Tulips Chen

近日，一张来自英国的概念设计图在我国搅起风波：两栋并排而立的彩色高楼，如一对凤凰欲盘旋起飞，名为“凤凰塔”的双子塔因坐落在武汉、楼高设计达1000米，被视为我国将夺过迪拜塔的桂冠，拥有“世界上最高的建筑”。

世界第一高楼或落户武汉

    近日，一张来自英国的概念设计图在我国搅起风波：两栋并排而立的彩色高楼，如一对凤凰欲盘旋起飞，名为“凤凰塔”的双子塔因坐落在武汉、楼高设计达1000米，被视为我国将夺过迪拜塔的桂冠，拥有“世界上最高的建筑”。

    虽然记者证实“凤凰塔”尚未报建，但科学家表示，把我国建筑从600米升到1000米高度，已经是国内学界正在挑战的课题。

    蓝图

    英国方面称规划基本完成，但武汉相关部门未证实拟建世界最高双子塔消息

    美丽的“凤凰塔”设计图就摆放在英国建筑事务所C hetw oods网站的首页，题目为凤凰塔，武汉，中国。

    点击设计图，显示的设计概念方案写道，1000米高的凤凰塔将是世界上最高的双子塔建筑。47公顷的湖心岛，双子塔占地7公顷，由一条3公里的林荫大道相连，远景规划上，大道两边会建有密集的城市布局。拱形桥就好像穿越了林荫大道，每个塔将有自己的功能和属性：凤塔将侧重于商业区，凰塔侧重文化和娱乐区。

    设计方案中对双子塔的特点描述十分“中国化”，“基于传统的中国凤凰——— 两只鸟，雄凤，雌凰。设计源于从阴阳到两者完美平衡的结合，共生———凤塔采用尖端技术来供给凰塔可再生能源”。

    6月18日后，凤凰塔的设计图和“武汉拟建世界最高建筑”的消息迅速传播开来，凤凰塔的消息随即丰富起来：47公顷的湖心岛位于武汉汉阳区四新，凤凰塔是为北京华严集团在中国中部建立新的“第四极”经济和文化引擎区而制定的4个主要规划之一，双塔为高低组合式结构，建成高度为3280英尺，约合1000米，超过目前世界最高的迪拜哈利法塔170多米。

    英国建筑事务所负责人告诉中国媒体，规划蓝图已基本完成，正在等待规划的批复。预计2015年年底之前就可以开工，2018年工程竣工。初步估算，工程造价12亿英镑，折合人民币约130亿元。

    记者昨日通过武汉市国土资源和规划局的网站查询，在汉阳区近期在建项目和近期选址规划项目中，尚未发现千米双子塔的规划身影。

    昨日武汉市汉阳区委宣传部告诉记者，经向相关部门核实，汉阳区尚未有此项目。据汉阳区相关负责人介绍，去年上半年，曾有公司前往考察，并拿出“凤凰塔”的设计方案，可后来没有下文，项目也没有进入区级层面讨论，更不可能进入后期申报程序。

    武汉当地媒体《长江日报》6月21日曾报道，经向武汉市级各部门了解，包括发改委、市国土资源和规划局和市城建委职能部门，都没有听说武汉拟建世界最高双子塔的消息。

    探索

    “现在设计上，国外已经有超过1000米的超高层，国内正在论证的也是1000米”

    尽管凤凰塔还只停留在概念图纸上，但我国科学家对于千米高楼的探索却早已开始。

    唐代李白曾站在山上寺庙感慨，“危楼高百尺，手可摘星辰”，古代不乏高楼崇拜，我国1000多年前就出现了高层建筑。

    在现代学者眼中，如河南登封县的篙岳寺塔，西安的大雁塔，山西的应县木塔等早期的高层塔楼建筑，因受制于经济技术条件，都是用砖、石或木料等建造的，墙壁非常厚，支撑木柱都很粗大，使用面积相当狭窄。

    1894年，美国106米高的纽约曼哈顿人寿保险大厦首次突破了建筑的百米关口，这被认为建筑进入了超高层的阶段，世界各地开始了超高层建筑的竞赛，中国的上海在20世纪初最先加入其中，建成了亚洲第一高楼———国际饭店，但直到1976年，114.05米的广州白云宾馆落成，我国才进入超高层建筑发展阶段。

    目前，公信力最高的世界高层都市建筑学会(CT BU H )将超高层建筑的衡量线提到300米。截至2014年5月底，世邦魏理仕的数据显示，已落成超高层建筑中，中国最多，有25栋，比排名第二的美国多出11栋。在建(已施工)的超高层建筑中，中国有78栋，世界上其他所有国家之和仅47栋。

    中国建筑科学研究院副总工程师肖从真介绍，“现在设计上，国外已经有超过1000米的超高层，国内前沿和大家正在论证的，也是1000米，甚至有的科研人员将研究目标定为一英里，这相当于挑战1600多米的高楼”。

    去年，肖从真带领团队，以13年的研究项目“超高及复杂高层建筑结构关键技术与应用”，获得国家科学技术进步奖。成果应用于高632米的上海中心大厦、高660米的深圳平安国际金融中心等数十项标志性超高建筑，填补了国内外超高及复杂高层建筑结构体系设计施工的空白。

    尽管掌握这样的技术，肖从真仍然认为，将建筑从600米升到1000米高度，将面临防风、抗震、消防和幕墙等多方面的难题，“不是随随便便就可以拔高的”。

    肖从真所做的研究显示，超高建筑的位移和高度是成4次方的关系，或者更高。高度大一倍，建筑的刚度需求就要大很多，现在600- 800米的建筑，如果想继续升高，在结构体积上就要有所创新。目前世界上的超高建筑，大多为异形建筑，最高的迪拜塔由连为一体的管状多塔组成，自下而上逐渐缩减，到上面已经很细很尖，沙特设计的千米以上的国王塔上部细尖，功能性很小。

   肖从真认为，这种沿用老的方式做的设计对于减少荷载有用，但要实实在在做到1000多米的超高建筑，粗和高将形成建筑上的矛盾，径深太大建筑中间难以使用。

    “现在研究的思路是，以后可以把一个个房子作为巨型结构，把很多个桶一样的楼绑在一起，每个楼都会接收到阳光”，肖从真建议，通过这种结构改变，来完成建筑向上的探索。

    难题

    伸向高空的建筑要经受侧向的力的考验，抗震、防风成为它最大的难题

    “自古以来，没有一种建筑形式像超高层建筑一样，在为人类拓展生存空间的发挥巨大作用的同时，会引发人们如此激烈的非议：浪费资源、破坏环境、易发灾难等等”，上海建工设计研究院院长胡玉银曾在中国高楼尚未突破500米时撰文感慨。但是，超高层建筑在激烈的争论中仍然在不断发展，为科学发展提供着试验场。

    伸向高空的建筑要经受侧向的力的考验，抗震、防风成为它最大的难题，楼层越高，位移会很大，对舒适度和安全都会有影响。这便是肖从真所提及的“自振周期较长”的超高层建筑在长周期地震影响下会出现的现象。他还指出，国内外对长周期地震动作用研究不够深入，对超高层建筑结构的抗震设计缺乏指导，我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)对于超高层建筑也缺少相关规定。

    武汉大学土木建筑工程学院副教授邹良浩主要进行高层、高耸及大跨度结构抗风的研究，看过凤凰塔的效果图，他认为千米高层建筑在抗风上，“可以做但并不容易”。

    根据风洞实验等模拟，在400-600米的高空，因为强风导致的建筑摇摆位移可能达到1米左右，但这种位移使人害怕却并不危险，危险的是来回猛烈晃悠的加速度。

    “风经过不同外形建筑，产生荷载不一样。现在建筑要更高，外形选择要像广州小蛮腰或迪拜塔那样变截面的外形，这比常规的矩形风荷载小，武汉的凤凰塔效果图显示也是逐渐向上缩进去来防风的外形”，邹良浩介绍说。

    邹良浩预测说，1000米的高楼很难满足人的舒适度的严格要求，通常还要使用整栋控制技术，来减少大约40%的风荷载，对现有技术是有一定挑战性的。

    中国建筑科学研究院副总工程师肖从真认为，抗火难题一部分来自人员疏散困难。“超高建筑也会有疏散楼梯，但靠人跑下来就不太现实，600米的楼，相当于两个北京香山摞在一起，体力好的年轻人从顶部跑下也要很长时间”。

    肖从真建议，与普通的着火不能乘坐电梯不同，超高层建筑需要可以防火的消防电梯来进行人员疏散。而救火很难依靠不够高度的消防梯来救，更多依靠使用抗火材料来防范于未“燃”。

    武汉凤凰塔概念方案显示，凤凰塔将安装风力发电机组和生物质锅炉的废物循环，将使用热烟囱技术，两座塔的上半部将作为一个完整的可循环利用系统，两座塔将自行产生电力满足用电需求，同时供给周边地区。

    “凤凰塔应用的这几项都是有人论证过并非新的东西”，肖从真介绍，热烟囱技术欧洲有过研究，多在沙漠使用，建筑像一个喇叭一样扣在沙漠上，靠沙漠的温度让热力像通过烟囱一样往上走，就像大棚一样，但需要担心的是，楼是否能够承担下部的热力。 

    超高层难题

    防风：在400- 600米高空，强风导致建筑摇摆位移可达1米左右

    抗震：国内外对长周期地震动作用研究不够深入，对超高层建筑结构的抗震设计缺乏指导

    消防：超高建筑会有疏散楼梯，但靠人跑下来就不太现实

    案例

    长沙“天空城市”欲超迪拜塔

    在武汉千米双子塔之前，我国和世界上不断有对千米高楼的憧憬和设计。武汉将建超千米“凤凰塔”的消息，使人联想起“天空城市”。

    去年7月，远大集团在长沙宣布，将建设一座208层、838米高的天空城市，建成后将超越迪拜塔，成为世界第一高楼。工程总造价约90亿元，预计2014年4月封顶。    

    记者在6月末的探访发现，天空城市现场奠基石旁已长满杂草，空旷的工地上种满西瓜，完全没有动工迹象。

    武汉大学土木建筑工程学院副教授邹良浩透露说，他曾与长沙天空城市的技术人员交流，这座超高建筑也遇到了防风方面的挑战。

    报道显示，天空城市更大的挑战来自消防，挑战千米的凤凰塔也需破解消防难题。