在十年前那個涼爽的藍色早晨，一切都發生了改變，萊斯·羅伯遜遠在半個地球之外，在香港一家餐廳舉辦晚宴。餐桌上手機的震動聲——“一個令人厭惡的習慣”——是他首次意識到雙子塔之一遭到了襲擊。羅伯遜是負責雙子塔結構設計的受人尊敬的工程師，起初他並不擔心。
“我當時只是認為是一架直升機撞上了世貿中心，”他最近在自己位於 47 層的辦公室裡說道，他的辦公室可以俯瞰歸零地。 即使這起事件是不幸的，但也在雙子塔的設計容差範圍之內。 然而，幾分鐘後，當手機再次響起，傳來第二次撞擊的訊息時，他意識到這“完全是另一回事了”，於是藉口離開，在酒店房間裡觀看事態發展。
在隨後的幾周裡，羅伯遜拒絕了所有公開談論這場悲劇的請求，即使雙子塔的創新結構設計成為了公眾爭議的焦點。 “我當時認為，我作為結構設計師的職業生涯已經結束了，”他說。 事實上，似乎他的整個行業可能都已過時，因為人們普遍擔心，這些襲擊標誌著摩天大樓時代的終結。
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焦慮的故事開始充斥美國的報紙。《華爾街日報》9 月 19 日報道稱：“許多工人擔心他們高聳的住所比迷人的住所更危險。” 同日，《今日美國》的語氣則不那麼謹慎：“上週被摧毀的不僅僅是世界貿易中心。 摩天大樓作為美國地標的未來可能正在搖搖欲墜。”
在接下來的幾個月裡，媒體將報道，美國專利商標局將收到關於各種裝置的提案——降落傘、繫繩、可拆卸車輛——以方便從燃燒的建築物中逃生。 這些襲擊引發了全球範圍的眩暈症。
除了對安全的擔憂之外，還普遍認為，在數字時代，城市以及摩天大樓都已成為過去的遺物。 杜克大學工程學教授、多本關於日常世界設計的書籍的作者亨利·彼得羅夫斯基在 9/11 事件發生僅五天後，在《華盛頓郵報》的一篇題為“前進但也許不是向上”的文章中，明確地提出了這一論點。 彼得羅夫斯基認為，網際網路提供的快速便捷的電信服務轉化為“對緊湊的連續空間的需求減少”。
事實證明，關於摩天大樓衰落的各種預測最終都被證明是大錯特錯，質疑的時刻只是一個短暫的過渡期。 紐約市摩天大樓博物館的創始館長卡羅爾·威利斯說：“有很多愚蠢的預測或聲稱摩天大樓會殺死人。” “是恐怖分子殺死了人。 邪惡或危險的不是建築物。”
在海外，9/11 事件後建築業幾乎沒有停頓。 太平洋彼岸正在發生的快速城市化程序產生了對新摩天大樓的巨大需求。 “中國、中東、亞洲？ 沒有人注意到這一點，”Skidmore, Owings & Merrill 建築事務所的管理合夥人 T. J. Gottesdiener 說，這家建築事務所是企業大廈設計的代名詞。 “我們有一些專案正處於設計階段，它們都繼續進行了。”
事實上，自從那天以來，我們對摩天大樓的看法發生了巨大的變化：我們現在明白，高層建築不僅僅是天際線上傲慢的汙點。 它們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續的方式。
向上攀升
事實上，過去十年是歷史上摩天大樓建設最偉大的時期。 根據跟蹤摩天大樓開發的組織高層建築與城市人居委員會 (CTBUH) 的資料，自 2001 年以來已建造了約 350 座摩天大樓，全球數量增加了一倍以上。 “超高層”建築（高度超過 300 米的建築物）的數量在這段時間內也翻了一番。
這種繁榮正在加速。 去年標誌著迪拜哈利法塔的竣工，這座 828 米高的建築不僅是世界最高的建築，而且比其最接近的競爭對手（2004 年竣工的臺北 101 大廈）高出 320 米，大約相當於紐約市克萊斯勒大廈的高度。 今年或明年竣工的任何建築都無法取代哈利法塔的地位，但 2011 年將成為歷史上高層建築建設最偉大的年份，預計將有超過 97 座 200 米以上的摩天大樓（包括 22 座超高層建築）竣工。
“你一遍又一遍聽到的詞是‘標誌性’，”威利斯說。 “顯然，客戶要求建造標誌性建築，並且他們希望這些建築高聳——比獲得投資回報的最有效方式還要高。”
事實上，大多數超高層建築都不能完全從經濟角度來證明其合理性。 一旦建築物的高度超過大約 70 層（具體數字因地點而異），為實現結構穩定性而增加的成本以及電梯和其他服務所需的額外空間通常會排除任何直接的經濟利潤。
這些具有抱負的超高層建築絕大多數都在美國境外拔地而起。 “城市正在利用天際線來塑造自己的品牌，”CTBUH 執行董事安東尼·伍德說。 “天際線被視為一個重要的象徵，可以表明一個國家已經登上世界舞臺，並且是一個第一世界國家。”
在 2010 年竣工的 20 座最高建築中，只有一座，即芝加哥的遺產大廈，位於美國本土（並且排名第 19 位，勉強擠入榜單）。 世界貿易中心一號大樓，前稱自由塔，僅是全球在建的第四高建築。 它最終將達到象徵性的 1,776 英尺（541 米）。
中國正在引領摩天大樓熱潮。 根據麥肯錫全球研究所 2009 年釋出的一份報告，到 2025 年，中國城市的人口將增加 3.5 億。 相比之下，1915 年至 1970 年間，非裔美國人從吉姆·克勞時代的南方到美國北部城市的變革性遷徙僅導致 600 萬人口的轉移。
然而，即使超高層建築不是在美國建造的，它們仍然是非常具有民族特色的，其設計由美國建築和工程公司主導。 “如果你要在一棟建築上花費 30 億美元，”威利斯說，“你肯定希望找一個以前做過的人。”
鑑於這種本質上的保守主義，過去十年這些建築物基本結構的設計和工程方面的進步是漸進的而不是激進的，這應該不足為奇。 “就宏大的思想而言，結構設計方面真正新穎的東西很少，”羅伯遜說。 世界上最引人注目的新摩天大樓之一是位於曼哈頓下城的一座閃閃發光的 76 層、265 米高的住宅樓，由建築師弗蘭克·蓋裡設計（他將該建築起皺的鋼立面比作貝尼尼的雕塑），但從結構的角度來看，這座建築非常標準。
地震仍然對結構工程師構成嚴峻的挑戰。 位於地震帶的建築物必須足夠堅固，以承受超高層建築的所有重量，但又要足夠柔軟，以便在地面移動時搖擺。 工程公司 Thornton Tomasetti 的超高層建築結構工程師倫納德·約瑟夫說：“具有‘高質量和高剛度’的設計會使情況變得更糟，因為建築物的質量是產生地震力的原因。”
地震帶所需的更輕、更靈活的結構還必須抵抗風的推力。 針對這一難題，最具創造性的工程解決方案之一是調諧質量阻尼器，例如約瑟夫及其在 Thornton Tomasetti 的團隊為臺北 101 大廈指定的調諧質量阻尼器，該大廈直到去年還是世界最高的建築。 這個 660 公噸重的鋼球懸掛在 92 層，以最大限度地減少不舒適的運動。 它與建築物反向擺動，推拉巨大的減震器，將建築物的運動轉化為無害的熱量。
儘管這個想法似乎有悖常理，但今天的摩天大樓在地震期間實際上比低層建築具有一些優勢。 約瑟夫說：“當地面突然移動時，摩天大樓會‘順勢而為’，透過變形來吸收突然的運動。” “矮樓無法以這種方式吸收突然的地面運動，因為需要在太短的高度內吸收過多的運動。”
最壞情況設計
當然，9/11 事件告訴我們，高層建築可能需要應對的不僅僅是地震和颱風。 然而，高層建築的設計在多大程度上可以提供針對恐怖襲擊的保護是有限的，特別是考慮到現代飛機的尺寸和速度。 世界貿易中心的設計目的是抵禦波音 707 的撞擊，波音 707 的重量約為當今最大的客機空客 A380 的 20%。
大約在襲擊發生一個月後，羅伯遜發現自己又回到了香港，不得不向一家緊張不安的開發公司解釋這一現實。 過去的幾周讓他有了一些看法，他現在準備為高層建築辯護。 他說：“我向董事會表示，責任是讓飛機遠離建築物，而不是為這種情況設計建築物。”
然而，建築師和工程師並非束手無策。 改善消防員的通訊系統一直是首要任務，部分是透過在整個樓梯塔中安裝無線電中繼器來解決的。 Gottesdiener 說：“毫無疑問，由於 9/11 事件，人們更加重視生命安全。”
另一方面，在專利局備案的更為古怪的緊急出口系統中，很少有系統在設計師中取得很大進展。 結構工程師認為，這些措施充其量是無關緊要的。 普林斯頓大學建築學教授蓋伊·諾登森說：“建築物必須為人們提供以傳統方式逃生的選擇。” “你真的希望每個人都能安全逃生。”
一種剛剛開始實施的增強安全性的設計功能是在建築物之間使用天橋，這是 20 世紀早期未來主義效果圖的主要內容。 幾個未實現的歸零地提案都利用了這些通道。 最突出的現有例子是中國中央電視臺（CCTV）總部，它由兩座塔樓組成，這兩座塔樓以傾斜的角度在空中升起並連線在一起。
效果不僅僅是視覺上引人注目，儘管它確實如此。 發生火災或其他災難時，居住者有多種安全通道。 諾登森說：“從建築物的任何一點，你都可以向下和向外走，也可以向上和向外走。”他設計了一個更雄心勃勃的北京專案——與此類似的混合體綜合體。 這個多用途開發專案由紐約市建築師 Steven Holl 構思，在八座塔樓中分佈著 644 套公寓、一家酒店、一家電影院，甚至還有一所蒙特梭利學校，所有塔樓都透過空中走廊連線。
當今引人注目的建築物是使用軟體設計的，這些軟體不僅改變了摩天大樓的外觀，還改變了它們的運作方式。 計算機輔助建模技術使建築師能夠動態調整他們的設計。 建築資訊模型軟體的引入也具有同樣的變革意義，它使建築師能夠將摩天大樓複雜的機械系統——供暖、製冷以及人員和材料進出建築物的需求——整合到設計過程的最早期階段。 同樣的技術還將使建築物管理者能夠測試居住者對火災警報等特殊情況的反應，從而提高效能。
規模因素
然而，過去十年摩天大樓的最大變化可能與建築物本身的設計或尺寸無關，而是與我們如何看待它們有關。 曾經有一段時間——而且不久前——摩天大樓被理解為 SUV 的建築等價物，是對環境的一種能源和資源消耗的負擔。
“摩天大樓是綠色的這種概念與十年前的標準立場截然相反，”紐約市現代藝術博物館 2004 年高層建築里程碑式展覽的策展人特倫斯·萊利說。 “在許多人看來，綠色生活意味著住在鄉下。” 事實上，情況通常恰恰相反。 紐約或芝加哥等城市核心區人口密集的居民，人均能源消耗量遠低於郊區或農村地區的居民。
英國建築師諾曼·福斯特說：“在高密度和透過在單一緊湊的佔地面積內將生活和工作空間結合在一起來減少城市擴張方面，存在明顯的環境效益。” 他的事務所參與了眾多超高層建築的設計。 他位於法蘭克福的德國商業銀行總部於 1997 年竣工，被廣泛認為是世界上第一座“綠色”摩天大樓，以其自然通風系統、螺旋式空中花園和白天可進入的工作空間而聞名。
福斯特說：“建築物越高，利用規模經濟就越可行。” “透過將不同的功能結合在一起，我們可以平衡這些用途的能源需求，從而產生更大的環境效益。” 也許最重要的是，位置優越的摩天大樓鼓勵公共交通系統的發展和使用。
美國最環保的辦公樓是美國銀行大廈，這是一座不對稱封頂的 366 米高的白色塔樓，距離時代廣場僅一個街區。 它是第一座獲得美國綠色建築委員會頒發的能源與環境設計領導力 (LEED)“鉑金”認證的商業高層建築，這是最高級別認證。
美國銀行大廈創造了自身三分之二的能源（它有一個天然氣發電機），過濾其進入的空氣中的揮發性化合物，並回收其雨水徑流。 其落地式隔熱窗戶和內部玻璃隔斷使日光能夠深入建築物內部，並確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，你會發現相當於地球上最大的冰塊托盤。 每天晚上，冷卻器都會將 44 個巨大的桶中的水凍結，每個桶高 3 米，直徑 2.5 米。 當這些冰電池在白天融化時，它們會提供建築物大部分的空調，從而將其能源消耗轉移到非工作時間。
然而，儘管美國銀行大廈擁有所有高科技系統，但如果你問庫克 + 福克斯建築事務所的合夥人、該建築的設計師小羅伯特·F·福克斯，什麼特徵對這座大廈的可持續性最重要，他會用房地產經紀人的格言來回答：位置，位置，位置。 他說：“我們不能再讓一個人開著汽車消耗化石燃料去上班了。” “未來郊區的三層建築將無法提供必要的密度、公共交通的便利性，或讓很多人聚在一起協作的能力。”
沒錯。 與彼得羅夫斯基在 9/11 事件後立即做出的可怕預測形成鮮明對比的是，即使我們花費如此多的時間在社交媒體上（或者也許是因為我們花費如此多的時間在社交媒體上），對城市（以及城市中的摩天大樓）所提供的人際接觸的渴望比以往任何時候都更加強烈。 事實上，數字經濟的旗手谷歌最近在曼哈頓的一棟新建築上花費了 18 億美元（儘管這棟建築只有 15 層高）。
事實是，越來越多的人正在尋求那種人際接觸——或者至少是城市創造的就業機會。 根據 CTBUH 的資料，全球每週約有 100 萬人湧入城市中心。 伍德說：“城市必須垂直髮展。” 他們正在這樣做。