Cover Skidmore, Owings & Merrill (SOM)高级领导及建筑师Scott Duncan。
Skidmore, Owings & Merrill (SOM)高级领导及建筑师Scott Duncan。
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“超高层建筑”的故事远不止于高度的较量，因为高度纪录终将被打破。让一座建筑实现真正飞跃的，是对材料、气候与能源的深入探求。
建筑师Nguyen Hoang Viet先生，作为GreenConcept设计事务所的创始人，在9月26日于河内建设大学举办的“重力对话2：凌云之上”活动中发表了演说。这是SÂN ĐÌNH系列活动中的第二场，该系列聚焦于超高层建筑与垂直城市的发展，并得到了本土建筑社区、专家与咨询机构的支持。SÂN ĐÌNH致力于构建一个知识连接、专业对话与人才培养的生态系统，为建筑与建设领域的青年一代赋能。
引领观众探索新高度的是SOM（Skidmore, Owings & Merrill）事务所的高级领导Scott Duncan建筑师。作为全球极具影响力的建筑、工程与规划机构，SOM曾斩获逾2,000项国际大奖，其代表作包括美国的威利斯大厦（Willis Tower）、世界贸易中心一号楼，以及阿联酋的世界最高建筑——哈利法塔（Burj Khalifa）。Scott Duncan建筑师深耕SOM近三十年，负责过亚洲、中东、美国及澳大利亚等地诸多复杂且规模宏大的项目，涵盖超高层建筑、机场及综合体开发等领域。
在演讲中，Scott Duncan建筑师向观众勾勒了在新环境与新技术背景下，超高层建筑设计的未来图景。在未来，建筑、基础设施、能源与技术的融合将共同构建出更具可持续性与适应力的城市。
绿色材料的优化应用
在建筑学界，高度超过300米的塔楼被称为“超高层建筑”，超过600米则被定义为“特高层建筑”。然而，Scott Duncan建筑师提出的第一个核心议题并非高度，而是环境效率与可持续性，特别是如何降低超高层建筑的碳足迹。他指出，这或许是当前建筑业面临的最严峻挑战，因为仅建筑的运营环节就占全球排放量的约28%，而混凝土、钢筋和铝材又贡献了近23%的排放。
虽然许多超高层建筑已开始采用低碳排放材料，但Scott Duncan建筑师认为，更应考量如何实现材料的节约与最优使用。以木材为例，与其使用全实木胶合结构，建筑师可采用空间拼贴法，仅在最必要的部位进行胶合。这种方法在实现同等承重效果的前提下，比全实木结构节省了一半的木材消耗量，堪称材料效率提升的典范。
前沿技术亦能辅助计算并构建最高效的施工方案。每座超高层建筑都必须权衡平面布局、空间深度与结构效能这三个内在矛盾的因素。SOM曾与麻省理工学院（MIT）开展合作，利用人工智能（AI）分析成千上万种方案，根据效率、开间、灵活性与形体四个维度进行比对。建筑师设定目标，计算机则通过算法指出使用最少混凝土和钢筋的最优外形方案。Scott Duncan建筑师评价道：“这种方案在几年前是难以想象的。”
Above 活动现场：“重力对话2：凌云之上”全景展示。
活动现场：“重力对话2：凌云之上”全景展示。
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在施工阶段，机器人技术同样发挥着关键作用。混凝土是地球上除水之外人类使用最广泛的资源，占据了全球碳排放量的5%左右。在典型的超高层建筑中，楼板系统占到了蕴含碳排放量的40%至60%，这也是节能减排潜力最大的领域。如果通过在最关键位置浇筑混凝土来塑造楼板，天花板表面将形成类似雕塑的艺术形式，同时减少材料消耗。机器人能够根据数字模型直接切割模具，确保高效且精准，从而使复杂造型不再依赖昂贵的手工模板施工，显著降低了混凝土建筑的建造费用。
让建筑学会“呼吸”
对于热带地区的超高层建筑，空调系统消耗了约55%的运营能源，而在高峰期，太阳辐射占到总制冷负荷的一半。Scott Duncan建筑师质疑道：“除了完全依赖空调，我们的建筑能否学会自主呼吸？”改变平面设计（如从方形转为钻石形或圆角）有助于降低空调能耗。通过引入有效的遮阳解决方案，高峰期空调需求可降低多达49%，全年的空调需求降幅亦可超过30%。
在河内等城市，遮阳是最高效的建筑设计工具之一。以中国深圳的农村商业银行总部为例，覆盖建筑外部的交叉网格不仅承托了结构，确保了内部楼层完全通透无柱，还起到了大厅遮阳的作用。从外部观察，网格厚度在玻璃幕墙上形成了阴影，减少了建筑的热吸收。与常规建筑幕墙相比，这种网格系统将全方位的太阳辐射平均降低了三分之一。
Above Scott Duncan建筑师在活动现场进行精彩演讲。
Scott Duncan建筑师在活动现场进行精彩演讲。
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集成的混合自然通风系统允许空气根据季节在公共区域和主要办公层之间流动。垂直贯穿整座塔楼的竖向中庭自动格栅，以及各办公楼层的电动通风窗，共同形成了一个灵活系统，使建筑能在气候适宜时自在“呼吸”。
实现能源自主
受AI数据中心需求驱动，全球电力需求预计将强劲增长。因此，SOM的理念已不止于建造节能超高层建筑，而是让它们能够产出能源。位于印度尼西亚雅加达的Pertamina能源塔，被设计为全球首座以能源为核心设计的超高层建筑，力求实现净零排放。其塔身顶部向外延展，渐趋收窄，露出一个风洞装置，利用盛行风和高层的大风速来生产能源。
该建筑拥有独立的中央能源工厂，用于为整个园区供能。“能量带”作为一个带屋顶的通道，既可遮阳挡雨，又通过屋顶的光伏系统产生电力，连接整个园区，横跨高架土丘与花园，创造出一系列便捷的公共空间。鉴于印度尼西亚是火山岛链，SOM还利用地热能来驱动建筑的空调冷却涡轮机。
SOM目前正在研究其他雄心勃勃的能源生产方案，如将类似于水电原理的系统整合到摩天大楼的结构中。该系统可在不产生损耗的情况下无限期储存电能，优于锂电池。展望未来，这些超高层建筑不仅能为自身供电，还能反哺城市。Scott Duncan建筑师说道：“想象一下，城市中这些建筑在白天储存太阳能，晚上将其归还给电网。这是真正实现不仅消耗能源，更能助力城市照明、支持数据中心或为您住宅供能的未来超高层建筑范式。”
