在十年前那个凉爽的蓝色早晨，一切都发生了改变，莱斯·罗伯逊远在半个地球之外，在香港一家餐厅举办晚宴。餐桌上手机的震动声——“一个令人厌恶的习惯”——是他首次意识到双子塔之一遭到了袭击。罗伯逊是负责双子塔结构设计的受人尊敬的工程师，起初他并不担心。
“我当时只是认为是一架直升机撞上了世贸中心，”他最近在自己位于 47 层的办公室里说道，他的办公室可以俯瞰归零地。 即使这起事件是不幸的，但也在双子塔的设计容差范围之内。 然而，几分钟后，当手机再次响起，传来第二次撞击的消息时，他意识到这“完全是另一回事了”，于是借口离开，在酒店房间里观看事态发展。
在随后的几周里，罗伯逊拒绝了所有公开谈论这场悲剧的请求，即使双子塔的创新结构设计成为了公众争议的焦点。 “我当时认为，我作为结构设计师的职业生涯已经结束了，”他说。 事实上，似乎他的整个行业可能都已过时，因为人们普遍担心，这些袭击标志着摩天大楼时代的终结。
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焦虑的故事开始充斥美国的报纸。《华尔街日报》9 月 19 日报道称：“许多工人担心他们高耸的住所比迷人的住所更危险。” 同日，《今日美国》的语气则不那么谨慎：“上周被摧毁的不仅仅是世界贸易中心。 摩天大楼作为美国地标的未来可能正在摇摇欲坠。”
在接下来的几个月里，媒体将报道，美国专利商标局将收到关于各种设备的提案——降落伞、系绳、可拆卸车辆——以方便从燃烧的建筑物中逃生。 这些袭击引发了全球范围的眩晕症。
除了对安全的担忧之外，还普遍认为，在数字时代，城市以及摩天大楼都已成为过去的遗物。 杜克大学工程学教授、多本关于日常世界设计的书籍的作者亨利·彼得罗夫斯基在 9/11 事件发生仅五天后，在《华盛顿邮报》的一篇题为“前进但也许不是向上”的文章中，明确地提出了这一论点。 彼得罗夫斯基认为，互联网提供的快速便捷的电信服务转化为“对紧凑的连续空间的需求减少”。
事实证明，关于摩天大楼衰落的各种预测最终都被证明是大错特错，质疑的时刻只是一个短暂的过渡期。 纽约市摩天大楼博物馆的创始馆长卡罗尔·威利斯说：“有很多愚蠢的预测或声称摩天大楼会杀死人。” “是恐怖分子杀死了人。 邪恶或危险的不是建筑物。”
在海外，9/11 事件后建筑业几乎没有停顿。 太平洋彼岸正在发生的快速城市化进程产生了对新摩天大楼的巨大需求。 “中国、中东、亚洲？ 没有人注意到这一点，”Skidmore, Owings & Merrill 建筑事务所的管理合伙人 T. J. Gottesdiener 说，这家建筑事务所是企业大厦设计的代名词。 “我们有一些项目正处于设计阶段，它们都继续进行了。”
事实上，自从那天以来，我们对摩天大楼的看法发生了巨大的变化：我们现在明白，高层建筑不仅仅是天际线上傲慢的污点。 它们很可能是在全球城市化浪潮中提供容身之所的最有效和最可持续的方式。
向上攀升
事实上，过去十年是历史上摩天大楼建设最伟大的时期。 根据跟踪摩天大楼开发的组织高层建筑与城市人居委员会 (CTBUH) 的数据，自 2001 年以来已建造了约 350 座摩天大楼，全球数量增加了一倍以上。 “超高层”建筑（高度超过 300 米的建筑物）的数量在这段时间内也翻了一番。
这种繁荣正在加速。 去年标志着迪拜哈利法塔的竣工，这座 828 米高的建筑不仅是世界最高的建筑，而且比其最接近的竞争对手（2004 年竣工的台北 101 大厦）高出 320 米，大约相当于纽约市克莱斯勒大厦的高度。 今年或明年竣工的任何建筑都无法取代哈利法塔的地位，但 2011 年将成为历史上高层建筑建设最伟大的年份，预计将有超过 97 座 200 米以上的摩天大楼（包括 22 座超高层建筑）竣工。
“你一遍又一遍听到的词是‘标志性’，”威利斯说。 “显然，客户要求建造标志性建筑，并且他们希望这些建筑高耸——比获得投资回报的最有效方式还要高。”
事实上，大多数超高层建筑都不能完全从经济角度来证明其合理性。 一旦建筑物的高度超过大约 70 层（具体数字因地点而异），为实现结构稳定性而增加的成本以及电梯和其他服务所需的额外空间通常会排除任何直接的经济利润。
这些具有抱负的超高层建筑绝大多数都在美国境外拔地而起。 “城市正在利用天际线来塑造自己的品牌，”CTBUH 执行董事安东尼·伍德说。 “天际线被视为一个重要的象征，可以表明一个国家已经登上世界舞台，并且是一个第一世界国家。”
在 2010 年竣工的 20 座最高建筑中，只有一座，即芝加哥的遗产大厦，位于美国本土（并且排名第 19 位，勉强挤入榜单）。 世界贸易中心一号大楼，前称自由塔，仅是全球在建的第四高建筑。 它最终将达到象征性的 1,776 英尺（541 米）。
中国正在引领摩天大楼热潮。 根据麦肯锡全球研究所 2009 年发布的一份报告，到 2025 年，中国城市的人口将增加 3.5 亿。 相比之下，1915 年至 1970 年间，非裔美国人从吉姆·克劳时代的南方到美国北部城市的变革性迁徙仅导致 600 万人口的转移。
然而，即使超高层建筑不是在美国建造的，它们仍然是非常具有民族特色的，其设计由美国建筑和工程公司主导。 “如果你要在一栋建筑上花费 30 亿美元，”威利斯说，“你肯定希望找一个以前做过的人。”
鉴于这种本质上的保守主义，过去十年这些建筑物基本结构的设计和工程方面的进步是渐进的而不是激进的，这应该不足为奇。 “就宏大的思想而言，结构设计方面真正新颖的东西很少，”罗伯逊说。 世界上最引人注目的新摩天大楼之一是位于曼哈顿下城的一座闪闪发光的 76 层、265 米高的住宅楼，由建筑师弗兰克·盖里设计（他将该建筑起皱的钢立面比作贝尼尼的雕塑），但从结构的角度来看，这座建筑非常标准。
地震仍然对结构工程师构成严峻的挑战。 位于地震带的建筑物必须足够坚固，以承受超高层建筑的所有重量，但又要足够柔软，以便在地面移动时摇摆。 工程公司 Thornton Tomasetti 的超高层建筑结构工程师伦纳德·约瑟夫说：“具有‘高质量和高刚度’的设计会使情况变得更糟，因为建筑物的质量是产生地震力的原因。”
地震带所需的更轻、更灵活的结构还必须抵抗风的推力。 针对这一难题，最具创造性的工程解决方案之一是调谐质量阻尼器，例如约瑟夫及其在 Thornton Tomasetti 的团队为台北 101 大厦指定的调谐质量阻尼器，该大厦直到去年还是世界最高的建筑。 这个 660 公吨重的钢球悬挂在 92 层，以最大限度地减少不舒适的运动。 它与建筑物反向摆动，推拉巨大的减震器，将建筑物的运动转化为无害的热量。
尽管这个想法似乎有悖常理，但今天的摩天大楼在地震期间实际上比低层建筑具有一些优势。 约瑟夫说：“当地面突然移动时，摩天大楼会‘顺势而为’，通过变形来吸收突然的运动。” “矮楼无法以这种方式吸收突然的地面运动，因为需要在太短的高度内吸收过多的运动。”
最坏情况设计
当然，9/11 事件告诉我们，高层建筑可能需要应对的不仅仅是地震和台风。 然而，高层建筑的设计在多大程度上可以提供针对恐怖袭击的保护是有限的，特别是考虑到现代飞机的尺寸和速度。 世界贸易中心的设计目的是抵御波音 707 的撞击，波音 707 的重量约为当今最大的客机空客 A380 的 20%。
大约在袭击发生一个月后，罗伯逊发现自己又回到了香港，不得不向一家紧张不安的开发公司解释这一现实。 过去的几周让他有了一些看法，他现在准备为高层建筑辩护。 他说：“我向董事会表示，责任是让飞机远离建筑物，而不是为这种情况设计建筑物。”
然而，建筑师和工程师并非束手无策。 改善消防员的通信系统一直是首要任务，部分是通过在整个楼梯塔中安装无线电中继器来解决的。 Gottesdiener 说：“毫无疑问，由于 9/11 事件，人们更加重视生命安全。”
另一方面，在专利局备案的更为古怪的紧急出口系统中，很少有系统在设计师中取得很大进展。 结构工程师认为，这些措施充其量是无关紧要的。 普林斯顿大学建筑学教授盖伊·诺登森说：“建筑物必须为人们提供以传统方式逃生的选择。” “你真的希望每个人都能安全逃生。”
一种刚刚开始实施的增强安全性的设计功能是在建筑物之间使用天桥，这是 20 世纪早期未来主义效果图的主要内容。 几个未实现的归零地提案都利用了这些通道。 最突出的现有例子是中国中央电视台（CCTV）总部，它由两座塔楼组成，这两座塔楼以倾斜的角度在空中升起并连接在一起。
效果不仅仅是视觉上引人注目，尽管它确实如此。 发生火灾或其他灾难时，居住者有多种安全通道。 诺登森说：“从建筑物的任何一点，你都可以向下和向外走，也可以向上和向外走。”他设计了一个更雄心勃勃的北京项目——与此类似的混合体综合体。 这个多用途开发项目由纽约市建筑师 Steven Holl 构思，在八座塔楼中分布着 644 套公寓、一家酒店、一家电影院，甚至还有一所蒙特梭利学校，所有塔楼都通过空中走廊连接。
当今引人注目的建筑物是使用软件设计的，这些软件不仅改变了摩天大楼的外观，还改变了它们的运作方式。 计算机辅助建模技术使建筑师能够动态调整他们的设计。 建筑信息模型软件的引入也具有同样的变革意义，它使建筑师能够将摩天大楼复杂的机械系统——供暖、制冷以及人员和材料进出建筑物的需求——整合到设计过程的最早期阶段。 同样的技术还将使建筑物管理者能够测试居住者对火灾警报等特殊情况的反应，从而提高性能。
规模因素
然而，过去十年摩天大楼的最大变化可能与建筑物本身的设计或尺寸无关，而是与我们如何看待它们有关。 曾经有一段时间——而且不久前——摩天大楼被理解为 SUV 的建筑等价物，是对环境的一种能源和资源消耗的负担。
“摩天大楼是绿色的这种概念与十年前的标准立场截然相反，”纽约市现代艺术博物馆 2004 年高层建筑里程碑式展览的策展人特伦斯·莱利说。 “在许多人看来，绿色生活意味着住在乡下。” 事实上，情况通常恰恰相反。 纽约或芝加哥等城市核心区人口密集的居民，人均能源消耗量远低于郊区或农村地区的居民。
英国建筑师诺曼·福斯特说：“在高密度和通过在单一紧凑的占地面积内将生活和工作空间结合在一起来减少城市扩张方面，存在明显的环境效益。” 他的事务所参与了众多超高层建筑的设计。 他位于法兰克福的德国商业银行总部于 1997 年竣工，被广泛认为是世界上第一座“绿色”摩天大楼，以其自然通风系统、螺旋式空中花园和白天可进入的工作空间而闻名。
福斯特说：“建筑物越高，利用规模经济就越可行。” “通过将不同的功能结合在一起，我们可以平衡这些用途的能源需求，从而产生更大的环境效益。” 也许最重要的是，位置优越的摩天大楼鼓励公共交通系统的发展和使用。
美国最环保的办公楼是美国银行大厦，这是一座不对称封顶的 366 米高的白色塔楼，距离时代广场仅一个街区。 它是第一座获得美国绿色建筑委员会颁发的能源与环境设计领导力 (LEED)“铂金”认证的商业高层建筑，这是最高级别认证。
美国银行大厦创造了自身三分之二的能源（它有一个天然气发电机），过滤其进入的空气中的挥发性化合物，并回收其雨水径流。 其落地式隔热窗户和内部玻璃隔断使日光能够深入建筑物内部，并确保很大一部分居住者可以看到外面的景色。 下到最低的地下室，你会发现相当于地球上最大的冰块托盘。 每天晚上，冷却器都会将 44 个巨大的桶中的水冻结，每个桶高 3 米，直径 2.5 米。 当这些冰电池在白天融化时，它们会提供建筑物大部分的空调，从而将其能源消耗转移到非工作时间。
然而，尽管美国银行大厦拥有所有高科技系统，但如果你问库克 + 福克斯建筑事务所的合伙人、该建筑的设计师小罗伯特·F·福克斯，什么特征对这座大厦的可持续性最重要，他会用房地产经纪人的格言来回答：位置，位置，位置。 他说：“我们不能再让一个人开着汽车消耗化石燃料去上班了。” “未来郊区的三层建筑将无法提供必要的密度、公共交通的便利性，或让很多人聚在一起协作的能力。”
没错。 与彼得罗夫斯基在 9/11 事件后立即做出的可怕预测形成鲜明对比的是，即使我们花费如此多的时间在社交媒体上（或者也许是因为我们花费如此多的时间在社交媒体上），对城市（以及城市中的摩天大楼）所提供的人际接触的渴望比以往任何时候都更加强烈。 事实上，数字经济的旗手谷歌最近在曼哈顿的一栋新建筑上花费了 18 亿美元（尽管这栋建筑只有 15 层高）。
事实是，越来越多的人正在寻求那种人际接触——或者至少是城市创造的就业机会。 根据 CTBUH 的数据，全球每周约有 100 万人涌入城市中心。 伍德说：“城市必须垂直发展。” 他们正在这样做。