标准螺钉如何破解 173 年前的建筑之谜

历史学家和研究人员终于解开了维多利亚时代英国标志性建筑奇迹之一背后的长期谜团。答案是什么？简单、标准化的螺母和螺栓。这在今天听起来可能不太令人兴奋，但在 1851 年，这项发明让工程师们能够以前所未有的速度建造水晶宫。

1851 年的万国工业博览会通过一系列展品展示了英国最先进、最受赞誉的工业能力，但这场为期五个月的盛会的亮点无疑来自建筑师约瑟夫·帕克斯顿。水晶宫长 1,827 英尺，是当时世界上最大的建筑，巨大的玻璃屋顶由 3,300 根铸铁柱支撑。然而，近 175 年来，一个谜团一直让历史学家感到困惑——帕克斯顿的工人如何能在 190 天内完成建设？

如今，《国际工程技术史杂志》上发表的一项研究解开了这个谜团。据安格利亚鲁斯金大学 (ARU) 英国文学教授约翰·加德纳 (John Gardner) 介绍，水晶宫采用了一种革命性的螺纹，由一位名叫约瑟夫·惠特莫尔 (Joseph Whitmore) 的人设计。

在惠特沃斯标准化概念出现之前，每个螺钉和螺栓都是独一无二的，没有标准化的测量。这意味着丢失的螺钉或断裂的螺栓很容易使建筑项目陷入停顿，至少在有人制造出新的替代品之前是这样。鉴于其巨大的规模和复杂性，仅水晶宫就需要 30,000 个螺母和螺栓——然而，需要这么多零件却没有妨碍该建筑的建设。

加德纳和他的合著者肯·基斯在论文中写道：“水晶宫建筑中使用的螺纹形式在任何现存的图纸中都没有记录。”“此外，直到[现在]，所有稀有的现存螺栓螺纹都没有被测量、记录和发表。”

最初的螺栓之所以如此稀有，是因为水晶宫在 1854 年被拆除，随后在伦敦南部重建，但 1936 年被烧毁。但水晶宫博物馆馆长基斯从该建筑原址的一根柱子上，以及当时为宫殿喷泉供电而建造的附近水塔中，挖掘出了最后一批已知的螺栓之一。基斯随后将这些考古文物提供给加德纳进行分析。

加德纳发现水晶宫柱螺栓与惠特沃斯标准完全匹配，而早在几年前，该标准就被称为英国惠特沃斯标准 (BSW)，这是世界上第一个此类国家标准。在将水塔的螺母和螺栓浸泡在油中，然后使用热量、力量和锤击相结合的方法后，他还发现了可测量的螺纹，这些螺纹也符合 BSW 规格。为了进一步证明他的理论，加德纳制造了全新的 BSW 螺纹螺栓，与原始螺母完美匹配。

据该研究的合著者称，采用惠特沃斯的新标准化方案，建筑商能够在相对较短的时间内完成这项宏伟工程。1851 年 5 月至 10 月期间，约 600 万参观者参观了该建筑。但至于为什么这一细节几十年来一直被忽视，加德纳指出，当时革命性技术变革的速度。

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“维多利亚时代，英国各地的工坊都出现了令人难以置信的创新，帮助改变了世界，”加德纳在一份随附声明中说道。“事实上，进步的速度如此之快，以至于某些突破可能从未在当时得到充分实现，水晶宫就是这种情况。”

就像水晶宫本身一样，BSW 的精确规格如今已不常用——但它的遗产影响了许多现代变体，这些变体与原始尺寸相差不大。同样，水晶宫虽然早已不复存在，但它也启发了未来几十年的现代建筑。