站在迪拜哈利法塔828米的观景台上,你可能会好奇,为什么人类至今建不出1000米以上的高楼?其实不是不想,而是有太多拦路虎。
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首先是重力。楼越高,上面的楼层越多,底部的柱子和地基承受的重量就越大。材料的强度有限,不可能让一根柱子承受几十万吨甚至上百万吨的重量。
所以高楼必须不断加粗底部结构,增加钢筋混凝土,这样底部空间就会变成无效区域。就像山一样,太高了底部岩石会受不了,楼也一样。
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其次是风。高度越高,风速越大。在400米左右的高空,风速能达到每秒30米,相当于11级强风。风会推着楼摆动,甚至引发共振,比如2021年深圳赛格大厦的晃动事件。
为了防风,高楼要设计成流线型,比如上海中心大厦的扭转外形,还要安装阻尼器。但阻尼器成本高,技术难度大,全球最高的20栋建筑里只有六七栋装了。
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第三是地质条件。高楼的重量最终要传到地基,如果是软土填海区或者含沙层,容易出现沉降问题。只有坚硬的岩层地基才能支撑超高建筑,这也是很多城市想建高楼却建不成的原因。
第四是技术限制。比如电梯缆绳,目前能承受的极限高度约700米。哈利法塔虽然有828米,但主体结构只有600多米,上面的100多米是天线。科学家一直在找更轻便且承重强的材料,但至今没突破。
最后是经济和政策因素。建超高楼成本极高,迪拜曾计划花10亿美金建更高的楼,但后来没了消息。而且楼越高,维护费用越贵,回报率越低。
超过60-70层,回报率就开始下降。中国2021年还推出了限高令,严格限制500米以上建筑。
所以,1000米高楼难建,不是单一因素,而是重力、风阻、地质、技术、经济政策共同作用的结果。未来会不会有突破?谁也说不准,但至少现在,这道坎还很难跨过去。
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