超级高楼欲上云端

【英国《焦点》月刊8月号报道】题：直插云霄（作者　阿里·麦克阿瑟）
设计当今世界最高建筑——马来西亚国营石油公司两座塔楼的建筑师们当初并没有刻意要打破最高建筑的记录。但是，他们在设计草图绘制完毕以后意识到这两座塔楼非常接近于建筑物的最高记录，便在设计方案中把楼的高度增加了数米。受他们的启发，设计上海世界金融中心的建筑师们也修改了设计方案，把建筑物的高度增加数米；该中心在2004年竣工以后，他们可能赢得世界最高建筑物的称号。
在经历了80年代经济繁荣和90年代的金融动荡之后，专家们断言千年之交预示着摩天大楼的建造将会再次激增，设计建造的摩天大楼更多。随着最新技术的发展，争相建造最高建筑物的比赛看来要以更大的规模展开。位于马来西亚首都吉隆坡的国营石油公司两座塔楼1988年成为世界最高的建筑物并非没有争议。芝加哥的西尔斯大楼将最高建筑的记录保持了22年，它不想轻易就让掉冠军的头衔。一场争论开始了，其核心是建筑物的高度应该如何计算这一看似细枝末节，实际上却至关重要的问题。
根据高层建筑和城市生存环境委员会（授予"世界最高建筑"称号的组织）的标准，建筑物的高度应按它的建筑最高点计算。按照这个标准，国营石油公司塔楼的顶部就算作建筑高度，而西尔斯大楼的广播天线就不算——因为前者被认为属于建筑的结构，而后者被认为是辅助部分。
随着摩天大楼的数量将在新千年持续增加，激烈的竞争和国际间的争论看来也要升级。
众所周知，一些人在设计、建造、写作、驾驶、攀登、居住——凡是你能想到的——每件事上都要争个"最"，这是现代生活的一个侧面。所以，无须惊讶，随着建筑技术的发展，摩天大楼将会越来越高。
人们攀登珠穆朗玛峰是为了体验九天揽月的某种愿望，建造摩天大楼也许与这种愿望有关。但是，摩天大楼还能反映经济发展的大趋势：随着经济的繁荣和衰退，建造摩天大楼的进程也时快时慢——建造工地时而寂静无声，时而又喧嚣起来。
80年代的经济繁荣成为世界许多城市建造高层建筑的催化剂，而90年代初的经济衰退又使许多雄心勃勃的工程——尤其是西方国家的摩天大楼建造工程——停顿下来。然而，在日益扩展的亚洲市场上，建造高层标志性建筑的要求从未这样强烈过。
在20世纪的大部分时间里，拥有最高建筑的荣耀在芝加哥和纽约之间来回更迭，直到1998年，马来西亚国营石油公司的塔楼使这项荣誉转移到太平洋彼岸。这似乎预示着建筑活动的焦点出现了重大的地理转移，而且反映出太平洋周边地区的经济繁荣。看来，未来的最高建筑很可能不是在美国和欧洲，而是在亚洲。
然而，在1998年即将结束时，亚洲的经济形势急转直下，致使许多新建写字楼的建造计划被取消或无限期推迟。上海世界金融中心的建造也偃旗息鼓了。建造摩天大楼的天平，姑且这么说，似乎又向美国倾斜了。美国前不久公布了建造南迪尔伯恩工程（高610米）的计划。这标志着美国将世界最高建筑之乡的荣誉送还摩天大楼诞生地——芝加哥——的最佳时机到了。竞争似乎又一次升温。
英国的福斯特伙伴建筑设计公司（公司领导人是著名建筑设计师诺曼·福斯特爵士）董事会董事安迪·米勒说："我们能够想象一种新型'超级塔楼'即将出现。一旦人们着手建造600米以上的高楼，就进入了一个全新的高度，需要采用特殊的技术和设计。出于这个原因，现在许多高层建筑的高度都在400至500米。"
超过400至500米，主要的问题就是基本的后勤保障，比如，如何将众人用电梯送到那么高的地方，如何将建筑物的风摆降到最小，如何找到足够的投资商来租用所有的空间。
长期以来，专家们一直对摩天大楼诞生的确切时间争论不休。较为普遍的一种说法是，1885年竣工的芝加哥高55米的家庭保险公司大厦标志着摩天大楼的诞生，55米在当时是一个令人眩目的高度。
另一种观点认为，直到1913年伍尔沃思大厦（高241米）建成，纽约加入这场比赛后，摩天大楼才诞生。还有人认为直到1931年才有了摩天大楼，高达380米的帝国大厦成为当时的世界最高建筑，并且首次在现代摩天大楼的表面安装了耀眼的玻璃。
《摩天大楼：新千年》的作者约翰·茹科夫斯基是芝加哥艺术学院建筑系主任。他解释道："历史上的每件事都是这样，存在许多种可能性。人们在什么是摩天大楼以及它何时诞生的问题上争论不休。"
然而，摩天大楼的发展历来是随着日新月异的工程技术革新出现的。首次重大突破是随着客梯的发明而出现的。工程师伊莱沙·格雷夫斯·奥蒂斯在1854年为他设计的客梯申请了专利。1857年，客梯首次在纽约投入商业使用。因此，建造5层以上的建筑成为可能。
然而，建筑工艺却拖了后腿；第一代高层建筑不过是一些加高的普通建筑。建筑师们采用诸如给下层墙体加厚等传统工艺添加楼层。这种古老的石砌建筑只是在外观上发生变化。
然后就是1899年竣工的帕克罗写字楼——第一幢钢架结构的高层建筑。这种建筑采用钢材框架结构，其特点是将主要负荷集中在中心位置，而外部的"幕墙"则用玻璃和铝等轻型材料建成。正是这种工艺使建筑达到了400至500米的高度。
不过，钢材不可能完全代替混凝土。马来西亚国营石油公司的塔楼不仅是世界上最高的建筑，而且是世界上最高的混凝土建筑——它是由高标号、承重性强的混凝土建成的。其他新建的大楼将同时采用混凝土和钢材框架结构。
福斯特伙伴建筑设计公司设计建造了两幢"千年"超级塔楼——一个在东京，一个在英国。当安迪·米勒谈及福斯特伙伴公司计划建造的伦敦千年大厦时，他的构想是一座混合结构建筑："下面的楼层要承受大部分重量，将采用混凝土结构；中间的楼层也要承受相当重的负荷，将采用钢材框架结构，周围再浇注混凝土；上面的楼层将采用轻型钢材。由于建筑业对这种建造工艺的了解日益加深，建筑物越来越高。"
这些超级建筑体现了结构工艺的绝技。例如，大量的工作都集中在电梯部位。使用普通电梯在超级建筑中上下运送众多人员效率太低，而且还会占去大量的楼层空间。可行的办法就是使用计算机控制系统，通过程序设定使电梯在使用高峰期以更快的速度运行；还有可以垂直和水平移动的电梯；以及将人一次运送30层的高速电梯，人们走出高速电梯后，可以使用局部电梯到达要去的楼层。
设计超高建筑需要考虑的另一个重要问题是由风引起的楼体摆动。如今的大楼建造都采用了全面的风洞测试。茹科夫斯基说："建筑的顶部在强风中的摇摆幅度达到3米。曾经发生过洗手间向外流水的事情。但是，减振系统在逐步改进——建筑革新使我们能够克服每一个难题。"
人们究竟能在多高的高度生活和工作？会有极限吗？茹科夫斯基认为没有极限。他说："我们现在很难想象人们在1000米的高度生活，但这个高度非常有可能。我认为人类可以适应任何事。随着时间的推移，人们将能够建造这么高的建筑。"
他说："不论是为了炫耀，还是为了解决实际的住房需要，我们都将不断建造摩天大楼。问题是如何使它们具有商业可行性。最棘手的问题并不是如何在大楼的底部开设许许多多零售商店，在顶部设立观测塔和饭店，而是如何利用中部的楼层。"
米勒赞成这种观点，他指出："从（圣经故事中的）巴别通天塔到圣保罗大教堂，人们一直渴望建造高大建筑。人们因高大建筑而出名：在国营石油公司的塔楼建成之前，很少有人知道马来西亚国营石油公司——尽管它是世界上最大的石油生产商之一。但是，只有荣誉还不够。建造这么高的大楼是一项昂贵的工程，而且历时许多年，必须有市场。"
然而，在英国和大部分欧洲国家，高层建筑的市场与世界其他地方的有所不同。福斯特伙伴建筑公司设计的伦敦千年大厦将使其成为欧洲最高建筑，而他们为东京湾设计的千年超级塔楼的高度为800多米，它将成为全世界的最高建筑，几乎是世界上现有最高建筑高度的两倍。
但是，伦敦千年大厦最初的设计高度是486米，后来却不得不降低100米，因为人们认为它太高了。相反，超级塔楼的设计在东京却受到了热烈欢迎。福斯特公司设计的东京千年塔楼这样的工程可是认真的，它现在只需解决选址和招徕客户的问题。
建造摩天大楼是一件不确定的事情，但有一点可以肯定——随着建造600米以上摩天大楼的技术问世，今天为争夺世界第一高楼这一殊荣而新建的超级塔楼的高度相差将不再是几十米，而是几百米了。
（刊头图为伦敦拟建的城市之门生态大厦，设计高度为456米，它所需50％的能源将采用风能和太阳能。）