旧址）、上海前市政府（1864年建，现已拆除）等均是。
在民间，许多店铺和住宅的门面也自发地模仿西洋建筑形式。当时所谓的“洋式门面”多半都带有巴洛克建筑的装饰，也有一部分是其他式样。这类例子在北京前门外大栅栏与沈阳中街一带到处都可见到。
所有上述洋务派建造的一些公共建筑与民间的仿洋式建筑中，只有江苏咨议局、湖北咨议局与清华学堂建筑造型严谨，外观为欧洲文艺复兴建筑式样，目前保存得也最好。其余建筑多半都是在西式门面上掺杂着浓厚的中国传统装饰。如旧国会大厦、万牲园大门等都在巴洛克门面上雕刻着云龙装饰。北京前门车站则是一座比较典型的西方折衷主义建筑，并有高耸的钟塔，但在拱形候车厅正立面的两边也刻有明显的中国升龙图案。在一些民间的“洋式门面”上，还常常雕刻着狮子滚绣球、福禄寿三星、刘海戏金蟾以及中国的卷草、葫芦等装饰。这些特殊情况的出现都是与当时晚清文化的总方针“中学为体，西学为用”的思想分不开的；同时也有当时工匠习惯于迎合中国人传统习尚的关系，它充分地表明了中国半殖民地半封建社会性质在建筑上的反映。
水利
自1840年至1919年八十年间，随着西方现代科学技术的传入，中国的水利科学同其他许多学科一样，经历了由传统的技术向近现代技术的过渡。这一时期，引进国内的新技术主要有：（一）河道测量测量是水利工程规划设计的基础，我国在清初康熙时，就有全国性的三角测量。咸丰十一年（1861）英国海军测绘长江航道，根据此次的测量成果，9年后绘制了长江计里全图。同治二年（1863）两江总督曾国藩受总理各国事务衙门之命测绘长江自湖南巴陵以下至上海崇明海口长江河道图。光绪十五年（1889），河南、山东河道总督吴大澄在开封设立河图局，进行河南阌乡至山东利津海口的河道测绘工作，光绪二十五年（1899）天津武备学堂学生施测了山东曹州至利津黄河下游河道。
我国具有实用意义的河道地形测量则开始于近代，应用于水利工程，约在民国初年。
宣统三年，张謇设江淮水利局于清江浦，用新法实测淮、运及沂、沭、泗水道，有平面及断面各图，还有水位、流量的测量，并有完整的测量图表及报告。这次测量后所绘的图2500多幅，图说1000多份，表25卷，在水利测量史上，揭开了新的一页。1916年，江淮水利测量局又以旧黄河口平均水位为假定零点高程，实测各处河湖底的海平，这是海拔在淮河测量史上的首次使用。1917年，江淮水利测量局对淮河进行第二次测量，测量工作从该局上届测量止点五河县开始，持续上溯至桐柏主峰胎簪山止，全长760余公里，历时一年半。1919年，张謇依据历年来的测量成果，发表了江淮水利计划书。在此前后，华北各河流，长江、珠江等河也先后开展了作为水利规划前期的测量工作。
（二）水文测验近现代水文测验技术取得了根本的变化，表现为：测验工具及计算方法的更新，定量连续的观测，水文测验作为水利规划的依据，测站大量增加，先进的测验手段不断引进，观测的内容也逐渐丰富。咸丰十年（1860）上海海关在长江口外吴淞口设置潮位站。同治四年（1865）汉口的长江干流也设置了水位站。光绪六年至三十年（1880—1904）福州、厦门等地还先后设置了潮位站和雨量观测站。
（三）施工机械和通讯设备现代施工机械的引进对提高工效具有十分重要的意义。早在光绪初年，福建乌龙江上就首先使用挖泥船疏浚河道。清末时，黄河淤积严重，决口不断，有人建议采用机器挖泥船疏浚黄河。光绪十四年（1888），在黄河铁门关以下河口段采用挖泥船疏浚，但是由于船吃水太深，使船体搁浅无法行进。光绪十七年改用轮船带传统疏浚机械混江龙，但效果也不太理想。另外，海河工程局、上海浚浦局也有多艘各种式样的挖泥船。光绪十二年，上海江南制造局开始参考外国图纸试制挖泥船。
光绪十九年（1893），薛福成建议各省在大江大河沿线架设专用电话线，将有线通讯用于江河防汛。稍后，永定河设置了报汛专用电话线。山东河防局于光绪二十八年开始设置了电讯机构，架设电话线路，到光绪三十四年（1908），两岸已架线长700多公里。报汛电话的使用，改变了历史上“飞边报情”，人与水抢速度的状态，大大提高了报汛速度。光绪十四年，黄河河南长垣、山东东明堤防段施工中始用小铁路运输土料。同年郑州堵口、次年山东章邱堵口，都采用了小铁路运输材料，工效提高好多倍。此后，黄河岁修和堵口抢险都普遍采用小铁路。电灯照明也在黄河河工中使用，大大改善了施工条件。
（四）水力发电1912年（一说1913年），在我国云南滇池地区的螳螂川建成我国第一座水电站。这座水电站于1908年酝酿筹建。当时滇越铁路自越南修至云南，法国以铁路沿途用电为理由，要求在滇池出口处之螳螂川上设水电站，云南恐利权外溢，决定集官商股份自办，定名为商办跃龙电灯股份有限公司，电站即由跃龙公司主持兴建。电站设计者是德国人，电机也是从德国进口的，1912年建成发电。民国早期还在四川金堂、泸县、康定等地修建了5座小电站，总发电量300千瓦。这一时期是我国水电事业的初创和起步时期。
此外，在张謇的倡导下，1915年河海工程专门学校在南京成立，校长由李仪祉担任，完全采用西方教学方法办校。它是我国第一所专门培养水利工程技术人员的学校。
①引自屠诗聘主编：《上海市大观》，中国图书编译馆1948年版。
①参见路秉杰：《上海的教堂》，《新建筑》1986年3期。
中国近代建筑史的内容极其复杂，它既包含传统建筑方式的延续与变化，旧城镇的改造，也包含近代西方建筑方式的传入与发展，以及新兴城市的建设活动。但从本质上讲，这时期建筑文化反映的是半殖民地半封建社会的特点，也是中西建筑方式交融的过程。
由于封建社会末期清朝政府的闭关锁国政策，造成了经济与技术的停滞，在建筑发展方面也已远远落后于西方，不论在建筑类型、建筑理论、建筑设计方法方面，还是在建筑材料、建筑结构、施工技术等方面都不能和欧美先进国家同日而语。随着西方资本主义的入侵和中国殖民地化的日益加深，新兴的西方建筑方式日益在中国传播，对中国传统建筑文化产生了严重挑战，并促使中国近代建筑逐步走上现代化的道路。
（一）建筑新类型、新技术与新形式的出现随着资本主义列强在华势力的深入与巩固，各国为了满足其殖民统治的需要，开始在中国的许多城市中建造了一系列新兴的西方建筑。其中有为政治服务的公使馆、领事馆、总督公署、巡捕房、工部局、兵营；有为经济服务的银行、洋行、海关、饭店、新兴商业建筑；有为交通运输及工业生产服务的码头、船舶修造厂、火车站、原料加工厂、仓库；有为其生活享乐服务的娱乐性建筑、花园住宅等等。此外，由于交通运输与商业贸易的发展，许多大城市的人口急遽增加，房荒日趋严重，于是为了满足广大居民生活需要，一种仿欧洲联排式住宅的城市里弄住宅类型便最初在上海产生。这种类型的住宅后来很快在沿海城市流行起来，并且根据中国的城市环境而有一定的变化和发展。
当时的房屋，一般说来，都没有固定的风格，早期以殖民地式和折衷式居多，逐步又传来了古典式、罗曼式、哥特式、巴洛克式、欧洲村舍式和平房式。从现存的版画与文献记载中可以看到，在开埠之初，十九世纪四十年代和五十年代所建造的西式洋房都只有一二层。六十年代到八十年代已出现不少三四层的建筑。这些建筑物多是砖木结构，砖墙承重，木楼梯，木梁板，其造型比例和细部装饰都不大考究，外墙以青砖砌筑，夹有红砖水平线条装饰，墙的外表不施粉刷。到二十世纪初时，已开始出现不少五层以上建筑，建筑艺术也考究多了，外观已有应用面砖、石块和水刷石粉面等做法，内外装饰也相应增加，房屋的机械设备也比较现代化，高层建筑已应用了电梯。
上海在1843年建于外滩的旧英国领事馆和1848年建于金陵东路外滩2号的旧法国领事馆都是二层建筑，造型仿欧洲文艺复兴时期的建筑式样，砖木混合结构，形式比较简朴。室内有壁炉，屋顶上有许多烟囱。其中法国领事馆在中部还高出一圆顶为三层，主立面二层均采用了连续的券廊做法。到十九世纪晚期，在上海外滩一带建造的俄国领事馆和德国领事馆已都是三层建筑，立面采用连排的券形窗，屋顶上部还设有阁楼和老虎窗。1905年建造的上海旧日本领事馆则已达到极其堂皇与豪华的地步，外观采用西方古典建筑式样和装饰，在立面上有突出的柱式和连续券廊，建筑材料则为砖石混合，在中部屋顶上还做有方形的曲线穹顶，似带有意大利文艺复兴建筑大师帕拉第奥（AndreaPalladio，1508—1580）的手法。
北京在十九世纪末和二十世纪初已在东交民巷、台基厂、御河桥一带形成外国使馆区，区内陆续建有各资本主义国家的使馆、银行、洋行、教堂、花园洋房和兵营等等。其中以英、美、法、日、俄等国的使馆规模较大，四周均有围墙，内部有广阔的庭院和各类建筑，前面有庄严的大门，建筑布局与设计手法往往中西结合，不甚严格。如原英国使馆，虽大门为雄伟的欧洲文艺复兴式样，但围墙与院内附属建筑则仍沿用中国传统形式。原法国使馆和日本使馆的大门均为不严谨的折衷主义建筑式样，虽然都有中央券洞和壁柱、檐口等西方古典建筑细部，但手法粗劣，而且还都在大门两旁设置一对中国传统的石狮，是中西结合的典型例子。而北京原比利时使馆虽规模不及上述几个国家，但其主体建筑则为典型的北欧中世纪府邸形式，复杂的高坡屋顶、老虎窗和许多小尖饰，与简洁的墙面、窗户产生对比，衬托在绿树成荫的庭院内，显得异常怡然幽雅，这无疑是经过建筑师精心设计的。
1898年在青岛建造的旧德国总督公署则采用欧洲古典复兴时期的公共建筑形象，平面的中部与两端突出，造成在水平方向划分为五段，内部为单面走廊式布局。立面造型严谨，高四层，顶层部分为阁楼，上面还设有一排弧形的老虎窗。建筑主体部分的立面为二层连续券廊，正中部分有一宽阔的券门，入口台阶直上二层。建筑外部为石墙，内部应用钢骨包混凝土结构，顶上为陡峭的两折形孟萨式屋顶，红瓦屋面，颇能表达庄严的气势。此外，1861年建造的武汉前英国领事馆则是采用英国花园式住宅的例子。
上海江海关建筑的变化过程可以说明公共建设的发展情况。1857年在汉口路外滩建造的上海江海北关还是一座古庙式的建筑，前有牌坊，主体建筑为二层传统形式，上面还高出一个三层的小阁楼。1868年《天津条约》签订后，中国江海关全由外国人管理，江海关的建筑也由外国人负责建造。1891年开始拟建的上海江海关关署，由一名英国建筑师设计，于1893年落成。由于该建筑是由英国人设计的，所以建筑物带有英国哥特建筑风格，主体高三层。该建筑“前面以铁栏围绕，入其门，地甚广，可以方轨并驰。由南首石梯历级而升，……梯傍有石狮，盖仿中国衙署式样也。中央有钟楼。屋顶并设有避雷针。各处玻璃窗装在外面，百叶窗装在内，为防日曝雨洒之用。……又有暖气设备，天寒时便可满室温和”①。
新式旅馆是近代出现的一种重要公共建筑类型，从平面布置、建筑形式到结构做法都与中国传统客栈迥异。1866年在上海英租界建造的前汇中饭店，高三层，造型是仿欧洲十九世纪的折衷主义建筑做法，砖木结构，外墙为砖砌，每层均有白石檐口 线脚装饰。1906年，前汇中饭店的三层建筑被拆除，重建新楼，高六层，是当时首批上海高层建筑之一。新楼主体局部应用了钢结构，其余仍为砖木结构，内部已装置电梯设备。它的立面外墙为红砖所砌，每层均有线脚划分，窗间墙为白色面砖装饰，总体造型带有折衷主义建筑风格。比这座建筑略早几年在北京长安街上于1900年落成的北京饭店旧楼，是由法国人投资建造的。建筑物主体高七层，钢骨架外包混凝土结构，电梯设备齐全。正立面为土红色面砖贴面，并在适当部位做有檐口、阳台等古典细部装饰，总体造型新颖简洁，气势宏大，因而形成为当时北京新建筑的重点。本世纪初在北京建造的六国饭店（后改为国际饭店），外观则完全仿法国古典主义建筑形式，手法严谨，立面主体部分为三层，底层做成基座状，二、三层用通长的柱式与窗间墙连成整体，顶部为陡峭的两折形孟萨式屋顶，上面开着一排老虎窗，里面设有阁楼作为辅助用房。这座建筑的设计可算是外国建筑师的精心之作。
此外，在这段时期中，资本主义列强在我国建造的洋行、银行、工部局、俱乐部更是与日俱增，这些建筑多半是采用西方古典建筑形式或欧洲中世纪的建筑手法，一般说来，早期比较简朴，后期则规模逐渐增大，设计也豪华精致得多。例如上海汇丰银行在1867年、1880年、1923年三次兴建的大楼中，就可明显看到其发展的过程。如在1880年建造的汇丰银行只不过是三层的折衷主义小型建筑，而到1923年落成的汇丰银行新楼则已是赫赫有名的六层石砌外墙的古典大厦了。在十九世纪后半叶，上海的洋行已有41家，最出名的是上海怡和洋行，位于今北京路外滩，当时建筑规模已很宏大，高三层，内部有壁炉，外观为殖民地建筑风格，入口有古典柱式的门廊。本世纪初已改建为六层大厦。其他如天津的旧义品放债银行、天津旧英国工部局、天津旧日本领事馆、天津旧德国俱乐部（1907年）、上海前市政厅大厦（1864年建，已拆除）、上海旧旗昌洋行（1898年）、上海东方汇理银行（1898年）等都是本时期比较典型的西式建筑实例。
（二）天主教与基督教建筑的广泛传播1840年以后，西式教堂便在各地不断出现，教堂式样也随着传教士的修养与兴趣而有所不同。
罗曼式教堂：亦称罗马风教堂，这是十至十二世纪流行于欧洲的一种教堂建筑风格，平面呈拉丁十字形（长十字形），以山墙面为主要入口，特点是立面应用一些古罗马建筑的细部，但不甚严谨，门窗顶部均用半圆形券，屋顶内部天花为石砌半圆形肋骨拱结构，外部覆盖有高坡屋顶。早期在中国出现的西式教堂常采用这种型制。1847—1853年建造的上海董家渡圣·方济各·沙勿略（St.Fransis Xavier）教堂为现存最早的一座西式教堂，它是罗曼式与巴洛克式混合的教堂。当时该教堂为罗马天主教耶稣会常驻远东大主教的驻节座堂所在地。设计人为西班牙传教士范廷佐（FerrandJean），监修者为罗礼思（Flelot Louis）神父。教堂平面为罗曼教堂常用的拉丁十字形，内部用柱墩分成中厅和两个侧廊，中厅较高，侧廊略低，内部天花都是做成罗曼式半圆形的肋骨拱顶。但其拱顶结构却不像欧洲罗曼式教堂那样是真正由石料砌成，而是用木骨构成轮廓后，再在外部粉上灰泥，形似拱券，这可能是当时中国工匠尚未掌握西方这种拱顶的建造技术，只求外貌相似。因此门窗都开得较大，并且在窗间墙处不设砖扶壁，这是由于假拱顶没有侧推力的缘故。教堂的立面则带有意大利巴洛克教堂手法，山花部分应用了一些柔和的曲线，两侧各有一个高起的小钟楼，造型端庄而又富有变化，是早期教堂建筑的精美实例之一。1860—1861年在上海法租界四川南路建造的洋泾浜天主堂，原名为圣·约瑟堂（St.JosephisChurch），是较典型的法国罗曼式建筑，砖木结构，设计人和监造者均为罗礼思神父，正立面山墙顶上设有三座尖塔，下面有一圆形的玫瑰窗，整座建筑造型精美别致，尤其是侧面墙上的彩色玻璃花窗特别引人注目。此外，1870年建成的南京石鼓堂路天主堂及1894—1898年在上海郊区佘山建造的佘山修道院、四川彭县白鹿乡的天主教堂、1933年建造的青岛圣米厄尔天主堂等等，都是典型的罗曼式教堂。
哥特式教堂：是十二至十四世纪盛行于欧洲的一种教堂建筑风格，起源于法国。平面内部常有一个中厅和一二个侧廊，尽端有半圆形的圣坛，主入口在正对圣坛的山墙面，上面有巨大的圆形玫瑰窗。建筑特点是用尖券、尖拱和骨架结构，外部有明显的扶壁和飞扶壁，立面上一般有三个层层退进的尖券门，两个对称的钟塔，或集中为一个，体形高耸，屋顶上还有许多小尖饰，墙面常做有宗教故事题材的装饰，表现了超尘脱俗的宗教思想。建筑四周的窗户较大，多用彩色玻璃镶嵌画装饰，富有神秘宁静的气氛。这种教堂式样在我国天主教与基督教建筑中均常采用。1703年在北京蚕池口建造的天主教旧北堂就是采用哥特式，1887年因皇室扩展宫廷，旧北堂被拆除迁建于西什库，1888年建成，俗称西什库教堂，亦称新北堂，仍然采用法国哥特教堂型制。它是北京最大的天主教堂，建筑墙身全用城砖砌筑，表面用汉白玉石料装饰细部，做工精致，形象准确，但教堂前的平台栏杆、石狮和一对碑亭则为中国传统旧制，形成中西结合的布局。1863—1888年建于广州的石室圣心教堂是我国近代最典型的法国哥特式天主教堂之一，尖塔高58.5米，居全国所有教堂之冠。中国最杰出的哥特式天主教堂当推上海的徐家汇天主堂，它也是上海最大的天主教堂，原名圣依纳爵天主堂，系法国天主教神父南格禄（GottelandClaude，1803—1856）和法籍教士梅德尔（Lemaitre Mathurin，1816—1863）于道光二十七年（1847）所创建，光绪初年，开拓旧址，重建新堂，1910年10月23日举行落成大典。新堂平面进深79米，面阔28米，中间最宽处达44米，塔高31米，规模宏大，成为上海一重要建筑物。礼拜堂的大门朝东，正门两侧有高耸的塔楼，几里之外已能望见。礼拜堂内部为哥特式的骨架券结构，墙面主要为红砖所砌，墙基勒脚用有一部分青石，线脚、花饰、雕刻均为白大理石做成，塔顶则为淡紫色的石片瓦，整座建筑体形高大，色调和谐古雅，细部精致秀丽，给人以神圣、崇高的印象，故被称之为“中国教堂之巨擘”①。在基督教教堂中亦不乏哥特式建筑的佳作，比较杰出的例子为上海圣三一教堂，俗称红礼拜堂，是上海现存最早的基督教礼拜堂。教堂位于江西路，1866年奠基，1869年落成。建筑师为英国人史浩德（GilfertScott）与凯德纳，承造者为番汉公司。该教堂原为外国人礼拜之用，教堂型制为英国乡村哥特教堂式样，外观非常秀丽，礼拜堂内部呈拉丁十字形，在中厅与侧廊之间设扶壁与尖券门窗，厅内天花亦做成骨架形的六分尖拱，用木构仿石工做法。堂内两侧的彩色玻璃花窗，每扇均为纪念有功于教会的人士，构图与做工均极精致。1891—1893年间，又在教堂前增建了一座方形钟塔，体形高耸，已成为教堂的重要标志。此外，如1899年在上海新闸路建造的圣彼得堂、1900年在天津泰安道建造的基督教礼拜堂（安格利教堂）、1897年重建的天津望海楼天主教堂也都是采用哥特式的实例。
文艺复兴式与巴洛克式教堂：欧洲文艺复兴建筑思潮流行于十五、十六世纪，主要提倡人文主义与古典建筑型制；巴洛克建筑风格则流行于十七、十八世纪，强调在古典建筑形式上自由变化，并常在造型上应用大量曲线与曲面。这两类风格的教堂在我国亦为数不少。北京八面槽天主教堂就是典型的仿文艺复兴式教堂实例。该堂原名圣若瑟堂，俗称东堂，1655年由利类思和安文思二位神父创建，1720年毁于地震，1885年重建成为文艺复兴式教堂，面西向，立面上采用了严谨的西方古典柱式和分层的檐部，顶上还做有钟楼和突出的穹顶。不久该堂又被毁，现存的东堂为1905年所重建，基本上按原样修复，总体造型尚严谨，只是两侧略有修改，细部掺有中国传统建筑的手法，做工也比较粗糙。1904年重建后的北京宣武门天主教堂，原名圣母无染原罪堂，俗称南堂，则是一座带巴洛克风格的教堂，造型活泼秀丽，建筑外墙全为青砖砌筑，立面上应用了明显的卷涡和曲线装饰，山墙顶部与入口上部的小山花也都做成对称的卷涡状，而装饰细部也带有一些中国传统建筑手法。此外，在有些城市还出现了带俄罗斯建筑风格的东正教堂，典型例子如哈尔滨道里的东正教教堂（1901年），上海新乐路东正教教堂（1931年）等。
教会学校与医院：起初多沿用中国传统建筑型制，后来随着社会的发展，一部分学校与医院已开始应用现代建筑技术，但仍保持中国宫殿式建筑屋顶形式；另一部分则直接移植了欧洲建筑式样，为新式学堂和医院建筑开辟先例。例如1888年，美国基督教美以美会的傅罗到南京干河沿创设汇文书院。同年建有三层西式教学楼，南面中间还建有五层钟楼，外墙全部用青砖砌筑，内部为木结构，该建筑目前仍保存完好，即现在金陵中学的钟楼，它是南京最早的三层西式楼房。后因屋顶失火，故将主体建筑改为二层，原三层部分改为阁楼，设有老虎窗，并将原两折式屋顶改为四坡屋顶，钟塔部分原为五层，后改为四层现在的样子。现存的这座建筑平、立面对称，钟亭在最高位置，显示出庄严肃穆的效果。立面简洁朴素，二层间有线脚装饰。根据现存建筑的特点分析，该建筑形式属美国殖民期的建筑风格。1898年，汇文书院又在钟楼两旁建有教堂、西教学楼等三座建筑，均按西方建筑型制，亦为南京仿西式建筑做出楷模。此外，在成都已于1907年建成了四层的四圣祠医院，亦为教会所办，外墙全用青砖砌筑，但在柱顶、券面等某些局部则点缀有红砖作装饰，也是该时期常用的手法。
（三）洋务派与民间仿洋式建筑1840年以后，洋务派在兴办军事工业的同时，也在江南一带建造起一批最早的工业建筑。如上海的江南制造局和江南造船厂的厂房，南京的金陵机器局、金陵船厂、金陵火药局的厂房等。这些厂房均为二层砖木结构，屋顶用三角形木桁架，并辅以钢结构拉杆和铁件，外墙用青砖砌筑，这是与当时欧洲红砖厂房不同之处。其中金陵机器局厂房现在还保持着原貌。
除工业建筑之外，洋务派还建造了一批大型民用建筑，如火车站、邮电局、国会、咨议局、劝业会场、学堂等等。较典型的例子如：京山铁路北京车站（1893年，现为北京前门车站），北京的旧国会（1908年，现为新华社），北京的万牲园大门、畅观楼（1906年，现为西郊动物园），北京的旧陆军参谋本部（1908年，现为北大医院病房），清华学堂（1911年），南京的江南水师学堂（英籍教员楼建于1890年），两江师范学堂（1905年），江苏省咨议局（1908年），以及清两江总督张人骏的西式花厅（1910年建，现为孙中山办公旧址）、上海前市政府（1864年建，现已拆除）等均是。
在民间，许多店铺和住宅的门面也自发地模仿西洋建筑形式。当时所谓的“洋式门面”多半都带有巴洛克建筑的装饰，也有一部分是其他式样。这类例子在北京前门外大栅栏与沈阳中街一带到处都可见到。
所有上述洋务派建造的一些公共建筑与民间的仿洋式建筑中，只有江苏咨议局、湖北咨议局与清华学堂建筑造型严谨，外观为欧洲文艺复兴建筑式样，目前保存得也最好。其余建筑多半都是在西式门面上掺杂着浓厚的中国传统装饰。如旧国会大厦、万牲园大门等都在巴洛克门面上雕刻着云龙装饰。北京前门车站则是一座比较典型的西方折衷主义建筑，并有高耸的钟塔，但在拱形候车厅正立面的两边也刻有明显的中国升龙图案。在一些民间的“洋式门面”上，还常常雕刻着狮子滚绣球、福禄寿三星、刘海戏金蟾以及中国的卷草、葫芦等装饰。这些特殊情况的出现都是与当时晚清文化的总方针“中学为体，西学为用”的思想分不开的；同时也有当时工匠习惯于迎合中国人传统习尚的关系，它充分地表明了中国半殖民地半封建社会性质在建筑上的反映。
水利
自1840年至1919年八十年间，随着西方现代科学技术的传入，中国的水利科学同其他许多学科一样，经历了由传统的技术向近现代技术的过渡。这一时期，引进国内的新技术主要有：（一）河道测量测量是水利工程规划设计的基础，我国在清初康熙时，就有全国性的三角测量。咸丰十一年（1861）英国海军测绘长江航道，根据此次的测量成果，9年后绘制了长江计里全图。同治二年（1863）两江总督曾国藩受总理各国事务衙门之命测绘长江自湖南巴陵以下至上海崇明海口长江河道图。光绪十五年（1889），河南、山东河道总督吴大澄在开封设立河图局，进行河南阌乡至山东利津海口的河道测绘工作，光绪二十五年（1899）天津武备学堂学生施测了山东曹州至利津黄河下游河道。
我国具有实用意义的河道地形测量则开始于近代，应用于水利工程，约在民国初年。
宣统三年，张謇设江淮水利局于清江浦，用新法实测淮、运及沂、沭、泗水道，有平面及断面各图，还有水位、流量的测量，并有完整的测量图表及报告。这次测量后所绘的图2500多幅，图说1000多份，表25卷，在水利测量史上，揭开了新的一页。1916年，江淮水利测量局又以旧黄河口平均水位为假定零点高程，实测各处河湖底的海平，这是海拔在淮河测量史上的首次使用。1917年，江淮水利测量局对淮河进行第二次测量，测量工作从该局上届测量止点五河县开始，持续上溯至桐柏主峰胎簪山止，全长760余公里，历时一年半。1919年，张謇依据历年来的测量成果，发表了江淮水利计划书。在此前后，华北各河流，长江、珠江等河也先后开展了作为水利规划前期的测量工作。
（二）水文测验近现代水文测验技术取得了根本的变化，表现为：测验工具及计算方法的更新，定量连续的观测，水文测验作为水利规划的依据，测站大量增加，先进的测验手段不断引进，观测的内容也逐渐丰富。咸丰十年（1860）上海海关在长江口外吴淞口设置潮位站。同治四年（1865）汉口的长江干流也设置了水位站。光绪六年至三十年（1880—1904）福州、厦门等地还先后设置了潮位站和雨量观测站。
（三）施工机械和通讯设备现代施工机械的引进对提高工效具有十分重要的意义。早在光绪初年，福建乌龙江上就首先使用挖泥船疏浚河道。清末时，黄河淤积严重，决口不断，有人建议采用机器挖泥船疏浚黄河。光绪十四年（1888），在黄河铁门关以下河口段采用挖泥船疏浚，但是由于船吃水太深，使船体搁浅无法行进。光绪十七年改用轮船带传统疏浚机械混江龙，但效果也不太理想。另外，海河工程局、上海浚浦局也有多艘各种式样的挖泥船。光绪十二年，上海江南制造局开始参考外国图纸试制挖泥船。
光绪十九年（1893），薛福成建议各省在大江大河沿线架设专用电话线，将有线通讯用于江河防汛。稍后，永定河设置了报汛专用电话线。山东河防局于光绪二十八年开始设置了电讯机构，架设电话线路，到光绪三十四年（1908），两岸已架线长700多公里。报汛电话的使用，改变了历史上“飞边报情”，人与水抢速度的状态，大大提高了报汛速度。光绪十四年，黄河河南长垣、山东东明堤防段施工中始用小铁路运输土料。同年郑州堵口、次年山东章邱堵口，都采用了小铁路运输材料，工效提高好多倍。此后，黄河岁修和堵口抢险都普遍采用小铁路。电灯照明也在黄河河工中使用，大大改善了施工条件。
（四）水力发电1912年（一说1913年），在我国云南滇池地区的螳螂川建成我国第一座水电站。这座水电站于1908年酝酿筹建。当时滇越铁路自越南修至云南，法国以铁路沿途用电为理由，要求在滇池出口处之螳螂川上设水电站，云南恐利权外溢，决定集官商股份自办，定名为商办跃龙电灯股份有限公司，电站即由跃龙公司主持兴建。电站设计者是德国人，电机也是从德国进口的，1912年建成发电。民国早期还在四川金堂、泸县、康定等地修建了5座小电站，总发电量300千瓦。这一时期是我国水电事业的初创和起步时期。
此外，在张謇的倡导下，1915年河海工程专门学校在南京成立，校长由李仪祉担任，完全采用西方教学方法办校。它是我国第一所专门培养水利工程技术人员的学校。
①引自屠诗聘主编：《上海市大观》，中国图书编译馆1948年版。
①参见路秉杰：《上海的教堂》，《新建筑》1986年3期。
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