建筑物的高度是否有限制？ - 彭博社

路透社竞争总是存在。在短短两年的时间里，世界最高建筑在纽约市建造了三次——1930年的282.5米曼哈顿银行，几个月后319米的克莱斯勒大厦，以及11个月后1931年的381米帝国大厦。建筑竞赛和自我膨胀的时代在此后的几十年中只愈演愈烈。2003年，509米的台北101在吉隆坡的452米双子塔结束了其七年的世界最高建筑地位。2010年，迪拜的哈利法塔远远超过台北101，达到了828米。中国的大胆建筑商希望在今年晚些时候再高10米，建造一座220层的预制塔，可以在令人困惑的90天内建成。然后，在2018年，沙特阿拉伯吉达的王国大厦（如下右）将大幅超越，拟定高度至少为1000米。

这场竞赛会停止吗？至少在可预见的未来不会。但必须有某种终点，某个建筑能够达到的最高高度。最终会有一座无可匹敌的世界最高建筑，因为必须有一个上限。对吗？

彭博社城市实验室解锁区域规划的隐藏力量，无论好坏美国地方选举官员面临的威胁正在上升，更多的工作人员选择辞职伦敦的超富豪逃离税收上升的威胁贝尔法斯特的中央车站为北爱尔兰的公共交通创造了新时代问问建筑专业人士或摩天大楼专家，他们会告诉你，有许多限制因素阻止塔楼不断升高。材料、人体舒适度、电梯技术，以及最重要的，资金，都在决定一座建筑能否达到多高的过程中发挥作用。

但肯定有一些物理限制会阻止建筑物过高。比如，我们无法建造一座直达月球的建筑，因为从科学角度来看，月球撞击建筑，建筑就会爆炸。但是否可能有一座在太空中的顶层公寓，超越地球大气层？或者一座高达100英里的建筑？甚至一座1英里的建筑？

高层建筑与城市栖息地委员会[，一个关注摩天大楼现象的团体，最近询问了一组领先的摩天大楼建筑师和设计师关于高层建筑的一些限制因素。他们想知道：“你认为阻止人类建造一座一英里高或更高塔楼的最大限制因素是什么？”这些回答汇编在这个视频中，主要集中在处理资金和房地产市场的实际技术问题，或宽基建筑缺乏自然光的问题上。](https://www.ctbuh.org/)

“主要问题在于电梯和交通系统，”阿德里安·史密斯说，他是目前世界最高建筑以及即将超越它的吉达千米高的王国塔的建筑师。

但在结构限制方面，最终的专家可能是威廉·贝克。他是斯基德莫尔、欧文斯和梅里尔公司的首席结构工程师，并且与史密斯一起参与了哈利法塔的设计，设计了使其能够如此高耸的系统。这个系统被称为支撑核心，是一种三翼矛，能够提供稳定性、可用空间（即不深埋在一个极其宽大的建筑内部）以及对结构元素的空间损失有限。

这幅来自SOM的插图展示了哈利法塔的支撑核心与威利斯塔的传统结构的比较。这张图片是对最初出现在2007年12月《连线》杂志中关于贝克和支撑核心的文章中的图形的改编。贝克表示，支撑核心设计可以用于建造比哈利法塔更高的结构。“我们可以做到两倍或更多，”他说。

尽管他称摩天大楼设计“是一项相当严肃的工作”，但他也认为建造比王国塔更高的建筑是完全可行的。

“我们可以轻松做到一公里。我们可以轻松做到一英里，”他说。“我们至少可以做到一英里，可能还会更多。”

支撑核心可能需要进行修改，才能达到超过一英里的高度。但贝克表示，可以设计其他系统。事实上，他现在正在研究其中的一些。

一个新系统的想法是建筑物具有中空的基础。蒂姆·约翰逊说，想想埃菲尔铁塔。他是高层建筑与城市栖息地委员会的主席，也是建筑公司NBBJ的合伙人，他表示，任何真正非常高的建筑都必须像巴黎标志的超大版本，否则支撑逐渐收窄结构所需的下层楼层将会太大，甚至无法填满。

对于一个他不被允许透露的中东客户，约翰逊在2000年代末期参与了一个项目，设计一座高达一英里半、拥有500层的建筑。作为一种理论实践，设计团队确定了8到10项必须进行的发明，以建造如此高的建筑。约翰逊表示，这不是创新，而是发明，指的是完全新的技术和材料。“客户的一个要求是推动人类的创造力，”他说。可以说，他们被推动了。

凭借这些发明和中空的、类似埃菲尔铁塔的基础，约翰逊表示，设计是可行的。由于2000年代末期房地产市场崩溃（以及可能至少有一点老式的务实），该项目被搁置。但如果情况发生变化，那座建筑是可以建造的，他说。

“我们证明了建造一座高达一英里半的建筑在物理上甚至在程序上都是可能的。如果有人说‘建两英里’，我们可能也能做到，”约翰逊说。“很多事情归结为资金。谁会有那种资本？”

就结构而言，其他人也认为这是可能的。我的同事约翰·梅特卡夫最近指出了一个1990年代的概念，在东京建造一个两英里半的火山形超级塔，名为X-Seed 4000，具有类似埃菲尔铁塔的特征。

正如梅特卡夫所指出的，这座4000米的“天空穿透者”由于各种原因从未建成，但最明显的原因是“[东京的房地产并不便宜。这个异常庞大的塔的基础如果要稳定，将占据大片区域。”实际上，根据概念图纸，这个结构的基础将延伸数英里，几乎像富士山的基础，富士山本身比X-Seed 4000矮约225米。

一座比山还高的建筑似乎荒谬。但根据贝克的说法，这完全是可能的。

“只要你不断扩展更宽的基础，你可以想象建造比最高的山还要高，”贝克说。

理论上，一个建筑可以建造至少8849米，高出珠穆朗玛峰一米。根据这些理论计算，那座山的基础大约为4100平方公里——对于一座建筑来说，即使是一个中空的核心，这也是一个巨大的占地面积。但考虑到像支撑核心这样的结构系统，基础可能不需要像山的基础那么大。

贝克说，这座理论上的最高建筑可能会比8849米更高，因为建筑物比坚固的山脉轻得多。他估计，哈利法塔大约有15%的结构和85%的空气。根据一些快速的数学计算，如果一座建筑物的重量仅为坚固物体的15%，那么它的高度可以是该坚固物体的6.6667倍，而重量相同。假设一座建筑物可以攀升到近59000米，而不会超过珠穆朗玛峰或压垮下面的地球。对吗？

“我得对此形成一个经过深思熟虑的看法，”贝克说。

那么一个未经深思熟虑的看法呢？

“我恐怕要对你打退堂鼓，不给你一个数字，”贝克笑着说。“这是我想和学生一起做的事情。”

“如果你为研究生争取到一个学期的资金，我会给你一个数字，”贝克说。

所以我们仍然不知道有史以来最高的建筑会是什么。与此同时，珠穆朗玛峰加一基本上是最高的。但就像世界最高建筑的不断变化的桂冠，即使这个估计也可能随着一些调查而上升。有没有研究生愿意腾出一个学期的时间？

* 更正：该帖子的早期版本错误地陈述了王国塔的提议高度。

注意：正如一些读者指出的，这篇文章没有提到太空电梯的概念——一个100,000公里的轴锚定在地球上，延伸到我们的大气层之外，反重力将其固定在原位，使地球上的交通工具能够相对高效地攀升到太空。诚然，那将是一个高大的结构，可能是最高的。但就本文而言，我选择专注于人们普遍理解的建筑物。对于任何感到被忽视的太空电梯爱好者，我深表歉意。继续努力！**-N.B.

顶部图像：哈利法塔在迪拜的天际线上高耸 - 路透社. 由吉达经济公司/阿德里安·史密斯 + 戈登·吉尔建筑公司提供的王国塔渲染图。