建造世界第一高楼，设计者是怎么想的？

xycost

        设计世界上最高的高楼，重要的不是如何抗拒地心引力，而是怎样消除旋风的困扰。下文选自彭博商业周刊《以设计征服世界》.

文 | BRYANT URSTADT译 | 张君琦

       迪拜哈利法塔(Burj Khalifa)堪称巅峰之作。它高828米，是世界第一高楼，比排名第二位的麦加皇家钟楼(Makkah Clock Royal Tower)高出227米，有两个帝国大厦那么高。163层楼的哈利法塔花费6年时间、耗资15亿美元建造，使用了11万吨水泥和2200万小时的人工。然而，最让人感兴趣的并非这些惊人的统计数据，而是它的外形：和多数超高建筑物不同，哈利法塔看上去非常美观精致。它外形类似一捆绑在一起的圆柱，高低错落却又结合有致，给人盘旋直上、英姿挺拔的感觉

       《纽约客》(The New Yorker)的建筑评论家保罗·高德伯格(Paul Goldberger)在2010年哈利法塔落成开放时写道：“哈利法塔外观对人的吸引力是这个时代几乎所有其他超高层建筑都缺乏的。”这个建筑设计出自艾德里安·史密斯(Adrian Smith)之手，是他还在SOM建筑事务所工作时的作品。他2006年离开了SOM。SOM（成立之初名为Skidmore, Owings & Merrill）出品了大量的公司作品，其中一些设计很有创意，其他一些（如威利斯大厦）则不那么成功。然而就哈利法塔而言，史密斯成功创造了一个优美的杰作。史密斯说，离开SOM那年他62岁，公司规定的退休年龄是65岁，他曾想用剩下的三年时间培养接班人。最终他选择了辞职，并用自己的个人积蓄签下一处办公室10年的租约。

       他从SOM带走了一些同事，包括戈登·吉尔(Gordon Gill)。在刚开始的时候，Adrian Smith & Gordon Gill（下称Smith＋Gill）建筑师事务所一个客户、一份订单都没有。但情况后来发生了改变。他们陆续签下了众多项目，包括设计目前正在建设中的沙特阿拉伯吉达市的王国塔(Kingdom Tower)。

        竣工之后它的高度将超过哈利法塔，并有望成为全世界首个高度超1000米的高楼。史密斯出生在芝加哥，但在加州的圣克莱门特长大。他在得克萨斯州A&M大学(Texas A&M University)学习建筑学，后转学到伊利诺伊大学芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)的建筑学院，从此就一直生活在芝加哥。他戴着一副无框眼镜，蓝眼睛、白发飘飘，脑袋顶上好像比常人多出一块。他经常穿一身黑，但在接受采访时，他特意打扮了一下，穿了件青铜色暗门襟纽扣立领衬衫。他似乎心情不错，也许是因为他刚从零下30摄氏度的哈萨克斯坦首都阿斯塔纳回来。

       哈萨克斯坦总统努尔苏丹·纳扎尔巴耶夫(Nursultan Nazarbayev)把2017年世博会场馆的设计工作交给了Smith   Gill建筑师事务所，这个项目金额为40亿至50亿美元。       超高大楼可以成为赚钱的旅游项目。每年爬上哈利法塔124层观景台的游客数以百万计，观光收入已和大厦租金收入相当。

       孩子们也常常给史密斯写信表达他们的敬仰之情。他说，“我不断收到孩子们寄给我的东西。他们总是随信寄来一个回信信封，希望我能签上名再给他们寄回去。”他从桌上滑过来一封信。信上画了幅哈利法塔傲视群楼的图画，旁边写着，“我在我的房间里贴了一张哈利法塔的大海报。”不过，超高建筑也常常被人取笑它们高而无益。世界上最高的高楼往往还会背上租客难找的名声。帝国大厦曾经一度被称为“Empty State Building”(空国大厦)。

       世界贸易中心(The World Trade Center)以前也经常为找不到租客发愁。史密斯和吉尔对此的回应是，超高摩天大楼的经济学绝不是把所有楼层全都租出去。“它们被看成是地标，对周边地区产生巨大的影响，” 史密斯说，“哈利法塔的开发商赚的钱绝大多数来自它周边的建筑，它们给了它核心和独一无二的地位，是其他精心规划的区域所不能匹敌。而同时，由于它是世界上最高的建筑，也成为迪拜的一张名片。” 哈利法塔开发商伊玛尔地产(Emaar Properties)的董事长穆罕默德·阿拉巴尔(Mohamed Alabbar)在发布公司2013年财务报告时说，“自哈利法塔竣工以来，已经创造了5万多个就业岗位。”一般人都不愿意设计超高的摩天大楼，而且从根本上来看，设计这类建筑时建筑师必须解决成百上千个问题，而现成的答案只有寥寥几个。

         最重要的问题是风，吉尔将之称为“设计的主宰元素”。一幢超高的摩天大楼一定不能始终迎着风，也不能让风有序地绕着它吹。当风绕着一个物体吹时，其背面会形成真空或者涡流。当风吹入真空中时，会产生压力，从而增强或者抵抗正面来风的压力作用。这些压力形成之后，建筑物就会像帆船上的绳索那样开始颤动。在Smith   Gill那条街的不远处，有座344米高的约翰汉考克中心(John Hancock Center)，史密斯曾在这栋楼里工作过。在约翰汉考克中心的顶层，吊灯会来回摇晃，马桶里的水会泛起涟漪。吉尔指着哈利法塔模型锯齿形的外轮廓说，构成建筑物顶端的阶梯形立管组成了不规则的螺旋形状，这“打破了那些涡流”。

       甩掉涡流可以防止流动空气变得有规律，保证建筑物不会形成任何简谐运动，吉尔说，“它让风变得混乱。”对风的理解不断改变着这些庞然大物的设计。他们现在已经开始研究如何利用风。309米高的广州珠江城大厦是史密斯和吉尔在SOM工作时设计的作品，它里面安装了风力涡轮机，不仅能发电，同时还能解决涡流问题。超高建筑物的基座必须足够宽大才能够支撑上面庞大的建筑物。虽然正方形基座易于建造，但由于它过于宽大，其中心位置可能会离采光窗几十米远。这是哈利法塔和王国大厦这样设计以公寓居住为主的高楼所不能容忍的，买家不会想要窝在大厦中间没有窗户的房子。

       史密斯和他的团队为了解决这个问题，在两幢高楼的设计中都采用了Y字形结构，楼形好像鱼鳍向外延伸。这样一来，既保证基座足够宽大，又确保了楼层内所有单元都能靠近采光窗。这项设计的灵感来自芝加哥的湖心大厦(Lake Point Tower)。制约大楼高度的还有一些更加实际的问题，比如电梯线缆的重量。哈利法塔已经接近单部电梯在不失去载重能力的情况下能够运行的最高高度。

       另外，最终决定建筑物高度的也许不是机械因素和资金因素，而是人内耳可以忍受的高度急剧变化的极限。在特别高的高度上，电梯也许需要走慢一些，或者在中间楼层暂停片刻。不过，这可不是公寓住户们喜欢的事情。在被问到是否会担心在高楼拔地而起之后又发现新的挑战时，吉尔笑了笑，沉吟片刻，答道：“会！”