【門窗幕墻網】近日，外媒報道，沙特阿拉伯將建造一棟高達3000英尺(914米)的未來摩天大樓。這棟名為王國高樓的建筑將在吉達建造，但目前仍存在很多需要克服的巨大挑戰，包括如何建造高聳入云的電梯和減少整體的重量。

報道稱，研發者已經證實高級建造科技服務公司(ACTS)已經開始調查建造這棟摩天大樓所需要的材料。據稱需要100萬立方米的混凝土和8萬噸的鋼鐵。這棟建筑將成為王國城市的中心裝飾品，它將有200層樓，其中160層可用于居住，預計花費12.3億美元，它將比迪拜的哈利法塔高173米。

但是，對于超高建筑，總有人抱著質疑的態度。就在2012年，我國湖南省長沙市還計劃建造一座名叫“天空之城”的超高建筑，計劃高度為838米?？上У氖?，就在宣布建造一個月之后，這座超高樓就因為沒有完成相關法定的報建手續，被有關部門叫停。曾有媒體稱，被叫停并不僅是因為這個原因，事實上，“天空之城”自醞釀階段就爭議不斷。安全性與否、資金是否充裕、周邊配套等都讓“天空之城”陷入輿論的漩渦。

為何各地爭先恐后地建造世界第一高?如此超高的建筑，又有哪些建筑難點?

超高層建筑設計有要求

要了解超高建筑，首先要明確超高建筑的概念。1972年8月，在美國賓夕法尼亞州的伯利恒市召開的國際高層建筑會議上，專門討論并提出高層建筑的分類和定義，規定40層以上(高度100米以上)的為超高層建筑。

當樓層高度超過一定極限時，要解決的問題就比普通住宅多，首當其沖的就是建筑材料。中國工程院院士、東方明珠塔總負責人江歡成在接受采訪時表示：“隨著建筑材料的不斷進化，建筑的高度已經不是技術難題。不用說沙特正在建的接近1000米高度的建筑，就算是3000米高的建筑也不是沒有實現的可能?！?/p>

現代超高建筑往往選擇鋼材作為主材料，這是因為鋼材本身強度高、自重輕、剛度大，而且材料勻質性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定。再加上其材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載。因此，鋼材成為超高建筑的首選。

若想建高樓，地基也是重中之重，因此超高建筑的地基比普通建筑要求更高。江歡成進一步解釋說，超高層建筑的高度和地基的寬度有恰當的比例要求，只有達到一定面積，其單位面積的負荷才能被分散，不至于承載過重的壓力。

而外部結構卻只是對超高建筑考驗的第一步。清華大學土木工程系教授錢稼茹在接受記者采訪時表示，超高建筑，抗風的難度極大，難點在于獲得符合實際的風荷載，結構如何滿足規范規定的舒適度要求，以及保證設備(如電梯)的正常運行。一般來說，在正常風壓狀態下，如果距地面高度為10米處風速是5米/秒，那么在90米的高空，風速就可達到15米/秒，不難看出，風速與高度成正比。因此當超高建筑遭遇強風，那么其如何化解?

對此，江歡成表示，高層側風對于超高建筑確實是個難題，但是因為現在鋼材質量越來越好，而且具有一定的延展性，因此超高層建筑可以通過隨風輕微擺動化解風力?！白≡诔邔咏ㄖ械淖簦⒉粫驗榇髽堑妮p微擺動感到不舒服。因為讓人感覺眩暈的不是擺動幅度，而是擺動速度的加速度?！苯瓪g成說，“至于擺動角度，這些都會在設計之初就被考慮進去?！敝劣诂F代建筑中應用最廣的玻璃外墻結構，江歡成則表示不會對超高建筑產生威脅，因為墻體與玻璃之間可以留出縫隙，為層間結構變形留出余地。

但是對于地震這種自然災害，專家表示目前沒有固定的解決方式?！皩τ谖挥诘卣饏^的900米高的建筑，結構抗震是建筑面臨的巨大挑戰?！卞X稼茹說。江歡成也認為，地震中如何逃生是居住在超高層建筑中居民的最大難題，目前沒有更好的解決辦法，需要人們自備逃生設備。

對于人們擔心的另一項災害——火災，建筑師們似乎并不那么憂心。因為在世界各地都有各自的防火設計規范。我國的《高層建筑防火設計規范》中就規定，超過100米的公共建筑應設立避難層(間)?！盎馂臅r，很多人都因為吸入煙氣而致命。因此在層間建造避難層是非常必要的，提供給人們相對安全的環境等待救援?！苯瓪g成說。