設(shè)計(jì)世界上最高的高樓,重要的不是如何抗拒地心引力,而是怎樣消除旋風(fēng)的困擾。下文選自彭博商業(yè)周刊《以設(shè)計(jì)征服世界》.
文 | BRYANT URSTADT譯 | 張君琦
迪拜哈利法塔(Burj Khalifa)堪稱巔峰之作。它高828米,是世界第一高樓,比排名第二位的麥加皇家鐘樓(Makkah Clock Royal Tower)高出227米,有兩個帝國大廈那么高。163層樓的哈利法塔花費(fèi)6年時間、耗資15億美元建造,使用了11萬噸水泥和2200萬小時的人工。然而,最讓人感興趣的并非這些驚人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),而是它的外形:和多數(shù)超高建筑物不同,哈利法塔看上去非常美觀精致。它外形類似一捆綁在一起的圓柱,高低錯落卻又結(jié)合有致,給人盤旋直上、英姿挺拔的感覺
《紐約客》(The New Yorker)的建筑評論家保羅·高德伯格(Paul Goldberger)在2010年哈利法塔落成開放時寫道:“哈利法塔外觀對人的吸引力是這個時代幾乎所有其他超高層建筑都缺乏的。”這個建筑設(shè)計(jì)出自艾德里安·史密斯(Adrian Smith)之手,是他還在SOM建筑事務(wù)所工作時的作品。他2006年離開了SOM。SOM(成立之初名為Skidmore, Owings & Merrill)出品了大量的公司作品,其中一些設(shè)計(jì)很有創(chuàng)意,其他一些(如威利斯大廈)則不那么成功。然而就哈利法塔而言,史密斯成功創(chuàng)造了一個優(yōu)美的杰作。史密斯說,離開SOM那年他62歲,公司規(guī)定的退休年齡是65歲,他曾想用剩下的三年時間培養(yǎng)接班人。最終他選擇了辭職,并用自己的個人積蓄簽下一處辦公室10年的租約。
他從SOM帶走了一些同事,包括戈登·吉爾(Gordon Gill)。在剛開始的時候,Adrian Smith & Gordon Gill(下稱Smith+Gill)建筑師事務(wù)所一個客戶、一份訂單都沒有。但情況后來發(fā)生了改變。他們陸續(xù)簽下了眾多項(xiàng)目,包括設(shè)計(jì)目前正在建設(shè)中的沙特阿拉伯吉達(dá)市的王國塔(Kingdom Tower)。
竣工之后它的高度將超過哈利法塔,并有望成為全世界首個高度超1000米的高樓。史密斯出生在芝加哥,但在加州的圣克萊門特長大。他在得克薩斯州A&M大學(xué)(Texas A&M University)學(xué)習(xí)建筑學(xué),后轉(zhuǎn)學(xué)到伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校(University of Illinois at Chicago)的建筑學(xué)院,從此就一直生活在芝加哥。他戴著一副無框眼鏡,藍(lán)眼睛、白發(fā)飄飄,腦袋頂上好像比常人多出一塊。他經(jīng)常穿一身黑,但在接受采訪時,他特意打扮了一下,穿了件青銅色暗門襟紐扣立領(lǐng)襯衫。他似乎心情不錯,也許是因?yàn)樗麆倧牧阆?0攝氏度的哈薩克斯坦首都阿斯塔納回來。
哈薩克斯坦總統(tǒng)努爾蘇丹·納扎爾巴耶夫(Nursultan Nazarbayev)把2017年世博會場館的設(shè)計(jì)工作交給了Smith + Gill建筑師事務(wù)所,這個項(xiàng)目金額為40億至50億美元。 超高大樓可以成為賺錢的旅游項(xiàng)目。每年爬上哈利法塔124層觀景臺的游客數(shù)以百萬計(jì),觀光收入已和大廈租金收入相當(dāng)。
孩子們也常常給史密斯寫信表達(dá)他們的敬仰之情。他說,“我不斷收到孩子們寄給我的東西。他們總是隨信寄來一個回信信封,希望我能簽上名再給他們寄回去。”他從桌上滑過來一封信。信上畫了幅哈利法塔傲視群樓的圖畫,旁邊寫著,“我在我的房間里貼了一張哈利法塔的大海報。”不過,超高建筑也常常被人取笑它們高而無益。世界上最高的高樓往往還會背上租客難找的名聲。帝國大廈曾經(jīng)一度被稱為“Empty State Building”(空國大廈)。
世界貿(mào)易中心(The World Trade Center)以前也經(jīng)常為找不到租客發(fā)愁。史密斯和吉爾對此的回應(yīng)是,超高摩天大樓的經(jīng)濟(jì)學(xué)絕不是把所有樓層全都租出去。“它們被看成是地標(biāo),對周邊地區(qū)產(chǎn)生巨大的影響,” 史密斯說,“哈利法塔的開發(fā)商賺的錢絕大多數(shù)來自它周邊的建筑,它們給了它核心和獨(dú)一無二的地位,是其他精心規(guī)劃的區(qū)域所不能匹敵。而同時,由于它是世界上最高的建筑,也成為迪拜的一張名片。” 哈利法塔開發(fā)商伊瑪爾地產(chǎn)(Emaar Properties)的董事長穆罕默德·阿拉巴爾(Mohamed Alabbar)在發(fā)布公司2013年財(cái)務(wù)報告時說,“自哈利法塔竣工以來,已經(jīng)創(chuàng)造了5萬多個就業(yè)崗位。”一般人都不愿意設(shè)計(jì)超高的摩天大樓,而且從根本上來看,設(shè)計(jì)這類建筑時建筑師必須解決成百上千個問題,而現(xiàn)成的答案只有寥寥幾個。
最重要的問題是風(fēng),吉爾將之稱為“設(shè)計(jì)的主宰元素”。一幢超高的摩天大樓一定不能始終迎著風(fēng),也不能讓風(fēng)有序地繞著它吹。當(dāng)風(fēng)繞著一個物體吹時,其背面會形成真空或者渦流。當(dāng)風(fēng)吹入真空中時,會產(chǎn)生壓力,從而增強(qiáng)或者抵抗正面來風(fēng)的壓力作用。這些壓力形成之后,建筑物就會像帆船上的繩索那樣開始顫動。在Smith + Gill那條街的不遠(yuǎn)處,有座344米高的約翰漢考克中心(John Hancock Center),史密斯曾在這棟樓里工作過。在約翰漢考克中心的頂層,吊燈會來回?fù)u晃,馬桶里的水會泛起漣漪。吉爾指著哈利法塔模型鋸齒形的外輪廓說,構(gòu)成建筑物頂端的階梯形立管組成了不規(guī)則的螺旋形狀,這“打破了那些渦流”。
甩掉渦流可以防止流動空氣變得有規(guī)律,保證建筑物不會形成任何簡諧運(yùn)動,吉爾說,“它讓風(fēng)變得混亂。”對風(fēng)的理解不斷改變著這些龐然大物的設(shè)計(jì)。他們現(xiàn)在已經(jīng)開始研究如何利用風(fēng)。309米高的廣州珠江城大廈是史密斯和吉爾在SOM工作時設(shè)計(jì)的作品,它里面安裝了風(fēng)力渦輪機(jī),不僅能發(fā)電,同時還能解決渦流問題。超高建筑物的基座必須足夠?qū)挻蟛拍軌蛑紊厦纨嫶蟮慕ㄖ。雖然正方形基座易于建造,但由于它過于寬大,其中心位置可能會離采光窗幾十米遠(yuǎn)。這是哈利法塔和王國大廈這樣設(shè)計(jì)以公寓居住為主的高樓所不能容忍的,買家不會想要窩在大廈中間沒有窗戶的房子。
史密斯和他的團(tuán)隊(duì)為了解決這個問題,在兩幢高樓的設(shè)計(jì)中都采用了Y字形結(jié)構(gòu),樓形好像魚鰭向外延伸。這樣一來,既保證基座足夠?qū)挻螅执_保了樓層內(nèi)所有單元都能靠近采光窗。這項(xiàng)設(shè)計(jì)的靈感來自芝加哥的湖心大廈(Lake Point Tower)。制約大樓高度的還有一些更加實(shí)際的問題,比如電梯線纜的重量。哈利法塔已經(jīng)接近單部電梯在不失去載重能力的情況下能夠運(yùn)行的最高高度。
另外,最終決定建筑物高度的也許不是機(jī)械因素和資金因素,而是人內(nèi)耳可以忍受的高度急劇變化的極限。在特別高的高度上,電梯也許需要走慢一些,或者在中間樓層暫停片刻。不過,這可不是公寓住戶們喜歡的事情。在被問到是否會擔(dān)心在高樓拔地而起之后又發(fā)現(xiàn)新的挑戰(zhàn)時,吉爾笑了笑,沉吟片刻,答道:“會!”