高层建筑都有颗坚强的心

今日的高大建筑，最吸引人眼球的，似乎是其克服垂直方向地心引力的成就。但其实，这些现代建筑背后的工程技术，还必须接受另一维度的检验，那就是对水平方向的风力的计算。
　　
　　建筑中对于风的考虑，自古就存在了。比如古代中国人盖房子，会选择河流的北面，或者山坡的南面，这就是一种避风的方式。直到今天，陕西的黄土高原上，仍然有挖在地面之下的窑洞。水平面下的院子和窑洞，能够有效地避开塬（注：黄土高原地区的一种地貌，四周陡峭，顶上平坦）上的冷风。
　　
　　从故宫太和殿的大顶，到江浙沿海青砖黑瓦的传统平房，屋顶的样式，除了满足审美的需要，还需科学的考证，比如屋顶倾斜的角度就很有讲究。虽然工匠未必能说得清楚，但一定倾斜角度的屋顶确实可以有效地降低强风对建筑的冲击力。
　　
　　严格意义上讲建筑师对风的关注，源于1940年倒塌的美国塔科马大桥。这座现代化的钢筋混凝土斜拉索大桥只存在了短短4个月，就被风给吹塌了。
　　
　　今天大型建筑工程所采用的很多方法，都是从对塔科马大桥的加固和倒塌原因的研究中总结出来的。如增加液压阻尼设备，这个不起眼的小玩意儿，可以让整个桥梁不至于越抖越厉害。
　　
　　相对于桥梁来说，高层建筑更是现代社会的象征，同时也更加为风所困。这些高耸入云的大个头，在风的面前，既不能太强硬，也不能太软弱。太强硬了，缺少韧性，一旦超过极限，容易一败涂地；太软弱了，就更会随风起舞，同谈安全。
　　
　　事实上，绝大多数的超高建筑，在风的作用下，都会发生水平方向的位移。在这些建筑中办公的人，特别是在高层办公室工作的职自，都需一段时间，才能逐渐适应那种晕晕的感觉。不过这些看上去摇摇摆摆的高层建筑，往往都有一颗坚强的心——高楼的中间，往往是电梯的周围，是高强度的铜梁结构，这就像整座大厦的一根定海神针，足以保证结构稳固。
　　
　　还有一些建筑采用的方法，看上去更为有趣，比如在楼顶放置几百吨重的大水泥块，由电脑控制。这些东西所组成的既原始又前卫的系统，可以判断建筑在风力作用下摇摆的方向，然后做反向的运动，通过调整重心，来降低整体的摇摆和晃动。这和走钢丝的杂耍演员，手持一根平衡棒，是一个道理。
　　
　　从20世纪60至70年代开始，就已经有一帮大学的研究人员以研究“凤工程”养家糊口了。那些饱受风灾袭击的发打国家，比如美国和日本，都通过立法或者设定长期计划，花几百上千亿美元研究防风抗风的科学理论和工程方案。不过直到今天为止，最有效但也是最贵的测试方式，还是现场实地测量，至少也是风洞模拟。因为完全有效的数学模型，可以说至今仍然没有建立起来，风，实在是太复杂了。
　　
　　作为世界上最大的发展中国家，中国这个舞台让很多世界建筑设计大师心向往之。那些知名的大型建筑，比如东方明珠以及周围椿林总总的摩天大楼、跨海大桥，其中有不少就是在中国自己建立的大型风洞群实验基地进行验证的，而这里同时也是国家最先进飞行器进行空气动力验证的地方。至于它们的具体位置嘛，还是不能为外人所知的。