提到摩天大樓，你首先想到的是什么？是直插云霄的驚人高度，還是鋼筋水泥堆砌出的冰冷感？放眼世界，已經(jīng)有超過800米的摩天大樓建成，其外觀和環(huán)境性能也多種多樣。接下來讓我們走進(jìn)這些獨(dú)具特色的高樓吧~

像船一樣對(duì)風(fēng)力運(yùn)用自如的大樓

巴林世貿(mào)中心位于中東波斯灣島國巴林的首都麥納麥，于2008年竣工。兩棟船帆形的雙子塔高達(dá)240米，其間橫跨3座橋梁。橋梁上安裝著直徑達(dá)29米的螺旋槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)（風(fēng)力渦輪機(jī)）。這是世界首例安裝在摩天大樓上的風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)安裝在北邊面向大海的一側(cè)，這樣可以接收從波斯灣吹來的風(fēng)，從海上吹來的風(fēng)順著雙子塔流入渦輪。為了最大限度地提高風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電量，設(shè)計(jì)方計(jì)算風(fēng)的流動(dòng)方式后不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)出了理想的塔樓外形。3座風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電量可以覆蓋整座雙子塔耗電量的11%～15%。

 巴林世貿(mào)中心/巴林 

不斷發(fā)展的摩天大樓的象征

帝國大廈于1931年竣工，是當(dāng)時(shí)的世界第一高樓，這個(gè)紀(jì)錄一直保持了40多年。包含信號(hào)塔在內(nèi)，帝國大廈的總高度達(dá)到了443米，在高樓林立的曼哈頓也是地標(biāo)性的建筑。2006年開始，花費(fèi)了約5.5億美元和數(shù)年時(shí)間，進(jìn)行了大規(guī)模的節(jié)能改造，大約拆除了6500扇窗戶，在多層玻璃間插入反光膜以提高建筑的隔熱性能。拆除下來的每一塊玻璃都被小心翼翼地檢查，盡可能再予以利用，以減少建筑垃圾。除此之外，也重新改造了冷暖系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。改造后進(jìn)行了一年的測(cè)試，結(jié)果顯示電力成本削減了幾百萬美元。這座歷史性的建筑至今依然在不斷完善。

 帝國大廈/美國 

亞洲摩天大樓的先驅(qū)

國油雙峰塔位于馬來西亞的首都吉隆坡，于1996年竣工，高達(dá)451.9米。這座建筑不僅是亞洲摩天大樓建設(shè)熱潮的先驅(qū)，而且曾經(jīng)是除美國之外的世界第一高樓（不包括天線等設(shè)施）。以伊斯蘭教清真寺的尖塔和佛教的多層塔為創(chuàng)意源頭，所設(shè)計(jì)出的細(xì)長形輪廓獨(dú)具一格。從地面到88層，均由使用超高強(qiáng)度混凝土制成的鋼筋混凝土支柱、“核心”及鋼樓板框架和橫梁組合成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)成。照片中，在建筑前景中看到的圓筒形結(jié)構(gòu)是為了支撐雙塔而建造的。

 國油雙峰塔/馬來西亞 

上層部分設(shè)置了巨大球形抗震裝置的大樓

臺(tái)北101位于中國臺(tái)灣的臺(tái)北市區(qū)，是高達(dá)509米的超高層摩天大樓，于2004年竣工。由于有101層，因此得名“臺(tái)北101”?？⒐r(shí)，它是世界上最高的建筑，當(dāng)時(shí)也使用了世界上最快的電梯，從1層到89層僅需39秒。大樓每8層為一個(gè)單元，呈倒四棱臺(tái)狀，共有8個(gè)單元，以中華文化圈的吉祥數(shù)字“八”為設(shè)計(jì)靈感。為了應(yīng)對(duì)頻繁來襲的臺(tái)風(fēng)，87層到92層之間的天井中吊裝著一個(gè)直徑達(dá)5.5米的球形抗震裝置。該裝置由輪切的鋼板重疊焊接而成，重達(dá)660噸。它可以隨著震動(dòng)而擺動(dòng)，最大能夠減輕40%的風(fēng)力影響。這個(gè)裝置對(duì)公眾開放，

 臺(tái)北101/中國 

高達(dá)828米的世界第一高樓

位于阿聯(lián)酋的迪拜，于2010年竣工，高達(dá)828米，是世界最高的摩天大樓。最高處的主建筑是六角形的。為了支撐中央的建筑，附屬部分（支翼）向三個(gè)方向延伸，從上面看呈Y字形。在設(shè)計(jì)階段，工程師通過多次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，不斷調(diào)整支翼的大小，以盡量減小風(fēng)對(duì)建筑的影響。設(shè)計(jì)最終采取了“束筒結(jié)構(gòu)”，使用的鋼材量約為帝國大廈的一半。

 哈利法塔/阿聯(lián)酋 

世界最高的酒店

2012年完全建成的皇家鐘樓塔飯店，是由7棟摩天大樓酒店組成的復(fù)合型建筑，位于伊斯蘭教圣地麥加的大清真寺旁。其中最高的鐘樓上安裝著標(biāo)志性的巨大正方形時(shí)鐘，其邊長達(dá)43米，白天即使是在10千米以外也能看到這個(gè)時(shí)鐘。該建筑群頂端的新月形標(biāo)志高達(dá)601米，是僅次于迪拜哈利法塔、吉隆坡默迪卡118、上海中心大廈的世界第四高樓。與高層公寓等類似，該建筑的大部分結(jié)構(gòu)是由鋼筋混凝土構(gòu)成的。

 皇家鐘樓塔飯店/沙特阿拉伯 

森林般的高層公寓

像一座森林似的城市森林，是活躍在澳大利亞的世界著名建筑師高田浩一在布里斯班設(shè)計(jì)的高層公寓。布里斯班屬于亞熱帶氣候，植被生長繁茂。整座公寓將種植超過250種適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的植物，旨在實(shí)現(xiàn)包括鳥、蝴蝶、蜜蜂等生物的多樣性。通常，公寓建筑使用的混凝土是由硅酸鹽水泥（一種普通水泥）制成的，在生產(chǎn)這種水泥時(shí)會(huì)排出大量二氧化碳。城市森林使用了一種低碳混凝土，與一般混凝土相比硅酸鹽水泥的使用量減少了40%，從而提出了一種不僅外觀美觀，而且在內(nèi)涵上也環(huán)保的住宅設(shè)計(jì)。

 城市森林/澳大利亞 

除了這七座高樓，還有能夠承受大型地震的舊金山金字塔，世界最高的木結(jié)構(gòu)混合商業(yè)辦公樓以及世界首座超過1000米的摩天大樓等，它們背后藏著哪些更硬核的設(shè)計(jì)呢？不妨翻開《科學(xué)世界》2025年第1期一探究竟吧~