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早期一般10-20層的大樓就會(huì)被稱為摩天大樓，但到現(xiàn)在通常是指50層以上的大樓!在日本，超過60米的大樓就是摩天大樓，美國則是500英尺(152米)，而在中國則一般指100米以上!
人類建造建筑高度有極限嗎?
到十九世紀(jì)時(shí)，無論是東西方，超過6層的建筑仍然比較罕見，其實(shí)很簡單，因?yàn)槌叩拇髽桥榔饋韺?shí)在太麻煩，到了十九世紀(jì)中葉，電梯發(fā)明后這個(gè)情況有些改觀，但當(dāng)時(shí)的電梯也僅僅只能提升15米，而且水泵也無法送水到很高的樓頂，因此當(dāng)時(shí)的高層建筑受制于外圍配套技術(shù)水平!
芝加哥家庭保險(xiǎn)大樓
后來這些電梯和高壓水泵技術(shù)都解決了，建筑物造得越來越高，1884年~1885年間威廉·勒巴隆·詹尼設(shè)計(jì)建造的芝加哥家庭保險(xiǎn)大樓，是業(yè)界公認(rèn)的第一幢摩天大樓，但它只有12層!到了1931年，102層的帝國大廈(381米)在紐約落成，此后40年間它一直雄踞世界第一高樓!
紐約帝國大廈
1974年芝加哥西爾斯大廈竣工，取代紐約世界貿(mào)易中心雙塔成為第一高樓，此后世界第一高樓的易主速度越來越快，從美洲到亞洲(1998年馬來西亞吉隆坡的雙峰塔，451.9米)，再從亞洲到中東，現(xiàn)在的世界第一高樓是迪拜的哈利法塔，高度828米!
哈利法塔
建造摩天大樓的難點(diǎn)在哪里?
盡管看起來造個(gè)房子很簡單，但事實(shí)上高度增加后大樓的建造難度是指數(shù)級(jí)增加的，因?yàn)楦邔咏ㄖ怪备叨纫辉黾樱瑢?duì)建筑技術(shù)、材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，將會(huì)產(chǎn)生極大的影響，主要包括如下幾個(gè)方面：
結(jié)構(gòu)框架：很多高層建筑在建造時(shí)大家能發(fā)現(xiàn)，中心有一個(gè)位置建造速度明顯高于周圍，這就是建筑結(jié)構(gòu)框架的布置，有內(nèi)核式，中央核心筒的布局模式，或者外核式：雙側(cè)外核心筒布局，還有多核式：分散多個(gè)外核布局等等，隨著建筑物的高度與規(guī)模，這些結(jié)構(gòu)會(huì)被靈活選用。
材料抗壓強(qiáng)度：建筑物越來越高，重壓下水泥的抗壓強(qiáng)度要求就會(huì)極高，比如紀(jì)錄片超級(jí)工程中的上海大廈建造中就有一個(gè)混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試，如果不滿足設(shè)計(jì)壓力，那么在未來使用過程中就可能會(huì)壽命縮短或者產(chǎn)生大的質(zhì)量事故，比如產(chǎn)生剪切（詞條“剪切”由行業(yè)大百科提供）裂紋等嚴(yán)重事故。
垂直交通設(shè)計(jì)：采光、節(jié)能、易于維護(hù)、減少公攤等等都是一個(gè)非常大的課題，這些指標(biāo)很難兼顧，只能是一個(gè)妥協(xié)的結(jié)局，如果做到利益最大化，也是設(shè)計(jì)師要考慮的重要指標(biāo)。當(dāng)然另一個(gè)“交通”就是電梯，不過這個(gè)通過多級(jí)電梯來實(shí)現(xiàn)。
強(qiáng)電弱電暖通等安全與穩(wěn)定：現(xiàn)代大樓的強(qiáng)電弱電布線不亞于一座小城，而且小城大都是水平布線，而大樓的垂直變難度更大，還需要保證安全、快捷便于維護(hù)等。
消防覆蓋：高層建筑最怕火災(zāi)，這一點(diǎn)從世貿(mào)大廈雙子塔被毀的給大家的印象太深刻了，那鋼架結(jié)構(gòu)直接被燒化導(dǎo)致高層塌陷，最終像掛牌一樣直接倒地，所以防火太重要了，而高層煙囪效應(yīng)會(huì)讓火災(zāi)迅速向高層蔓延，從防火到控火，再到耐火都是一個(gè)個(gè)難題。
主動(dòng)阻尼技術(shù)
地震與側(cè)風(fēng)影響：這是不可控因素，但可以通過主動(dòng)防震阻尼予以部分或者全部抵消，比如上海大廈的慧眼系統(tǒng)，這些都是主動(dòng)防震技術(shù)，所有的高層大廈中都會(huì)主要的防震結(jié)構(gòu)和各樓層之間的防震措施等。
如果不限制規(guī)模，人類最高能造出多高的人工建筑?
上文廢了那么多話，相信很多朋友都會(huì)提出一個(gè)問題，假如不要這些幺蛾子配套設(shè)施，就直接堆個(gè)大土堆，人類最高能堆出多高的“土堆”?
從一般的理解上來看，這個(gè)大土堆的高度似乎不受限制嘛，一直往上堆就可以了，但其實(shí)它會(huì)受到很多因素的影響，比如泥土的抗壓強(qiáng)度，如果中間不設(shè)計(jì)高強(qiáng)度隔離框架的話，這座山可能會(huì)堆出塌方或者泥石流，因此它也必須要有一個(gè)鋼筋水泥的框架，然后再往上堆高!
《流浪地球》中行星發(fā)動(dòng)機(jī)最高大約為11千米高，其實(shí)這個(gè)高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)閲娍谶�在地球大氣層內(nèi)部，會(huì)帶走大量空氣!但也沒法建造再高了，不僅自身重量會(huì)壓垮自己，比如一座3萬米高的山峰，正下方底部所受到的壓力為16噸/平方厘米!產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致的鋼材（詞條“鋼材”由行業(yè)大百科提供）也會(huì)受熱強(qiáng)度降低!
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如果用超高強(qiáng)度的材料就沒有極限了嗎?其實(shí)完全不是，這和地球的結(jié)構(gòu)是有關(guān)系的!地球從內(nèi)到外是內(nèi)核、地幔、地殼，整個(gè)結(jié)構(gòu)就像一個(gè)雞蛋，而地殼就薄薄的一層浮在地球內(nèi)部的巖漿層上!因此在這層蛋殼上建造建筑物，在解決了各種技術(shù)難題之后，還有一個(gè)無法逾越的難題，那就是地殼的強(qiáng)度!
所以在地球上的山脈太可能會(huì)超過12千米，當(dāng)年的珠穆朗瑪峰據(jù)說高度就曾達(dá)到12千米，但后來把自身給壓垮了，坍塌成了現(xiàn)在的高度(火星重力比地球小很多，所以火星上最高的火山可以達(dá)到21千米)!
德國柏林設(shè)計(jì)的人造山(僅設(shè)計(jì)，極限高度大約是1千米)
但這種堆土堆的工程量非常大，為保證不塌方，需要堆成圓錐形，一個(gè)4千米高度，平均坡度30度，那么底面直徑會(huì)達(dá)到6.92千米，它的體積約為50立方千米，動(dòng)用全球的力量，估計(jì)需要填5-10年，畢竟立方千米的規(guī)模實(shí)在是太大了!如果高度十千米，角度30度，那么底面直徑將是34.64千米，體積將高達(dá)3142.6立方千米，估計(jì)需要300-600年才能填滿!按壓裂地殼的極限計(jì)算，10千米還是可以接受的，只是人類根本就完不成這樣的建筑!
突破極限高度的太空電梯
要突破高度其實(shí)也不難，不要讓地殼承受太大的力嘛，太空電梯使用一個(gè)配重在赤道上空延伸至距離地球約10萬千米遠(yuǎn)的位置，利用地球自轉(zhuǎn)的“離心力”達(dá)到平衡，因此在理論上這個(gè)建筑物高度將達(dá)到10萬千米左右!
只是它更像是傳送帶而不是一個(gè)建筑物，但如果這樣的太空電梯如果制造出來，那么它的意義將比發(fā)明火車還要偉大，它可以讓人類大規(guī)模到達(dá)太空，并將近地軌道作為跳板，到達(dá)太陽系適合人類的天體!
當(dāng)然還有一個(gè)腦洞大開的“日行跡塔”，在距離地球5萬千米的軌道上設(shè)置一顆小行星，再從這顆小行星向地球建造建筑，由上而下，其實(shí)和太空電梯差不多，唯一不一樣的是它所在的軌道和地球赤道平面有一個(gè)角度，因此它的星下點(diǎn)是一個(gè)8字形!
無論哪種高層建筑，到3千米以上就需要考慮空氣稀薄帶來的高山反應(yīng)等問題，如果到5千米以上大部分人呼吸都會(huì)困難，超過8-10千米，可能會(huì)面臨死亡，所以再往上那就是人類禁區(qū)了，必須有空氣加壓的處理，否則大樓頂部空氣稀薄，不適合生存!
