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我们能建多高? 未来摩天大楼的建筑材料和方法

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许多城市规划者预测,到 2050 年,将有超过 60 亿人居住在城市中,而在无法向外建造的地方,跟上不断增长的密度的唯一方法就是建造。 建得更高总是伴随着许多挑战,对于建筑公司来说,为了让他们的名字与最大的建筑联系起来,也是一场不那么微妙的竞争。 几乎与一座建筑被命名为世界上最高的建筑一样快,另一座建筑进入绘图板,几年后获得了称号。 天空是极限,这对项目的可施工性有何影响,哪些施工方法和材料的壮举使我们能够建造到云端?

首先,了解如何从技术上定义高层建筑很重要。 高层建筑和城市人居委员会 (CTBUH) 定义了两个达到显着高度的建筑子组。 “超高层”建筑被定义为 300 米(984 英尺)或更高,“巨型”结构至少达到 600 米(1,968 英尺)高。 按照今天的速度,每年至少有一座超高层摩天大楼竣工,截至 2020 年 6 月,已有 132 座超高层摩天大楼竣工。哈利法塔仍然是世界上最高的摩天大楼,高 2,722 英尺,也就是半英里多一点。 最近,经过8年的建设,马来西亚的Merdeka 118竣工,仅比哈利法塔短500英尺。 据预测,世界上第一座一英里高的建筑将在未来 30 年内建成,这也将带来超过 3,200 英尺高的建筑的新趋势。

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高层建筑存在各种机械和结构问题。 从大堂到200层,人们要等电梯多久? 超高层建筑将如何承受我们可以预测和无法预测的自然力量? 通过破解我们已经熟悉的现代材料和系统并创建支持创新建筑行业的材料和系统,可以解决其中许多问题。

建造高层建筑时的主要问题之一是将建筑材料保持在工地附近的能力,因为建筑物的占地面积和周边区域通常很小,尤其是在城市地区。 这给构建框架构件带来了问题,因为预制板由于无法存储而被终止时经常被带到现场。 然而,许多承包商现在正在使用倾斜墙施工工艺,允许他们在现场浇筑和组装面板,并使用起重机将它们吊装到位。

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摩天大楼也在寻找钢铁替代品,但随着建筑物高度的增加,其重量成为一个重要问题。 铝材以其简单的挤压工艺提供了一种轻质替代品,使其能够适应几乎任何外墙设计的各种形状。 它还可以很好地应对内部结构元件和外部力的压力,例如温度的快速变化和地震造成的地震破坏。 碳纤维是另一种新兴材料,重量也很轻,但它的特点是长股交织在一起形成织物状结构。 因此,它比钢强得多,使其能够实施到承受高冲击载荷的建筑物中。 碳纤维已经进入预制混凝土构件。 通过将网格放置在混凝土混合物中而不是传统的钢网中,结构单元的总重量减轻了,使其能够安全地提升到位,并在知道它保持显着的结构完整性的情况下进行固定。

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更具前瞻性的是关于混凝土未来可能是什么样子的想法。 数百年来,混凝土基本保持不变。 虽然它非常耐用,但许多人正在推动新的替代品,因为它仍然是二氧化碳排放的主要来源。 一些研究人员正在研究生物混凝土,这种生物混凝土能够通过添加石灰石细菌来治愈自己的裂缝,这种细菌可以延长混凝土的使用寿命长达 200 年。 即使是似乎不太可能被用作巨型高层结构的主要结构元素的木材,也在交叉层压木结构中找到了新的生命,使其强度可与钢相媲美。 为了展示木材的能力,日本设计公司住友林业最近透露了其在东京建造一座 350 米高的木结构的计划。 更高的建筑即将出现,建筑材料和方法正在迅速追赶,能够使这些一英里高的梦想成为现实。

本文是 主题:建筑材料的未来的一部分。 每个月我们都会通过文章、访谈、新闻和项目深入探讨一个主题。 详细了解我们的 主题。 一如既往,在 ,我们欢迎读者的贡献; 如果您想提交文章或项目,请联系我们。

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