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世界科技全景百卷书: 建筑师与名建筑
浪漫大师高迪的迷幻建筑 在众多近代建筑大师中，有一颗最奇异的巨星，他对当代的激进派建筑师们起着巨大的影响，这就是西班牙的建筑师高迪。 高迪生活于19世纪下半叶，其主要作品集中于巴赛罗那。他以丰富的想象力，将自然界的花草、树木、各种动物溶入建筑实体中，使其建筑中的每一部分都具有艺术与诗的成份。实际上，在高迪的创作中，只要一有机会，各种奇思妙想就会涌现在他的头脑中，变成带有他个人独特风格特征的建筑实体。 如在著名的巴塞罗那米拉公寓中，他将一个简单的平面设计成无论柱子、墙面、楼板、山墙、阳台都是弯曲多变的建筑，其形状仿佛出自巨人的双手，而非建筑机械制造。一层层的房间如波浪般升起；每个阳台看上去都如一个个西班牙蒙面海盗；伸出屋顶的小塔由扭曲多变的曲面构成，贴着各色马赛克，好像一些神秘的卫士瞭望守卫着公寓；而色彩斑斓起伏不断的山墙更是述说了一位斗士与巨龙决斗的场面。几乎可以说任何人，只要第一次看到这幢建筑，就会突发奇想，浮想联翩的。 高迪的建筑不光是外形奇特，其内部的装饰也是绝对丰富多彩。高迪不是一般的设计大师，他同时还是一位技艺高超的建造匠人，几乎每一个建筑细节都是他与工人们一起完成的。他精通所有原始的和现代的制作方法，能够随心所欲地将思想变为现实。 在他设计的室内家俱中，椅子做成适合人体结构的奇特曲线，靠背像蝴蝶状展开，有如人的肋骨，椅子腿部则像骨头一般。屋子的天花板和墙面常画有鸟兽出没，而花草的纹样更是比比皆是。在他设计的一个小门上，用作叩门的叩头竟然做成了一只青铜臭虫，当你开门时摸着这个背部磨得很光亮的小东西时，心中会生出怎样的奇诡与欢喜啊！ 在高迪设计的许多房子中，都具有一些不规律的曲面形状，使一些专业建筑师和结构师都摸不着头脑，而高迪却采用了一个天才的想法，简单极了。 如随手拿起一根线，两端靠近，线就呈现出了曲线型，称为旋链线，数学上称抛物线，其形状倒过来就是拱形，是一个受力最直接最合理的形状，当把许许多多这样的线连接起来，加上一些荷载，固定上端，我们就得到了形状如高迪式的、波浪型的、倒置的建筑物。下面放块镜子，我们就可以俯视高迪的建筑物了。按照这样的方法，高迪设计建造了一幢又一幢的房子。当然，虽然这种方法对于高迪而言是很简单的，但对许多人却并非易事。你们可曾有人也想过这种建造方式？如果有谁想到了，那他就很有可能成为一个伟大的建筑师，去从事这些人类文明里程碑的创造了。 在高迪一生诸多的作品中，最著名的要数高迪晚年的作品——圣家族大教堂。这个教堂高耸云端，神奇地鸟瞰大地，成为巴塞罗那的象征。高迪晚年亦为此献出了余生。教堂自 1884年始建，到他逝世时仅完成了中央的4幢，直到本世纪80年代才由西班牙政府按照高迪的原设计最后完成，历时一个世纪，这在近现代建筑史上是绝无仅有的一个奇迹。 这座教堂是由18座教堂组成的教堂群，18座塔分别代表着耶稣、圣母玛丽亚、12位门徒、和4位传教士。而中央最高的象征基督耶稣的塔竟高达170米。教堂的外部用一种红褐色的石头砌成，空灵的构件给人以雕镂而非实体的感觉，在蓝天的衬托下，显得神秘而荒远。在教堂的内部，柱子代表着拉美各大主教，窗户代表着各教派的创始人，处处充满了隐喻和象征。教堂装饰着的各式动物、植物，与宗教性的雕塑结合在一起，呈现出欢快而神秘的天国气氛。这是高迪一生中最宏伟的巨作。 高迪作品的艺术风格与西班牙超现实主义画家达利有着异曲同工之妙，可谓“建筑界的达利”。象西班牙杰出的艺术家毕加索、达利等人一样，高迪以他神秘独特的建筑步入了世界艺术大师的行列，对现代建筑艺术起着深远的影响。 1989年，中国历史博物馆曾举办了高迪建筑艺术作品展。 帕克斯顿的玻璃式房屋 在建筑世界里，有一句名言：“建筑的历史就是人类运用光线的历史。”的确，房子越盖越多，窗子越开越大，以至于一些大楼通体都是玻璃，室内阳光充足，即使在白雪皑皑的冬季，室内也温暖如春，鲜花盛开。 玻璃式房屋，从早期的花房转化为大型建筑，以轻快的形象替代了传统建筑的稳定外观，使人耳目一新。谈起这一类建筑，最早而且对后人起着巨大影响的是1851年在伦敦第一届世界博览会上建造的一个大型的展览馆，它有一个非常美丽的名字——水晶宫。 水晶宫在它被建造的那个年代里，是一个极为巨大的庞然大物，它总长1850尺英 （563.88米），宽405英尺（123.44米），高达110英尺（33.53米），相当于并排放7个足球场那么大。这座建筑整个由玻璃和钢制成，不曾使用一砖一石，使习惯于传统建筑的人们感到巨大无比，没有边界。一些人不承认它是建筑而讽刺说它仅仅是一个巨大的花房。它所采用的新材料和新技术，直到半个世纪之后，才逐渐得到人们的承认和使用。 正如建筑的外观一样，这座杰作的设计和建造者根本就不是一个建筑师，而是一个花匠。他叫帕克斯顿，原是一个农场主的儿子，在他年轻的时候，他结识了一位大公，两个人很快结为密友，并一起出去旅行。后来，应大公的要求，帕克斯顿在杰茨沃思为大公设计了一座专门用于养殖名贵植物的大花房。这座大花房提供了他设计水晶宫所需的经验和构思源泉。 那是在1850年的春天，一个为筹备第一届伦敦世界博览会的委员会向世界各地的建筑师发出了邀请信，请他们为在第二年举行的大会提供建议。很快，245个方案像雪片般地到达伦敦，兴高彩烈的委员们用了一个月的时间仔细地研究了这些方案，但是，十分遗憾，委员会最终作出结论：没有一个能够建造出来。因为除了美学上的缺点外，仅仅建造这些房屋所需的最少1500万块砖的生产和砌筑，根本就不能在余下的9个月中完成。展览会开幕的时间是如此迫近，要么出现奇迹，要么美梦破灭，筹委会陷入了一个非常尴尬的境地。正在此时，身为铁路公司理事的帕克斯顿来到了伦敦，一些深知其才华的有影响的朋友建议他能否尝试为困境中的博览会设计出一些可行的方案，帕克斯顿同意在9天内试一下。在铁路公司的理事会上，他在记事本上画了一些简单的构思草图，并根据这些构思，经过7天7夜的连续工作，在令人不可思议的短时间里找到了一个极其简单的解决办法：把建筑物像搭玩具一样用仅仅两种基本原件装配起来。这些原件由铁和玻璃进行工业预制，既快又便宜，建造过程中没有任何特殊的东西。 公众的注意力很快被帕克斯顿所吸引，在他的要求下，几家公司完成了他所需要的3300个铁柱子，2224根铁梁，300000块玻璃板和330公里长的木条。在7月26日，筹委会终于接受了帕克斯顿的提案，进行一次历史上未曾有过的“危险”尝试。7月30日，伦敦海德公园的晨雾中回响起建造的声音，第一届伦敦世界博览会终于在1851年5月1日如期开幕，建造时间仅仅9个月，奇迹终于创造了出来。 在水晶宫之前，欧洲的建筑都是由厚重的石头砌成，这个晶莹剔透的奇迹般的宠然大物，从根本上改变了人们对建筑的古老观念，推动了现代建筑的发展。 水晶宫还曾拆开重新装配，迁至锡德拉姆。遗憾的是，1936年的一场大火将它毁于一旦，我们现在只能从照片和图画中凭吊它的风彩了。 雷诺的泥土之舟 在美国新墨西哥州陶斯市郊区，在一片20英商的山地上，像世外桃源般的地方，有一个珍奇住宅博览会。这儿的有些房子看上去像宇宙飞船，有些像金字塔或者城堡，总之没有两幢房子重样的。然而，最令人惊奇的还不是它们的外形，是它们的建造材料。原来所有这些房子的建筑材料主要都是废弃的轮胎和啤酒罐，里面装进泥土，按照建筑师的想象堆塑出一幢幢建筑来，人们给这样的房子起名叫“泥土之舟”。 “泥土之舟”的设计者米希尔·雷诺是一个独具智慧的建筑师。1970年，他刚刚从建筑学院毕业，一次，他从电视记者关于废弃的啤酒罐随处可见的报道中得到神奇的启示，于是在陶斯市郊买下土地，开始实验以一种奇特的方式建造房屋。起初他把啤酒罐嵌入泥浆中，构筑出一个金字塔，此后又用装满泥土的废轮胎造房子。到去年为止，他已经用光了陶斯市所有的废旧轮胎，以至不得不到更远的城市去寻觅。为了建造出最佳的“泥土之舟”，他在每一座实验性的房屋中呆过，“我全面研究过它”，他微笑着说，“太热啦，太冷啦，电力不足啦，等等。如果你想解决这些问题，非得当一名试验家不可。” 雷诺在“泥土之舟”的设计中，巧妙地将现代技术与古代建筑艺术结合在一起。他像1000多年前阿纳萨基印第安人建造崖洞一样，将建筑选址在山腰，由洞穴制作出后部和内墙。住宅的南面或东南面，都有一个长长的玻璃门厅，以便于冬季采光。每座“泥土之舟”的屋顶上都有一排光电池，能把太阳光能转化为电能，为室内的电灯、电器和计算机提供充足的电力。 “泥土之舟”供暖的关键在于1米厚的墙壁。冬天，这种填充了泥土的铝罐和轮胎构成的墙壁，既能吸收热量，又能将热量缓缓地传入室内，所以人们在半夜醒来时，会感到比上床时还要暖和。 很多的人赞叹雷诺设计的独出心裁，也有人认为这样的泥土之舟只适用于美国西南部的干旱地区，然而雷诺坚持说，只要能建造普通住宅的地方，就能建造“泥土之舟”。 经过20年的艰苦探索，雷诺在他20英亩的试验场上已建起了70座“泥土之舟”，他的名字也随之四处传扬。一位演员请他在科罗拉多州设计建造了一幢3000多平方米的“泥土之舟”，越来越多的人慕名而至，要求雷诺为他们建造房屋。由于无法满足这么多客户的需求，雷诺开始销售“泥土之舟”的蓝图，每份1000美元。他说道：“他们简直要敲破我的门了，所以我想出了这么个办法来应付”。 索勒瑞的“世外桃源” 在美国亚利桑那州的阿科桑第，在一大片缺乏生机的乱石荒野中，有一个建筑师和他的伙伴们，几十年如一日地砌筑着、实践着自己的理想。在阿科桑第的大地上，每一幢建筑，以至脚下的一沙一石都凝结着曾经劳动在这儿的人们的滴滴汗水，树木花草和蔬菜都包含着一份热爱生活的心意。这儿没有机器马达的噪音，没有空气的污染，没有市井的繁华，人们愉快友好地劳动、生活在一起。你也许觉得这种生活不太现实，甚至带有一种乌托邦的味道，可是如果你真的生活在那里，你将体会到生活的单纯、宁静与朴实，一种永恒的生命意义。 很多年来，对于世界各地的建筑系学生来说，那是一个令人神往的地方，一个真实的世外桃源。来到这里，你将体验一种独特的生活方式，你将参与一项独特的建造房屋的过程。喜欢的话，你可以留下，厌倦了，又可以再回到尘世之中。当暑假来临的时候，阿科桑第的荒野上布满了帐篷，到处旗幡招展，热闹非凡，那种气氛简直像什么重大的庆典或狂欢节。 学生们来了又走了，常驻的是这儿的主人，1919年出生于意大利的波罗·索勒瑞，以及他的十几个伙伴们。我们在插图中看到的那幢房子凹进的半窟窿空间，仿佛是被嵌进山坡的包裹着的房子，巨大的半窟窿空间两侧，是一对像大平台一样的房间，开着圆形的窗户。这幢房子是阿科桑第最早的建筑，凹进的半窟窿空间墙面开着方形的窗子，索勒瑞和他的伙伴及家眷们就住在这些方窗子里面。巨大的凹空间既是这幢建筑的入口，同时含有包容与凝聚的意味，住在这个大窟窿周围的人还隐约感觉到一种温暖可爱的大家庭的气息。 其实，最值得称道的还不是这些建筑的造型，而是建筑师们对于生活及建筑的理解。在这儿，建筑是生活的一部分，你将参与设计到建造的全部过程，而当今世界的建筑师大多是坐在绘图桌前，大笔一挥，然后图纸被送到工地由工人去完成。但是，在阿科桑第，房子是亲手做出来的。如果恰逢夏季来到阿科桑第，你将看到光着脊背的小伙子们，用木板和支条做出模子，然后将混凝土灌进模子当中，当学生们感到意尤未尽的时候，还会即兴式地在未凝固的混凝土上画出一些美丽的图案来。可以想象这样的劳动和创作对于学生们来说是多么难得，这种亲身体验带给人的不仅仅是某种乐趣，它甚至是一种享受，阿科桑第的确令人难以忘怀。 阿科桑第的人除了自己盖房子外，还自己种蔬菜瓜果。当然，人类生活的必须品还有许多是自己无法亲手制作的，于是他们就制作一些手工艺术品，如陶器、风铃等，向来这儿旅游的人出售，换回来的钱不可能带来奢侈豪华，却足够让他们快乐地活着了。 当冬季降临的时候，户外劳动难以进行了，阿科桑第的人就去周游世界。有时，他们也会向好奇的人们介绍那个似乎是不可思议的“世外桃源”。 法国小邮差的理想宫 在法国的奥特利普小镇上，有一幢稀奇古怪的建筑物。这座建筑的外表丰富、繁杂、独特而富有诗意，给人一种梦幻般的感觉。建造并拥有这幢建筑物的人，既不是建筑师也不是富豪，而是小镇上一个普普通通的送信员。他花了33年的时间，究尽毕生心血建成了这幢建筑，人们把它称作“理想宫”。 是什么使邮差修斯鲁动了建“理想宫”的奇怪的念头呢？这事还要追溯到1897年的一天，当时的修斯鲁正值43岁。他在送信的途中，被一块石头绊倒，由于那块石头的形状很奇特，于是他捡起那块石头带回家，后来这块石头成了“理想宫”的组成部分之一，这当然是谁也料想不到的。当时他作了一个梦，一个同30年前一模一样的梦，他梦见当时尚未存在的“理想宫”，那个梦经过了30年仍清清楚楚地留在他的脑海里，他于是相信：这是上天给他派来的任务。因此他开始四处寻找“绊脚石”，并着手建造“理想宫”。 他每天必须到距离邮件收发处30公里远的地方去建筑理想宫。地基所用的混凝土是自己创造的，他在每天送信的途中，顺便检一些贝壳、小石块、石头片等材料。由于这些东西是从各个地方东挑西捡来的，所以材料本身就是独特有趣的，组合在一起，便形成一个美丽的小世界了。 此外，这幢建筑任何一个细微的部位，都雕刻有各式各样的动物。有巨人、龙、怪鸟等神话中的动物，以天国与地狱、果实与动物等对比的主题，反复地使用在雕刻上。 建筑的造型乃是模仿各种风格样的汇集。有希腊的神殿，东方的宝塔，埃及的神殿和法老的陵墓，有印度的柱子，等等，无奇不有，可以说整个世界的建筑风格都在这里呈现出来了。 他几乎将所有的时间和精力都花在这幢房子上了。他一个人埋头苦干着，单说做一个人工瀑布就花费了2年时间，建造埃及法老的墓则花了他7年的时间。就这样慢条斯理地，就这样锲而不舍地，到他77岁的时候，终于完成了他的“理想宫”。 到底是什么力量赋予了他超人的想象力呢？据说，“理想宫”是为了纪念他死去的女儿而建的纪念馆，而宫殿的正面也有一幅名为“梦中的女儿”的浮雕像。 建筑师的鸭子式建筑 在美国纽约的一条大路旁，有一只巨大的白色鸭子，它静静地蹲在那儿，已经有好些年了。它有着长长的脖颈，尖尖的嘴和胖胖的身躯。在鸭子的胸口，顺着它身体的曲线，有一个弯曲的门，原来这并非一只真正的鸭子，而是一幢模仿鸭子造型的建筑物。 那么，这座建筑物是用来做什么的呢？你也许会猜测说：“是快餐馆吧”？或者有人会猜：“当然是烤鸭店罗”！其实，聪明的大家猜得都挺准，原来，这里是一家专门出售家禽的商店。 为什么要把商店做成鸭子的造型呢？这要问它的设计师了。这个商店虽小，但它的设计者却是美国鼎鼎大名的建筑师，同时还是著名的理论家和大学教授。他认为建筑不应该是枯燥平板，千篇一律，毫无生气的东西，建筑应该隐含某种喻意，应该给人带来有趣的联想和快乐的记忆。建筑物的外表应该像商业广告一样，传达建筑内部的某些信息，整幢房子于是成为一个巨大的装饰物，成为一幅巨型广告。他将理论付诸实践，设计了这座被称为“大鸭子”的商店。所有的人第一眼看到它，都会产生一种新鲜的好奇感，想走近它，想探个究竟。建筑师的构思是奇妙的，无疑达到了成功的效果，亲受的读者，你是否也有同感呢？ 圆塔保险库 在法国巴黎特罗卡迪洛广场，有一座著名的圆塔，它建在一座等边三角形的银行大厦的内院空地上，直径55米，高73米。圆塔的知名度，并非由于它有怎样惊人奇特的造型，而是由于它的功能。原来，这座圆塔是法国寄放艺术珍品的保险库。 圆塔的塔身由钢筋水泥建成，上盖一个重600吨的圆顶，四周有护塔的壕沟和吊桥，圆塔只有一个出入口，而且重门深锁，禁卫森严。出入口关闭之后，只能从里面打开，外面无法破门而入。圆塔为法国三大银行之一的索吉加德公司拥有，原为存放证券、房契和贵重物品的地方。70年代初，改为专为储放艺术珍品的保险库。 圆塔内装有精密的电子防盗系统，并有严格的防范措施。来客只要进入圆塔大门，立即就被闭路电视监视，他必须依次在3层门外逐一通报姓名，待审核无误后，才能穿过这最初的3道禁门。办公室内也装有防盗系统装置，人们偶而不慎触到窗户，警报器立即响声大作，随之全部门户自动关闭，警察应声赶到。 圆塔只在限定的时间内准许人员在内工作，在时限到达之前，所有人员都要撤离塔外。夜间，守卫在塔内将门户锁好，由一条曲折的小径俯身而出，并立即放水将小径淹没。第二天早晨，需将水先抽干，才能沿原路入内开启塔门。万一有小偷潜入塔内，所有门户会自动关闭，并自动喷出一种能使人窒息而又不会有损于藏品的气体。 在西方国家中，这座圆塔保险库被认为是除美国黄金储藏库诺克斯堡外最安全稳固的地方。 欲与天公比高摩天的高楼大厦一提到高层建筑，脑子里就会出现一座一座很高的楼房——摩天大厦。什么才算得上是高层建筑呢？这就不容易说清楚了。因为高和低没有一个标准，50层楼当然是高层建筑，20层楼也叫高层建筑，10层也算是高层建筑，这就已经相差好几倍了。那么，五六层楼算不算呢？虽然它比一两层要高，但是在建筑中我们不称它是高层建筑。 在建筑上划分它的高低，并没有一定的规定，但是在习惯上是有区别的。 最低的房屋是一层，其次是两层，在建筑上都称作“低层建筑”。为什么两层和一层放在一起呢？两层楼的建筑常常是上下层都给同一户人家使用的，它和一层的作用差不多。从三层开始到七八层的建筑，还不算高层建筑，建筑上称作“多层建筑”，以区别于低层建筑。 什么才是高层建筑？也没有规定，10层是高层建筑，100层也是高层建筑，各国的叫法又不一致。在美国，几十层楼很普遍，因此，30层以上的建筑才算高层建筑。在其他一些国家，10层、20层就称作高层建筑。 但是在日本，30层已经称作“超高层建筑”了。由于日本属于多地震的国家，一直很少建造高的房屋，过去建造的一些还不十分高的建筑，受历次地震的灾害，损失很严重，日本很少再建造高房子，极大部分的房子都是一两层的。建筑技术发展以后，抵抗地震的结构也逐步研究出来，建筑物的层数才慢慢地增加，于是愈建愈高，限制建造高层建筑的规定也打破了，现在，60层以上的建筑也建造起来了。 为了使大家有个比较统一的概念，在 1972年召开的国际高层建筑会议上，规定了划分高层建筑的分类： 第一类高层建筑：9～16层 （最高50米） 第二类高层建筑：17～25层 （最高75米） 第三类高层建筑：26～40层 （最高100米） 第四类超高层建筑：40层以上 （100米以上） 这一规定除去层数之外，还规定了高度，是因为在建筑上层数和高度不会一致，层数多的不一定高。由于每一层的高度在每一座建筑中都不一样，每层的高度低的只有2.5米，高的可以达到4.5～5米以上，所以，62层的建筑不一定比60层的高。现在世界上最高的建筑是443米，但是它的层数还比第2名441米的建筑少去一层，就是这个道理。 因为楼太高了，简直是高耸入云，人们把这些高楼称作摩天楼，是形容这些特别高的高层建筑，并不是指超过多少层才称作摩天楼。 高层建筑当然是很高的建筑，但是，很高的建筑又不一定能称作高层建筑。古代有不少很高的建筑，像7大奇迹中的亚历山大灯塔，它有140.3米高，但是还不能称作高层建筑。欧洲中世纪的一些教堂，它们的尖顶高度常常在100米以上，也不称作超高层建筑，现代的500～600米高的电视塔，也都不能称作超高层建筑。因为，除了高以外，还要分为一层一层的才可称作高层建筑。 高层建筑的出现 现代高层建筑的历史并不长，比起塔的历史要短得多，在我国，塔的历史已有 1200多年，但是，现代高层建筑的历史从第一座建成到现在还不到100年。 在美国北部有5大湖，其中一个叫密执安湖，南岸有一座大家熟悉的城市叫芝加哥，是美国东西交通要道和商业的中心。这里早期的一些房屋是用木料搭建起来的，很容易着火。1871年，一场大火烧了几天几夜，把市区8平方千米的地区烧毁，这就是美国历史上有名的芝加哥大火。1880年重建城市时，人口愈益增多，土地价格上涨，建筑师想出了一个方法：向天空发展。 1884年，一个名叫詹尼的建筑师，宣布要在这个城市里造一座12层的高楼。这么高的房屋过去从来没有过，有些听到这消息的人认为他有神经病，有些人根本不相信能造这么高的房子。但是，到第二年，这座被人看作是纸上谈兵的高楼终于造起来了。这就是世界上第一座高层办公楼—“芝加哥国内保险公司大楼”。大楼虽然造成了，有人说，这样高的房子迟早是要倒塌的，甚至还有人为了避免危险，路过这座大楼时竟不敢从下面走过。建筑师为了证明这座大楼是绝对安全可靠的，把最上面一层做了他自己的办公室，一直在上面工作了20年之久。 这座12层的大楼现在看来是既不高又不大，但是它开创了一个建筑史上的新时期——现代高层建筑的发展时期。 过去，人们对高层建筑是不习惯的，并且有不安全感的心理状态。这种对高层建筑的怀疑，现在看起来似乎很可笑，但在当时是普遍的现象。英国的建筑法律上当时还曾有过建筑高度不准超过24.38米的规定，这一高度大约相当于7～8层楼的高度，这种楼在今天真是太普遍了。 高度竞赛 事实证明了向高处发展是完全可能，而且是完全可靠的，从此，高楼大厦真如雨后春笋，一座座高楼接踵而起，好像互相要争一争高低。情况正像有些人形容的那样，是一场奥林匹克高度竞赛。 1891年，仍旧是这位詹尼建筑师，设计并建造了一座16层高的“曼哈顿办公楼”。 1895年，美国建造的“公证大楼”已达到20层，高92米。这和现在上海的国际饭店差不多高。 1907年，美国“辛尔大楼”达到47层，高187米。这是第一座高度超过古代埃及金字塔的大楼。金字塔高度是146.6米。 过了两年，又建造了50层高的建筑物。到1913年，出现了60层的建筑物。这以后的20年里，有代表性的高层建筑是： 农民信托公司大厦 高度226米 乌尔华斯大厦 高度241米 洛克斐勒中心 高度259米 华尔街60号 高度289米 曼哈顿大厦 高度297米 克勒斯勒大厦 高度319米 1931年，高层建筑的发展进入一个新的阶段，高度达到381米。这座有名的大楼就美国纽约的帝国大厦，它不但取得世界最高建筑的声誉，还保持高度冠军称号达42年之久。比任何一项真正的奥林匹克竞赛中得到的冠军称号能保持的时间要长许多。一直到今天，它的高度还在前3名之内。 帝国大厦高102层，从1930年4月7日开始树起第一根钢柱，到1931年5月1日完工，前后只花去13个月不到的时间，在建造速度上也保持了优秀的记录。钢骨架平均每一天半完成一层，外形是长方柱形，长130米、宽60米，到第6层缩小为长70米、宽50米，到30层再缩小，直到80层时已缩小到长40米、宽24米，一直到顶。顶上是一个直径10米、高61米的钢制圆塔，这相当于17层的高度，因此整个大厦被称为有102层高。当时建造这座大厦用去6万吨钢材，总重量有30万吨。这么重的份量压在钢骨架上，竟使钢骨架比原来的高度压缩了18厘米。 从1931年建成这座大厦之后，在42年之内再也没有出现过超过它的建筑物，高度竞赛暂时停顿下来。 直到1972年开始建造了超过它的高楼，这就是有名的“世界贸易中心”大厦。“世界贸易中心”的高度是411米，层数110层，比帝国大厦高30米。“世界贸易中心”也建造在纽约的曼哈顿区，这个“中心”共有6幢建筑物，它的主体是一对高度完全一样的正方形建筑，外形也一模一样，像一对孪生姐妹站立在纽约港口。 才经过两年，“世界贸易中心”大厦的高度又被美国芝加哥市的“西尔斯塔”超过。到现在为止，“西尔斯塔”是世界上最高的高楼，它高443米，比“世界贸易中心”大厦又高出32米，但层数比它少一层。在1970年开始建造，到1974年2月全部完成，前后用了三年半时间。 最高限度 高楼大厦的高度竞赛继续下去，会不会造到天上去呢？确实，造得愈高愈好这个想法很早就有了。但事实上，高楼大厦的高度总会有一个限度。 从现在的情况来看，建筑的高度还会继续不断地增加。1972年10月，曾经有人提出建议，把现在名列第三的美国帝国大厦上面的那座圆柱形塔顶搬走，继续再加层造上去，使层数增加到113层。这么一增加，就比目前世界最高的“西尔斯塔”还要高4层，可以夺回世界冠军的称号。这个建议是可以实现的，因为纽约市地面下的岩石基层不是太深，帝国大厦的基础桩一直打到岩石层上。岩石层是非常坚实的，再增加10多层的重量是完全承受得起的。经过这样改造后，它的设置度能达到456米，超过“西尔斯塔”13米。无论在高度上，还是层数上比，都将是世界第一。 但是这个方案并没有实现，大概也不可能再实现了，因为现在帝国大夏的顶上已安装了一座高达67米的电视塔，作为播放电视的用途了。 争取冠军的比赛还在不断地进行，英国建筑师查德·赛弗特设计了一座办公楼，地点在利物浦，共130层，高557米；美国正计划在纽约建造一座商业大厦，共150层，高591米，都比现在最高的西尔斯塔高出100多米。 在一些设计师的图纸上，还有更高的建筑物。有一座设计成240层的建筑物，比世界贸易中心大厦的层数要多一倍，高度达到975米，比西尔斯塔高一倍。 这种近1000米高的“宠然大物”0，还没有达到竞赛的终点，建筑师预言过，会有1000米以上的建筑，甚至能达到2000米。有些建筑师通过计算证明，2500米高的高楼大厦也是造得起来的。建筑师们的“纸上谈兵”真是没完没了。更有一位英国工程师威廉斯·弗里施曼，提出了一个达到 3200米高的“塔城”设计方案。这座“塔城”有850层高，可住50万人。更有趣的是，它竟然还是一座悬挂式建筑，把50万人连同850层高的建筑物都挂在天空中！ 确实，不论这是不是有些像科学幻想，大家在设计图纸上无休止地把层数、高度，用简单的方法一直增加上去，而且从技术上讲，也许10000米高的建筑，通过计算也可以证明它造得起来，不要担心地球会吃不消。一座接近 9000米高的喜马拉雅山不也是从地面上起来的吗？只要我们有足够多的材料，足够多的时间，把基础做得足够深、足够大，一层又一层地造上去，最终还是可能的。我国传说中的“愚公移山”，说的是一座高山可以一铲一铲地把它挖光。反过来也一样，“愚公造楼”，一块一块材料造上去，是造得出来的。 不过，房屋造出来是给人住的，它不是让人们看看就可以了。当高度继续不断升高时，一定会碰到一个问题：住起来方便吗？如果并不适用，最后只能像金字塔那样，给人看看罢了。 现在让我们了解一下，高楼大厦的一些特点，就可以知道高度不断增加会遇上什么问题。 “摇晃”的高楼大厦 高层建筑的特点就是高。因为高，产生了一些在低层建筑中所不会发生的情况，一是它会“摇晃”，在狂风暴雨中行走的人，瘦高个子总有点摇摇晃晃的样子，矮胖子看上去要踏实得多。狂风暴雨袭击下的高楼大厦和瘦高个子是一样的，也会摇晃。 每天我们都很关心天气变化情况，农民种田要了解天气，飞机起飞前要了解天气，出海捕鱼要了解天气，就是每天去上班工作，去学校上课，也想听一听天气预报，看看今天是不是下雨刮风，更不用说小朋友们假日里要到公园去游玩，一定急于想知道天气怎么样。 在气象预报中可以听到：“风力3到4级，阵风6到7级”……等等内容，风的大小是用“级”来表示的，从0级到最高的12级，风力愈大级数也愈高，这是国际上统一的标准。每级风大小的根据，是用自然界所看到征状为标准，例如，烟气直上表示没有风，为0级；树叶动、小树枝动是3级；小树枝折断，人行走时阻力很大，是8级。这种方法并不很精确，为了对每级风力大小有正确的划分，用风的速度来规定风力的大小，从风的速度大小又可算出风压力的大小，例如，10级台风是指风的的速度在每小时88～102千米，相当于每秒24.5～28.4米的速度，平均是26米。这种风速，每平方米会有40千克的压力，一个高个子的身体迎风面积接近于1平方米的话，等于有40千克的风力在推他，难怪是要摇晃了。 高楼大厦的外墙面积很大，受到的风力也很大，但是，同样的面积受到同样的风力，矮的房子要比高的房子稳定，这是什么道理呢？因为物体受外力推压时，除了与力的大小有关系外，还和力到支撑点的距离有关系。简单的例子是用秤去称东西，一个秤砣不到250克重，但是它可以把5千克重的东西平衡起来，就是因为秤砣到支点的距离比重物到支点的距离大，力乘以距离叫做力距，只要力矩相同，它们就平衡了。矮的建筑物受风力到地面的距离短，力矩就小，建筑也就稳定。 用“世界贸易中心”大厦的墙面作例子，它高411米，宽63米，等于25900平方米，在10级风力下，将有1000多吨的力在推它。这个力作用在高度的中点上，也就是作用在205.5米的地方，它的力距就是205500吨米。这么大的力距，大厦当然要发生摇晃。为了容易理解，以上表示的是简化了的情况，实际上大厦所受的风力高处和低处是不相等的，离地面远的高空风力大，近地面的部分风力小，因此，风力的作用点一般在高度的中点以上。 高楼大厦摇晃起来有什么危险吗？当然不会的，在设计房子的时候早已算好了。“世界贸易中心”大厦是按照每小时225千米的风速设计的，这等于12级以上的风，在这样大的风力下，可以有90厘米的前后摇摆。大厦允许有这么大的摇摆是设计时预算好的，但实际上，一般风力它只摇摆2.5厘米，遇到最大的风力也只不过摇摆28厘米，还不到允许幅度的1/3，所以是十分安全的。 帝国大厦允许摇摆的幅度是60厘米，实际上不会超过10厘米，因为根据气象资料的统计，美国纽约市历史的上最大风速不超过每小时160千米，在这样大的风速下只摇摆10厘米。 在高楼上，即使没有大风，人在高处会有一种不安全的心理感觉，感到像是在高高的“天上”，看到下面几百米“深”的马路上行人、汽车都像蚂蚁般大小，四周空空荡荡，心理上是有些紧张的。再要刮上大风，人随着大楼摇晃起来，有时甚至乒乓球也会在桌面上滚动，盆子里的汤也跟着晃动，有时象乘在遇到风浪的船里，就容易产生害怕的心理。因此，在一些很高的大楼里，刮大风时，就不让游客到屋顶平台去观光，免得发生什么意外。 比大风更为可怕的就是地震，高楼大厦遇到地震是十分严重的事，可以说，在自然界中没有比地震更可怕的灾害。 地震可不是偶然才发生的，根据地震仪器的记录统计结果，整个地球上每年要发生数百万次地震，几乎每一天就发生上万次。可见，我们居住的地球实在是很不安静的，整天在那里“颤动”。但是我们平时却不感到地球在震动，是因为其中极大部分的地震十分轻微，不为人所察觉，只有灵敏的仪器才能测量出来。地震也和风力一样是用级来表示，最大是8级，超过8级用8点几级来表示。震级是用一次地震时放出来的能量作为标准，一枚氢弹爆炸时放出的能量相当于7.4级的地震。第二次世界大战中，美国投在日本广岛的原子弹的能量相当于里氏5.2级的地震。 我们在看到的地震报道中，还碰到另一个名称叫“烈度”，是表示某一个地方地面摇动的程度。同一次地震，各个地点震动的程度不一样，愈靠近地震中心，地面摇动愈厉害，这地方的“烈度”就高，破坏也严重。烈度从1度～12度，但各国不一样，像欧洲烈度分1～10度，日本分地震虽然是一种破坏力十分严重的自然灾害。只是只要掌握它的规律，还是可以预防的，能使损失大大减少。像天气预报能及早防御狂风暴雨一样，地震预报对防震也是十分重要的，地震预报也在深入研究，而且已有了初步的成果。对地震力加以研究，才能设计出抗震性能好的结构方式。 地震力主要是两个方向的震动，一是地面做上下的震动，这种垂直方面震动对房屋来说，或者对高楼大厦来说还不是最严重的，因为房屋在垂直方向的抗压能力是比较大的，好像一根木棒要在垂直方向把它压扁压坏不太容易。地震力的另一种震动是横向摇动，这种力对房屋是很大的威胁，因为建筑物抵抗横向摇晃的能力很差，愈高愈容易倒塌，好像一个人上下震动不易倒下去，而前后震动就要站立不稳而倒下来。 现在，一些抗震性能好的高层建筑结构已研究出来。在地震区，高层和超高层建筑都可以建造。对超高层建筑来说，当然还是要尽量避免在地震中心区建设。 多地震的国家像日本，过去规定建筑高度限制在31米以内，现在有了抗震性能好的结构，从1964年开始，这个规定就取消了。1964年第一幢超过31米的建筑建造起来，是新大谷饭店，高60.84米，有17层高。1970年，东京的京王广场旅馆，高47层。1974年，东京的住友大厦，高52层。现在，最高的已达到60层，是1978年建成的，在东京太阳城的阳光大厦，高度已达226.2米，也是亚洲最高的建筑。 怕火的高楼大厦 我们使用炉子时有一个经验，就是烟囱愈高，炉火愈旺。高楼大厦和前面提到过的塔一样，活像一支高大的烟囱，一旦里面着了火就不可收拾。 高楼大厦的火灾并不是偶然才发生一次，“世界贸易中心”大厦建成以后，仅仅在1974年一年中，就发生过40次火灾，幸好都及时扑灭。 1961～1964年，仅在高层旅馆中发生的火灾，英国是3582次，日本是333次，而美国是11800次。 引起火灾的主要原因，旅客吸烟占35％，由于电气线路发生事故所引起的火灾占22％。高楼失火后，火势发展很快，这是因为里面有许多垂直的竖井，像电梯井、楼梯间、倒垃圾的管子、卫生管道井等，这些并往往是上下直通的，象一些很高的烟囱，烟囱愈高，抽吸空气的能力愈强，成为良好的拔风道，失火后产生的火焰、灼热的空气、窒息性的烟雾以及因不完全燃烧时所产生的一氧化碳有毒气体，都能极快他经过各种管道上升，蔓延到上面各层楼里去，因为拔风的作用，火势蔓延十分迅速。相反地，人口疏散却很困难，因为高楼的上下交通很不方便，平时上下主要依靠电梯，楼梯很少，也不常使用，到失火以后，只依靠电梯来疏散就不行了。 而且一起大火，就要切断电源，电梯失去了作用，加上火灾时人心慌乱，更不易找到出路，结果被烟气或有毒气体窒息中毒，或者烧伤致死，死伤情况是很严重的。 高楼失火后又难于救援，因为它太高了，一般的救火设备都无能为力。通常用的消防车上最高的梯子，我们叫它为“云梯”，这种云梯和摩天大楼的高度比起来，可真像个矮子了，只够得到七八层楼高。一般不高的大楼失火后，救人除了云梯这外，过去还用“跳楼”的办法，在马路上由十几个人拉紧一张大网，人从高处窗口里跳到这张网里。可是，在几十层的高楼上谁也不敢往下跳，就是跳下去，这种网也受不了。另外还有一个办法，是在窗口安装一根一根的软管，直通到地面，人可以从窗口通过软管滑到地面。但是，这些办法都不适用于高层建筑。 无能为力了吗？不！自从有了直升机之后，高楼大火的救援才有了较有效的方法。 当高楼失火之后，人们可以直向屋顶跑去，不必往下通过火烟的地方。在屋顶上，直升机可以很容易地把人救援到附近的安全地方去。当救火车的水龙头达不到的高度失火时，直升机可以对任何高度的楼层进行灭火工作。现在，已经有一种高楼失火后专门使用的工具，叫作“消防飞机”，这种飞机机身下面挂着一只很奇特的“鸟笼”，飞机飞到失火的大楼上空，把“鸟笼”放下来，放到失火那一层的下面，从“鸟宠”里走出4～8个消防队员，进人火焰下面的一层楼里，拉开楼里的水龙皮带，向火焰喷射救火，同时，这只“鸟笼”的平台上可以救走十几个人，一批一批地把人疏散走。用这种工具再配合其他的方法，高层建筑的火灾就容易控制一些。 对付严重的火灾，最积极的办法还是预防。现在，设计高层建筑时，就已经考虑到从各方面采取防火办法了。 在高楼设计中增加2～3个给人员疏散用的楼梯，走道都做成能走得通的环形走道，避免有“死胡同”，使慌乱中的人不至走入绝境。每层楼用一些防火墙分隔成几个消防区，使火焰不能任意蔓延。一些容易拔火的管道，也有专门的消防门隔断。 另外。又发明了一种“烟气警报器”，可以及早发觉火灾发生的“苗子”。装上这种警报器之后，只要有少量的烟气存在，警报器就能及时发出警告。警报器安装在走廊、楼梯口等容易发觉烟气的地方。 还有一种“自动灭火口”，在局部因火焰而产生高温时，灭火口能自动喷射出灭火液体，及早扑灭火苗，可以防止火势蔓延。 现在还有一些更加细致的防火设计，譬如建筑材料，尽量避免用容易燃烧的木材、塑料等来做各种装饰；采暖设备尽量不用煤气或油料作燃料，甚至设计师对烟灰缸也考虑到了、设计出不让烟头掉到桌布上去的烟灰缸来。 积极的预防才是消灭火灾的好办法。 上楼难题 高楼大厦的另一特点是，人们上楼下楼需要用大量的电梯来解决。 我国唐代的著名诗人李白，在一首描写当时四川的艰险山路时，写了一首诗，开头有这么一句：“蜀道难，难于上青天”，形容上高山的困难好比上青天一样。其实，这诗句用来形容高楼大厦也是很合适的。高楼大厦里的楼梯，曲曲折折通往各层，和登山的石级不相上下。帝国大厦楼梯踏步有1860级之多，住在高楼的上面，和住在山上差不多，在这么高的房子里，生活上总是不方便的。 在帝国大厦建成以后，曾经有人编造了这么一个笑话：有一次帝国大厦遇到了停电，有3个住在第100层上的客人，晚上回来要到100层去，可是没有电梯可乘，只能一层一层地向上走去，为了使人不感到枯燥、疲劳，其中一个人想出一个办法来，要每人轮流讲故事，大家立即同意。于是3个人一边走一边讲，好不容易走到了第99层，现在轮到最后一个人讲故事了，那个人开始讲了：“现在我要讲的是一个很悲惨的故事，就是我们3个人的房间钥匙都忘记在最底下一层的门房里，我们还要走下去，把钥匙拿上来，现在谁去拿呢？” 这件事虽小，但确实是悲惨的，再要向下走1860个踏步，接着又要向上走1860个踏步，是非常艰苦的事情了。 因此，高楼大厦不能没有电梯，如果不是先发明了电梯，也不可能发展高层建筑，要靠走楼梯是不能想象的。一般五六层楼的房子，住在第6层已经很不方便。10层楼的房子没有电梯，肯定谁也不愿去住在第9和第10层楼上。一个人每天都要上下不知多少次，早晚上下班、出去买东西、上学、看电影、去朋友家等，有了电梯还感到不太方便呢！不用说走楼梯了。 超高层建筑和一二十层楼的建筑比较，在电梯布置上是有很大不同的，无论数量、速度和停层的办法都很特殊。一是电梯的数量很多，一座100层左右的大楼，会有数万人在里面工作，再加上来联系工作和参观游览的人也有几万人，例如“世界贸易中心”大厦，就有5万名工作人员每天接待8万名参观访问和联系工作的人，他们都差不多在同样的时间内要使用电梯。因此，在上下班时间内电梯十分繁忙，常常要用六七十部到上百部电梯才勉强解决问题。世界最高建筑西尔斯塔，装有86部电梯；“世界贸易中心”的两座大厦和四座附属楼，一共装了240部电梯；帝国大厦有73部电梯。 二是停层的办法和一般建筑也不一样，每部电梯不能每一层都停一下，这样的话，按照每层停半分钟，100层楼要用50分钟才上去一趟，下来再用50分钟，这是难以想象的，在第100层楼上工作的人要在电梯里呆50分钟，怎么行呢！要考虑用其他的办法，那就是把高楼划分成四五段，譬如把 100层分成5段，每20层一段，你要去75层时，先要乘分段的高速电梯，直达第4段第60层，再乘段内的慢速电梯，这是每一层都停的，送你到75层；当然也可以乘直达第5段第80层的电梯，再换段内电梯下来5层。 三是电梯的速度要很快，高楼大厦内的电梯速度，每分钟可达到210～330米，即每秒钟3.5～5.5米，等于每秒钟一层半楼，这样，到最高一层去也只用一分半钟。现在，速度达到每分钟500米的梯也已研制出来了。 每一个电梯厢，容纳的人数是有限的，能不能把梯厢做大一些，一次能乘更多的人？这是可以的，但是电梯占的面积更大了。于是，就想出把两只梯厢重叠在一起的双层电梯来，乘的人数可以增加一倍，但占的地方并不增加。 想出了这种种办法，是不是交通问题算解决了呢？没有！ 人太多了，一座大楼里有上万人要乘电梯，这么多人等于一个小城市的人口，虽然在大楼里，上班下班的时间是错开的，但是人还是很集中，这和上下班时挤公共汽车的情况很相似，下班铃一响，几万人拥向几十部电梯，电梯比公共汽车容纳的人要少多了。因此，人们争先恐后地挤到电梯里去，电梯把他们直送到地下室，那里有停车场和地下铁道车站，几万人从地下室的一二十个转门里出来，再挤过10台自动扶梯，然后才到车站乘车回家。这就是“世界贸易中心”大厦下班时的情况。可不是一件轻松的事，在很高的一些层数里工作的人，从乘电梯下来到乘上地铁车辆，有时竟花费半小时到一小时。 电梯多了也麻烦，初来联系工作的人要找到他的目的地，又要不乘错电梯不是容易的事，有的竟要花费一个小时再把高楼大厦的高度增加一倍，情况会怎么样呢？很难想象。 并非越高越好 高层建筑除了上面所讲到的一些问题之外，长期住在很高的地方，还会对人的心理上产生一定的不良影响。人总是喜欢接近自然的，除少数人外，多数人喜欢广泛的活动和社交。真如神话中的人物安泰一样，一旦离开了大地，他就失去了力量。在高楼大厦上住久了，人的心理上会受影响，高处不但远离地面，远离自然环境，这和住在高山上不一样，在高山上虽然也远离平地，但高山本身仍是自然环境，有树木，有花草，有溪流，也有鸟语花香。在高楼上可不同，有点像住在电线杆顶上一样，周围什么也没有，摇摇晃晃的高楼有些像海面上的一叶孤舟，住在那里像长期在海上飘泊航行那样，使人的心理上会产生孤独、隔离的感觉。这对更喜欢合群的儿童来说，尤其会产生不良的心理后果，甚至发现有影响智力发育的现象。 因此，不要以为高楼大厦雄伟美观，一些现代化的设施那么吸引人，实际上，也很少人喜爱长期住在高处，在国外的高楼大厦中，愈是高处的楼层，它的房租愈便宜，较低些的楼层反要贵些，就是这个原因。 现在我们可以回过头去找一找那个问题的答案了，高楼大厦能够一直造到天上去吗？ 答案恐怕会是这样的，从技术上讲，它可以愈建愈高，但是，这些高楼大厦所存在的缺陷，除非能得到很好的解决，否则就是造起几百层高的房子来也不能吸引更多的居民去住，那又有什么用处呢？ |
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