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像白面包一样的建筑物- New museum of contemporary art, New york

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小弟都有一段时间没有写美国的建筑物,今日便为大家带来一座平平淡淡的建筑—New museum of contemporary art, new york.

 

这一座建物由日本著名建筑师— 妹鸟和世和西沢立卫(SANAA) 所设计的,他们的设计理念是很简单,因为当地的建筑法例在首数层之后的空间需要作出退台以满足街道遮阳面积的要求,因此当地的大厦大都会在第三至四层以下为一个大平台,而三至四层的层数为较细的大厦。由于这一条法例,虽然令到街道两边的倒影,但是令到街道建筑物的建筑外貌都变得一致,沿街的景观都几得单一化。因此,SANAA 团队务求打破这个常规便尝试在这座层高的大厦作出新尝试,务求创造出一个新大厦外型。

 

SANAA 的团队虽然都是把大厦设计成四四方方的外形,但是亦希望把大厦以不同层次的方式来退台,首先是在第二层开始退了一部份,然后在三层再退一部份,但在第四、第五层开始不但退台更往左边移一点,在第六层和第七层当然再进一步退台但又移回中间。所以,整座大厦便好像一个积木一层一层堆砌起来,并不如其它大厦一样单一地在某一层处退台,令这大厦变成这条街道路地标。

 

这样的一个概念并不复杂,而且用了简单的手法来处理规范的问题,令到大厦的设计不会因为规范而失去了创意的元素。其实这一点很得亚州的建筑师学 ​​习,因为香港、新加坡、中国的建筑法例是相比其它欧美国家严紧,而中国的建筑法例更可以说是世界中最复杂亦最严紧的国家之一因此有很多同业都抱怨建筑设计空间往往受到法规的限制而收窄。这个SANAA 的设计不单证明了条例是死的,设计是生的,一个建筑设计不会建筑规范而被谋杀,相反可能成为建筑设计意念的触发点。

 

这一篇文章为何会名命为「像白面包一样的建筑」,而不是「像积木一样的建筑」,这博物馆虽然是一层一层堆砌起来的建筑,但是我认为这建筑物优美之处并不是其外形,而是其平淡的外观,这座大厦虽然与四周的建筑物不同,但是以奇形怪状、大红大绿来作突围。相反这个淡而无味的外观虽然如四周的建筑物不同,但是很容易被人接受,情况就可以好像意粉堆中的白面包一样。白面包虽然与意粉不同,但是都可以每天都吃,而一些奇形怪状、大红大绿就有如龙虾大餐一样,虽然别具特色,但是偶然一次便会觉得特别,如果每天都吃龙虾大餐则会使人受不了。

 

建筑其实亦是同样的道理,如果整条街道都是一些奇形怪状的建筑物,则有如迪士尼乐园一样,可能会过了一点火位。试想一下,有谁会喜欢生活在迪士尼乐园一样的社区呢偶然参观一次迪士尼乐园便了。

建筑师如果要突出自己的设计,是否又一定要以「标奇立异」的手法来设计呢?可否如SANAA 的设计在意粉堆中设立如白面包一样的建筑,不单可以让人接受,而且又可以突围呢?




Sears tower (电梯篇)

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今日来到Sears tower的最后一篇,之前讲过电梯槽设计可以说是摩天大厦设计中用最多时间的一部份,为何?

原因是电梯的配合并不是一件容易的事情,当设计大厦早期时,机电工程师/屋宇设备工程师会设算这大厦大约需要多少部电梯。电梯的多少便当然取决于大厦的层数和面积,另一点便是电梯的速度,工程师会计算一部电梯需要停顿的层数,并假设电梯会停顿的次数,需要多少时间来跑完这座大厦。

在一般情况下,工程师都希望把等电梯的时间控制在1分钟之内,有时会设定在2分钟之内。因此有部份电梯就只跑高层,有一些就只跑低层,目的就是希望减少停顿的层数来控制等电梯的时间。因为万一停顿层数大多的话,便需要更多的电梯来满足需求,但大多电梯除了减少实用面积之外,当然还增加了成本。请不要少看一部电梯的成本,一部普通的电梯都需要过100万元,如果是高速电梯或观光电梯就更不止这个数目。

所以,建筑师和工程师便尽量把电梯的数目调整至合理的水平,亦尽量安排电梯的排法,如果设计出来同一区电梯是需要4部电梯平排的话,便很容易对用家错失电梯,又或者是3部,3部对排的话,亦会对用家做成困扰。所以,近年开始流行用电脑派梯的按制系统,就好像太古坊一带的商厦都是用这系统,为的是希望集中同一层的用家在同一部电梯来减少停顿的层数,借此减少电梯的数目,在理论上好像可行但好像不太受用家欢迎。

万一在设计后期收到大租户的要求,希望在大厦加设独立的电梯大堂并要求部份电梯为私用电梯的话,就更是大灾难。听起来好像很简单,但如果有关布局并未附合大租户的要求,就差不多要重新排过所有的电梯并重新计算有关的时间,虽然工程部万不愿意,但租务部的一句话有钱的人是最大的便令所有人都投降。

讲到电梯就必须要讲消防梯, 消防梯的要求是需要在1分鐘之內能夠把消防員送至大廈所有層數之中的其中一層,尽管如西尔斯大厦或上海国金的超级摩天大厦都有同样的要求,所以大关的电梯都很快。在台北101大楼的电梯是每一分钟行540米,所以时速可达60公里/小时。大家可能以为60公里/小时不是一个很大的速度,普通在街上的汽车都不止这个速度,不过大家要考虑一部电梯是在静止的状态下,短时间加速至60公里/小时,亦在短时间之内减速至静止状态,这并不是一件简单的事情。

要做到这样除了要强劲的马达和减速器之外,还需要人类能够承受的压力。

F(力力)= M(质量 – 质量)×A(加速 – 加速度)

力量和加速度(或减速度)成一个正比。情况有如一个人在车上,短时间之内加速至一个高速,亦在短时间之内停车。他便会在加速时先弹后至椅背,然后再在停车时向前弹。

讲完上升还未讲下降,如果急速下降的话,就很可能坐跳楼机般下降,现实情况下当然可以做到很高速的电梯,汽车的引擎都可以在几十秒之内由零加速至100公里/小时,电梯当然可以,只是人体的舒适度。

所以,建筑师很多工作的时间都用在安排电梯,走火梯和电线管道的位置,当然是尽量用最少的地方便最好,因为可以增加销售面积。

讲到底,消防梯在那里?消防梯就是大厦的送货梯,所以通常安排在消防门之后,目的是让消防员在地达火场前还有一个安全的空间准备救人,亦避免火焰沿电梯槽漫延至其他层数。




Sears tower (摩天大厦发源地篇)

今日继续讲有关摩天大厦的事情,但继续下去之前便一定需要提一位改变了世界的建筑 – 密斯凡德罗这位德国借的建筑师可以说是摩天大厦的始祖,他对人类的贡献绝不简单,我和你都是生活在他的设计模式下生活

大家知道混凝土是受压力强(压缩好),但拉力弱(弱扩展),所以需要配合铁筋来加强拉力,而奇妙地混凝土和钢铁的热涨泠缩程度是完全一样的,因此混凝土和钢铁可以共同使用而没有问题,所以对工程界来说铁筋和水泥是上帝给予人类的一份大礼物。

另一种常用的建筑材料便是工字铁,工字铁的受压力和拉力都很强而且比混凝土轻一点,所以巴黎铁塔和东京铁塔都是用工字铁作为主要材料,但坏处是耐火度低。钢铁大约在600度左右,钢的硬度便会减少一半。但火场一般都会有1800度的高温,因此便需要加上一层混凝土作为保护,因为混凝土要在2000度左右才会烧熔。

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密斯·凡·德 rohe對人類最大的貢獻便是自創了在摩天大廈中使用了鋼結構並配合混凝土作樓板和加強耐火度之用,并且他应该是第一代建筑师发明把电梯槽放在摩天大厦中间,而由于电梯槽需要一定厚度的混凝土墙作耐火度的保护,这样500毫米左右厚的混凝土墙亦同样作为结构的主要部份,而柱便放在四周来支撑楼板。

这一个模式在1948年左右由密斯凡德罗发明之后,一直沿用至今。现在接近香港所有的商业大厦都是在这个模式下演进,烙印塔当然都在这个模式下发展下去。由于密斯凡德罗所设计的商厦主要都在芝加哥,因此芝加哥便亦因此成为摩天大厦发源地。

至于西尔斯大厦的设计理念其实很简单,就是一个正方形的地盘分成9格,然后逐一拉高某一个层数,所以西尔斯大厦的外形是好像一个正方盒组合而成的。

另外,摩天大厦的其中一个最大的敌人便是风力,在芝加哥绝对不能少看这个因素,因为芝加哥应该是世界上最大风力的一个城市,芝加哥亦有风城的称号,而香港在风力方面亦不简单,在世界上绝对是前列的位置。
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至于超级摩天大厦如何抵挡台风和地震?其实我在世界贸易中心已提及过,今日再作补充,当大厦愈高所承受的风力就自然愈强,因为:

弯矩(摆动幅度)=力(力)×距离(距离/高度)

所以要避免大厦因过度摆动而断裂的话,便需要减少大厦摆动的幅度,地震同样是因为大厦摆动幅度过大而导致结构损毁,所以最简单解决的方法便是加强结构组件来减少摆动幅度。

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台北101大楼的阻尼器

另外,就当然是在屋顶上加阻尼器,阻尼器是一个大约数百吨重的混凝土块,四边用弹簧连接,当大厦在摇动时阻尼器会移至另一方以减少震动的幅度如上图示。

大家可以看到昨日的超级摩天大厦很多都是上细下大, 就是希望減少上層的體積來減少擺動的便幅度從而減少對結構和電梯上的要求.因此香港应该很难出现过100层高的大厦,因为香港的发展商认为高层的销售面积比低层更高,所以高层的出售面积应该尽量扩大,所以香港的IFC,ICC,中环广场都只是在高层作少少的修细,务求令平衡美观和销售两方面,但这样少少的修细就不知花了多少时间才可以说服发展商。

就因为发展商不愿意做一座上细下大的摩天大厦, 亦不願意為結構作過多的投資所以香港應該不大可能出現超過100層的摩天大廈.

至于密斯凡德罗的建筑将来陆续作补充,因为他的设计风格很传奇,他曾经设计过最不实用的大厦,亦设计过最实用的大厦。

其实设计摩天大厦大约需要花近一半的时间在设计电梯槽,为何?明天分解。




Sears tower (斗高篇)

讲了几天日本是时候转一转话题,其实大家可能发现自从年初一之后我都开始扩展我的话题,除了建筑物本身之外,还希望包含多一点文化和连带建筑的人和事,务求丰富这个网页的内容,亦希望为自己带来一点新鲜感,但始终不离本位,今日正正经经讲回建筑主题。

今日终于可以理行承诺为AK君讲西尔斯大厦,讲起西尔斯 tower就必須要講它的高度.這一座曾經是世界最高的建築物原來包含了不少故事.

首先,就是它的高度,现在世界最高的大厦应该算是在杜拜的迪拜塔(160层 – 818米高),其次便是上海的国际金融中心(101层 – 492米高),之后便是台北的101大楼(101层 – 448米高),第四便是吉隆玻的双子塔(88层 – 378米高),至于西尔斯大厦是(108层 – 442米高),而已倒下的世贸中心是(110层417米高)。

大家会否发现烙印塔的高度是比第三便是吉隆玻的双子塔为高,但为何前几年为何全世界都说双子塔是全世界最高的大厦呢?

以上列出的高度是计算屋顶的高度,但若果计算建筑特色的话又好像烙印塔比双子塔为高,原因就是西尔斯大厦的顶部的两支并不是避雷针,而是当地电视台的发射天线,所以有关高度不算入大楼的高度。而101大楼的最高部份是了望塔,所以屋顶部份仍是以了望塔为最终的计算,但其实如果计算最高层的办公室为标淮的话,西尔斯大厦仍是拥有世界上最高的办公室,因为迪拜塔和上海的国际金融中心还未正式入伙。

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Burj Dubai

  

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                               台北101大樓

  

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Petronas Twin Towers,吉隆玻

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   Worlds trade centre, NY

其实,当上海的国际金融中心在规划时是一心希望设计一座大楼可以完全打破烙印塔的所有纪录成为世界第一高楼,但当中东决心一开始破一个无人能破的纪录, 一建便要建比現在所有大樓高40%的超級摩天大廈,上海的國金的夢想只能成為世界第二高的大樓, 不過現在世界上包括上海、俄羅斯、芝加哥、紐約世貿遺址都將會不斷興建500 – 600米高的大楼,所以上海国金的世界第二高大楼的美誉将会在不久的将来被人打破,但可能由于金融风暴的关系,有关新发展计划将可能推迟,而相关的名誉将可能保留多一点时间。

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讲到底世界各地的人都想尽办法兴建世界最高大楼为他们的梦想,有时尽管客观情况未能达到目的,于是便在计算标淮来冲出重围,到底世界第一大楼的意义又在何处呢?

明天将讲多一点关于这位于芝加哥的摩天大厦,因为芝加哥可以说是摩天大厦的发源地,明天继续。




人类史上其中一次最大型的恐怖袭击 – 世界贸易中心(重建篇)

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经过几天的讨论,大家都对大厦倒塌的原因都有不的看法和回响,所以我亦再一次翻看很多不同的书籍和网页来回应先前网友的提问,所以推迟至今日才开始讲重建篇。在未开始讲重建的建筑设计前,先要讲一下钱,據我所知911恐怖襲擊是世界上單一事件所引發的最大保險賠償案件,但問題是有很多保單例如財物保險、火險、意外或第三者責任保險等都有例明在恐怖襲擊的情況下是不會賠償的.虽然我未有详细看所有保单条款,但据我所知应只有1-2间公司会就此事作赔偿,但赔偿细节我就不得而知。不過,我知道勞工保和人壽保在恐怖襲擊的情況下一樣可獲賠償.請問大家有否再一步資料?

有一点不得不提,双子塔是当其中一座大厦倒塌时便会获得赔偿,但当两个塔都倒下时便只赔一座大厦,因为业主认为很少情况会同时倒下两座大楼,世事难料。

当我2004年旅游至纽约的时间,当时正准备重新开始复建大楼的前期工程而在世界贸易中心地底的通往新泽西的火车站已重新运作。当我看见围街板上列出数千名的死难者时,真的很震撼。另外正值当时是圣诞节的前夕,节日气氛什浓但由于机票的关系我没有机会在纽约渡圣诞,因为我知道在世界贸易中心的遗址会在年底时用大光灯向天上照,模拟双子塔的景象。而双子塔的重建计划亦以此为核心,双子塔原有的位置将会留空并在四周建成纪念公园并安置4座大楼作商业用途。

这个比赛是全球性的设计比赛,相信只有京奥才会有此规模,今次的比赛给引了世界最有名的建筑师包括诺曼·福斯特,理查德·迈耶,史蒂芬·霍尔,理查德·罗杰斯, SOM , HOK , KPF ,槙文彦,丹尼尔·里伯斯金等世界首屈一指的建筑师参与,总共提交5201个方案,以下是几位建筑师的入围作品,当中的作品很特别,有些人说是破旧立新,有些人说光怪陆离,你们认为如何?

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United Architect

 

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Foreign office architect

 

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Norman Foster

 

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Daniel libeskind

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讲到世界贸易中心的重建设计比赛,最后由丹尼尔·里伯斯金所胜出,他的设计理念是把原先的双子塔的位置改成911纪念馆,另外设有地铁站和5座大楼而最高的大楼是自由塔。

世界贸易centre除了是美國和恐怖份子的開戰的地方也成了全世界建築師新的戰場,大家為了在歷史上留名都無所不用奇技.起初大家都以為Daniel libeskind會負責整個項目,但如此重要的項目怎會較由一個非美國人負責,也不不可能由一人獨吞,所以不知何故整個項目分拆成多個部份,

SOM负责自由塔和7世界贸易中心

SOM負責Freedom tower和 7 World trade centre

Norman Foster負責 Tower 2

Richard Rogers負責 Tower 3

Fumihiko Maki負責 Tower 4

Port Authority of New York負責 Tower 5

Michael Arad 負責911紀念館

Santiago Calatrava 負責WTC地鐵站

Frank Gehry負責World Trade Center Performing Arts Center.

相反Daniel libeskind好像沒有參與有關項目的設計儘管他是比賽的優勝者,所以很多人都提出不同的陰謀論,不断地导出什么政治原因, SOM和发展商有什么关系等等。而相信最开心的是诺曼·福斯特因为他一直希望把业务发展至美国,我虽然不肯定世界贸易中心是他第一个在美国的项目但肯定是他在纽约的第一个项目,理查德·罗杰斯亦同样是这样的情况。总之,无论新的世界贸易中心也好,旧的世界贸易中心也好都是充满政治味道的建筑。

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SOM的Freedom tower

 

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Norman Foster –  Tower 2

 

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Fumihiko maki – Tower 4

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相反丹尼尔libeskind好像沒有參與有關項目的設計儘管他是比賽的優勝者,所以很多人都提出不同的陰謀論,不断地导出什么政治原因, SOM和发展商有什么关系等等。而相信最开心的是诺曼·福斯特因为他一直希望把业务发展至美国,我虽然不肯定世界贸易中心是他第一个在美国的项目但肯定是他在纽约的第一个项目,理查德·罗杰斯亦同样是这样的情况。总之,无论新的世界贸易中心也好,旧的世界贸易中心也好都是充满政治味道的建筑。




人类史上其中一次最大型的恐怖袭击 – 世界贸易中心(结构篇)

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如果大家不是善忘的话便会记起纽约 – 世界贸易中心倒塌的一天,这一件惊天动地的恐怖袭击除了世界贸易中心在舜间移为平地之外亦拆散了无数的家庭,亦引发了阿富汗战争和第二次波斯弯大战,並直接地導致了今日的中東緊張局勢、記者被殺、平民在伊拉克被斬首、種族仇恨、油價高企(油價高企的原因當然與人抄賣油價有關)和嚴密的登機檢查.这一件事虽发生在美国,但这一件事的确改变了所有的地球人。

整个世界贸易中心其实是由7个大厦所组成的建筑群,除双子塔之外,号7世界贸易中心亦在这次袭击被毁,其余4个世界贸易中心当然在恐怖袭击受到损毁,除后因安全理由拆毁它。

在讲恐怖袭击之前,先讲其建筑,无论有否发生恐怖袭击,世界贸易中心在建筑史上都是一个划时代的建筑,世界贸易中心由戴维·洛克菲勒所领导的财团发展,他的兄弟纳尔逊·洛克菲勒当时是纽约市长,他的家族曾兴建著名的洛克菲勒中心。双子塔在1961年由驻底特律的日借建筑师山崎实开始规划,大家可能会奇怪为何一个如此重要的建筑,美国人会让外国建筑师负责?

答案其实很简单,因为美国建筑师不懂得建这样的大厦。因为双子塔当时的理念是整个大楼的结构只有电梯核心和外墙的柱作支撑,所以整个室内的空间完全没有柱。在没有电脑的60年代,根本没有美国建筑师敢用这样的设计在110层高的摩天大厦。

山崎实利用了日本抗震设计理念,把47条大柱设在双子塔东,南,西,北四面,而梁就设在楼板之内并连起整个外墙上的柱,这便造成一个稳固的结构网,因此双子塔的窗户会如此细小。

讲深入一点,大家可能会听说过摩天大厦会因强风的关系而导致倒塌,所以愈高的大厦的抗风力便愈强,但究竟大厦是否因风力而吹断?当然不是,尽管在10号风球的情况下,单用风力来吹断一张A4纸都不是易事,吹走就轻易而举,如要吹断石柱的话更是一件没可能的事。

摩天大厦根本不会害怕风力吹断它的柱,而是害怕因风力而吹移大厦本身而导致大厦失去平衡而倒塌。情况就好像台风时,大风根本不可能吹断你的身体,而只是吹动你的身体导致你失去平衡而跌倒受伤。

 

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除大厦除怕被吹动外还被吸动,因为当强风吹袭大厦时,大厦会受正压,当阵风停顿时,大厦会由受正压变为负压,大厦便会被吸进去如上图示。如果大家记得在1998年香港受10号风球吹袭,税务大楼的玻璃窗被吹破,主要的原因就是这样,玻璃窗被吸走而不是被强风吹裂。

上会讲到大厦在受到强风吹袭时的情况,另外亦提及愈高的大厦所受的风力便愈大,为什么?答案其实很简单,因为面积大了,受风力影响的面积便增大,摆动幅度自然大。如果用物理学来解释:

弯矩(摆动幅度) =力(力)×距离(距离/高度)

如果高层大厦和低层大厦所受的风力是一样的话,高层大厦由于高度比较长,所以摆动幅度自然比低层大厦大,正如20厘米长的间尺会比10厘米长的间尺摆动幅度大。因此,一个40层大厦的建筑成本比20层大厦的建筑成本,多不止一倍什至三至四倍。因为结构上除了要应付额外20层大厦自身的重量(恒载) ,还需要应付额外20层人数上的重量(活荷载) ,最后还需要加强弯矩上的负重。

另外,网友问到如果遇到龙卷风的情况会如何?其实情况都是一样,因为当大厦受到任何风吹袭时都是会摆动,只是方向而已。龙卷风虽然有旋转的成份,但其实只是同一个时间向两个不同的方向移动,一个向前推,另一个同时向左推。对大厦而言,都是因风向的关系而同一时间向两个方摆动,只要风力没有超过大厦的安全系数便没有问题。

讲至这处,大家可能問現在講述的情況都是在側面而且假設情況風力只向大廈平均地吹襲,但如果风力是不平均地向大厦吹袭,情况又会如何?

 

 

这种受力便称为剪力(剪切力) ,双子塔为了增强的弯应力(弯曲应力)和剪力(剪切力)的强度,所以柱和梁都放在外墙之内。由于双子塔在当时是破旧立新而且是当时最高的建筑物,在结构设计上是有非常高的安全系数,第一:东,南,西,北四边都有59条工字铁( I型)钢柱支撑,相对香港的国际金融中心我和国际金融中心二期,九龙站的ICC整个大厦都是只有8条柱,双子塔是有在结构设计上是有非常高的安全系数。而且使用了Mullien墙结构体系即是柱和梁和楼板的连接工序先在工厂制作部件然后才送到地盘安装,因为水泥在调节下的温度,温度和气压下凝固,混凝土的强度可以大幅提高。至于楼板更是由钢框架(桁架)所组成的,所以跨度和承重量都比我们常见的普通混凝土楼板为高。

另外,双子塔的所有柱都连接到每一条桩柱,而桩柱是打至地球的地壳,由于有如此高的安全系数,所以尽管在1993年回教激进份子曾在地下停车场处用汽车炸弹攻击这大厦,但只是令这大厦的局部停车场局部倒塌,因为炸弹根本没有破坏外墙的柱和桩,而且双子塔有43个电梯糟,每个电梯糟都需要厚厚的混凝土作保护,用炸弹根本不易破坏大厦。所以双子塔在第一次恐怖袭击后只需要20天便可重开。

不过,当时的设计安全系数是容许707客机(当时最大的客机)冲击这大厦,但为何双子塔会倒塌?根据以下的视频,一名美国的教授大卫 – 格里芬教授指出大厦不是由飞机爆炸而导致倒塌,其实是由爆炸品引起的,但我并不同意因为根据我找到的资料并不是这样的。

 

 

在讲倒塌原因前,先列出一些要点:

第一架客机在上午8:46撞向北塔

第二架客机在上午09时03分撞向南楼

南塔在上午09时59分倒塌

北塔在上午10:28倒塌

大家请细看以下三段视频:

 

 

 

 

 

 

 

 

如果根据教授大卫·格里芬的说法,大厦倒塌是由爆炸品引起的。我是很怀疑:

第一:为何要在撞机一小时后才炸毁大厦,为何不一早用爆炸品炸,方便而快捷。

第二:大家可以从视频看到大厦是从撞机的层数开始断裂,如果大厦是预先藏有爆炸品的话,当撞机的一刻便会马上开始爆炸,根本不会一小时后才爆炸。

第三:撞机后大厦虽发生爆炸但都是小爆炸,如果要炸毁大厦必须要大量炸药而且要发生大爆炸才可以炸毁大厦。为何?请看下图:

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撞机后大厦一边墙的30多条柱断裂,但仍有20多条柱柱支持而其余三边没有损毁,所以没有即时倒塌。如果炸毀大廈東、南、西、北四邊的柱可以令所有樓板倒塌但電梯糟部份不會倒下來,因为电梯糟是独立结构部份。

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另一个情况,如果只炸电梯糟部份如上图,楼板和外墙便会向内倒塌,所以会先向内然后向下倒塌,但从视频看到双子塔的电梯糟和外墙是同一时间向下倒塌,所以如此炸毁大厦便需要在双子塔的电梯糟和四边外墙同时安装炸药才可,而爆炸力要非常惊人。

所以我认为教授大卫·格里芬的说法不能成立。

 

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大家会问,大厦是否因为结构上受损而出现弱点,令抗风能力减少而倒塌?

昨日我讲得很清楚,双子塔的安全系数是非常高,楼板,柱和梁都十分稳固,尽管局部受损都不会容易被风吹倒。尽管吹倒情况都可能如上图,顶层结构受损令摆动的幅度超过安全幅度时,大厦顶层会向一边倒下来,但低层是没有问题的。

究竟大厦是何故倒塌?我认为是两个原因同时发生而得出这样的结果:

1 )火焰:

双子塔曾在1975年发生大火灾,火烧3小时后大厦结构没有受损,因为所有条工字铁( I型)都有混凝土作保护,混凝土要2000度才会烧熔,一般火场的温度只有1800度,因为火焰的火光还是红黄色,火光要到2000度才变为蓝色。

不过,钢只要600度的情况下,钢的硬度便减少近一半。所以当撞机后机翼上的燃油在大厦内燃烧。在部份混凝土被撞断的情况下,火的热力便直接传至钢结构上,由于钢结构是互相交接,因此热力便慢慢地传至大厦四边。一般钢结构的耐火度为两小时,所以北塔倒塌是在撞机后两小时发生。

 

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2 )风力

看完上段,大家立即会问南塔倒塌是在撞机后1小时内发生,这是否与火焰无关?答案当然不是,如大家有看我先两篇的解释,便知道风力除了对大厦的弯应力(弯曲应力)做成影响外,还有在剪力(剪切力)上做成影响。如上图。

首先,飞机是撞断了南塔四角中其中的一条柱,这些柱比较受力所以这直接影响大厦的弯应力(弯曲应力)和剪力(剪切力) 。另外,当火焰的热力不断地破坏钢硬度的同时,大厦的抗风力便同步下降。由于今次撞机是在78-85层,这是相对低的层数,当大厦高层部份的摆动和转动幅度超过安全幅度时, 86层以上的大厦便被扭断,并垂直撞向85层以下的部份。 85层以下的结构是没有预算这样的撞击力更何况钢的硬度已不如以往,一层楼板根本不可能承受20多层的重量,这便令整个大厦一层一层倒下来。

至于北座都是同样的情况,只是因为受损的部份在93-99层,这是相对地高的位置但在两小时燃烧下,大厦结构同样轻易被风力扭断然后大厦一层一层倒下来。

如果简单来说,双子塔的情况就好像一个胶樽被火烧软后,然后一摆一扭一压,灰飞烟灭。

正因为这原因,世界贸易中心会有如此多公务员殉职,因为当他们拯救伤者时没有听到大爆炸的声音,当大厦无声无色地被扭断他们也同样无声无色地为国家牺牲。

总之这样的事可一不可再。

 

 




纽约世贸中心(建筑篇)

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这一件惊天动地的事件,除了令世贸大楼在舜间移为平地之外,亦拆散了无数的家庭
, 并直接地导致了今日的中东紧张局势和严密的登机检查. 这一件事虽发生在美国, 但这一件事的确改变了所有的地球人.

整个世贸大楼其实是由7个大厦所组成的建筑群, 除双子大楼之外,No. 7 World trade
centre亦在这次袭击被毁, 其余4个世贸大楼当然在恐怖袭击受到损毁,除后因安全
理由拆毁它.

在讲倒塌之前, 先讲其建筑, 无论有否发生倒塌事件,世贸大楼在建筑史上都是一个
划时代的建筑,世贸大楼由David Rockefeller所领导的财团发展, 他的兄弟Nelson
Rockefeller当时是纽约市长, 他的家族曾兴建著名Rockefeller centre . 双子大
楼 在1961年由驻底特律的日藉建筑师Minoru Yamasaki开始规划, 大家可能会奇怪
为何一个如此重要的建筑, 美国人会让外国建筑师负责?

答案其实很简单, 因为美国建筑师不懂得建这样的大厦. 因为双子大楼当时的理念
是整个大楼的结构只有电梯槽和外墙的柱作支撑, 所以整个室内的空间完全没有柱
. 在没有电脑的60年代, 根本没有美国建筑师敢用这样的设计在110层高的摩天大厦
.
Minoru Yamasaki利用了日本抗震设计理念, 把47条大柱设在双子大楼东、南、西、
北四面, 而梁就设在楼板之内并连起整个外墙上的柱, 这便造成一个稳固的结构网
, 因此双子大楼的窗户会如此细小.
讲深入一点, 大家可能会听说过摩天大厦会因强风的关系而导致倒塌, 所以愈高的
大厦的抗风力便愈强, 但究竟大厦是否因风力而吹断? 当然不是, 尽管在10号风球
的情况下, 单用风力来吹断一张A4纸都不是易事, 吹走就轻易而举, 如要吹断石柱
的话更是一件没可能的事.
摩天大厦根本不会害怕风力吹断它的柱, 而是害怕因风力而吹移大厦本身而导致大
厦失去平衡而倒塌. 情况就好像台风时, 大风根本不可能吹断你的身体, 而只是吹
动你的身体导致你失去平衡而跌倒受伤.

除大厦除怕被吹动外还被吸动, 因为当强风吹袭大厦时, 大厦会受正压, 当阵风停顿
时, 大厦会由受正压变为负压, 大厦便会被吸进去如上图示. 如果大家记得在1998年
香港受10号风球吹袭, 税务大楼的玻璃窗被吹破, 主要的原因就是这样,玻璃窗被吸
走而不是被强风吹裂.

今日讲得比较深入, 但若不明白这一点很难明白双子大楼倒塌的原因, 请问大家我
讲得清不清楚?

明天继续.