Category: 美國

像白面包一樣的建築物- New museum of contemporary art, New york

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小弟都有一段時間沒有寫美國的建築物,今日便為大家帶來一座平平淡淡的建築—New museum of contemporary art, new york.

這一座建物由日本著名建築師— 妹鳥和世和西沢立衛(SANAA) 所設計的,他們的設計理念是很簡單,因為當地的建築法例在首數層之後的空間需要作出退台以滿足街道遮陽面積的要求,因此當地的大廈大都會在第三至四層以下為一個大平台,而三至四層的層數為較細的大廈。由於這一條法例,雖然令到街道兩邊的倒影,但是令到街道建築物的建築外貌都變得一致,沿街的景觀都幾得單一化。因此,SANAA 團隊務求打破這個常規便嘗試在這座7 層高的大廈作出新嘗試,務求創造出一個新大廈外型。

SANAA 的團隊雖然都是把大廈設計成四四方方的外形,但是亦希望把大廈以不同層次的方式來退台,首先是在第二層開始退了一部份,然後在三層再退一部份,但在第四、第五層開始不但退台更往左邊移一點,在第六層和第七層當然再進一步退台但又移回中間。所以,整座大廈便好像一個積木一層一層堆砌起來,並不如其它大廈一樣單一地在某一層處退台,令這大廈變成這條街道路地標。

這樣的一個概念並不復雜,而且用了簡單的手法來處理規範的問題,令到大廈的設計不會因為規範而失去了創意的元素。其實這一點很值得亞州的建築師學 ​​習,因為香港、新加坡、中國的建築法例是相比其它歐美國家嚴緊,而中國的建築法例更可以說是世界中最復雜亦最嚴緊的國家之一, 因此有很多同業都抱怨建築設計空間往往受到法規的限制而收窄。這個SANAA 的設計不單證明了條例是死的,設計是生的,一個建築設計不會建築規範而被謀殺,相反可能成為建築設計意念的觸發點。

這一篇文章為何會名命為「像白面包一樣的建築」,而不是「像積木一樣的建築」,這博物館雖然是一層一層堆砌起來的建築,但是我認為這建築物優美之處並不是其外形,而是其平淡的外觀,這座大廈雖然與四周的建築物不同,但是以奇形怪狀、大紅大綠來作突圍。相反這個淡而無味的外觀雖然如四周的建築物不同,但是很容易被人接受,情況就可以好像意粉堆中的白面包一樣。白面包雖然與意粉不同,但是都可以每天都吃,而一些奇形怪狀、大紅大綠就有如龍蝦大餐一樣,雖然別具特色,但是偶然一次便會覺得特別,如果每天都吃龍蝦大餐則會使人受不了。

建築其實亦是同樣的道理,如果整條街道都是一些奇形怪狀的建築物,則有如迪士尼樂園一樣,可能會過了一點火位。試想一下,有誰會喜歡生活在迪士尼樂園一樣的社區呢? 偶然參觀一次迪士尼樂園便夠了。

建築師如果要突出自己的設計,是否又一定要以「標奇立異」的手法來設計呢?可否如SANAA 的設計在意粉堆中設立如白面包一樣的建築,不單可以讓人接受,而且又可以突圍呢?




Sears tower (電梯篇)

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今日來到Sears tower的最後一篇, 之前講過電梯槽設計可以說是摩天大廈設計中用最多時間的一部份, 為何?

原因是電梯的配合並不是一件容易的事情, 當設計大廈早期時, 機電工程師 /屋宇設備工程師會設算這大廈大約需要多少部電梯. 電梯的多少便當然取決於大廈的層數和面積, 另一點便是電梯的速度, 工程師會計算一部電梯需要停頓的層數, 並假設電梯會停頓的次數, 需要多少時間來跑完這座大廈.

在一般情況下, 工程師都希望把等電梯的時間控制在1分鐘之內, 有時會設定在2分鐘之內. 因此有部份電梯就只跑高層、有一些就只跑低層, 目的就是希望減少停頓的層數來控制等電梯的時間. 因為萬一停頓層數大多的話, 便需要更多的電梯來滿足需求, 但大多電梯除了減少實用面積之外, 當然還增加了成本. 請不要少看一部電梯的成本, 一部普通的電梯都需要過100萬元, 如果是高速電梯或觀光電梯就更不止這個數目.

所以, 建築師和工程師便盡量把電梯的數目調整至合理的水平, 亦盡量安排電梯的排法, 如果設計出來同一區電梯是需要4部電梯平排的話, 便很容易對用家錯失電梯, 又或者是3部、3部對排的話, 亦會對用家做成困擾. 所以,近年開始流行用電腦派梯的按制系統, 就好像太古坊一帶的商廈都是用這系統, 為的是希望集中同一層的用家在同一部電梯來減少停頓的層數, 藉此減少電梯的數目, 在理論上好像可行但好像不太受用家歡迎.

萬一在設計後期收到大租戶的要求, 希望在大廈加設獨立的電梯大堂並要求部份電梯為私用電梯的話, 就更是大災難. 聽起來好像很簡單, 但如果有關佈局並未附合大租戶的要求,  就差不多要重新排過所有的電梯並重新計算有關的時間, 雖然工程部萬不願意, 但租務部的一句話”有錢的人是最大的” 便令所有人都投降.

講到電梯就必須要講消防梯, 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, 儘管如Sears tower 或上海國金的超級摩天大廈都有同樣的要求, 所以大關的電梯都很快. 在台北101大樓的電梯是每一分鐘行540m, 所以時速可達60km/hr. 大家可能以為60km/hr不是一個很大的速度, 普通在街上的汽車都不止這個速度, 不過大家要考慮一部電梯是在靜止的狀態下, 短時間加速至60km/hr, 亦在短時間之內減速至靜止狀態, 這並不是一件簡單的事情.

要做到這樣除了要強勁的馬達和減速器之外, 還需要人類能夠承受的壓力.

F (force力) = M (mass -質量 ) x A(acceleration- 加速度)

力量和加速度(或減速度)成一個正比, 。情況有如一個人在車上, 短時間之內加速至一個高速,亦在短時間之內停車. 他便會在加速時先彈後至椅背, 然後再在停車時向前彈.

講完上升還未講下降, 如果急速下降的話, 就很可能坐跳樓機般下降, 現實情況下當然可以做到很高速的電梯 , 汽車的引擎都可以在幾十秒之內由零加速至100km/hr, 電梯當然可以, 只是Human comfort.

所以, 建築師很多工作的時間都用在安排電梯、走火梯和電線管道的位置, 當然是盡量用最少的地方便最好, 因為可以增加銷售面積.

講到底, 消防梯在那裡? 消防梯就是大廈的送貨梯, 所以通常安排在消防門之後, 目的是讓消防員在地達火場前還有一個安全的空間準備救人, 亦避免火焰沿電梯槽漫延至其他層數.




Sears tower (摩天大廈發源地篇)

今日繼續講有關摩天大廈的事情, 但繼續下去之前便一定需要提一位改變了世界的建築 – Mies van der rohe. 這位德國藉的建築師可以說是摩天大廈的始祖, 他對人類的貢獻絕不簡單, 我和你都是生活在他的設計模式下生活.

大家知道混凝土是受壓力強(good in compression), 但拉力弱( weak in extension), 所以需要配合鐵筋來加強拉力, 而奇妙地混凝土和鋼鐵的熱漲泠縮程度是完全一樣的, 因此混凝土和鋼鐵可以共同使用而沒有問題, 所以對工程界來說鐵筋和水泥是上帝給予人類的一份大禮物.

另一種常用的建築材料便是工字鐵, 工字鐵的受壓力和拉力都很強而且比混凝土輕一點, 所以巴黎鐵塔和東京鐵塔都是用工字鐵作為主要材料, 但壞處是耐火度低. 鋼鐵大約在600度左右, 鋼的硬度便會減少一半. 但火場一般都會有1800度的高溫, 因此便需要加上一層混凝土作為保護, 因為混凝土要在2000度左右才會燒熔.

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Mies van der 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, 並且他應該是第一代建築師發明把電梯槽放在摩天大廈中間, 而由於電梯槽需要一定厚度的混凝土牆作耐火度的保護, 這樣500mm左右厚的混凝土牆亦同樣作為結構的主要部份, 而柱便放在四周來支撐樓板.

這一個模式在1948年左右由Mies van der rohe 發明之後, 一直沿用至今. 現在接近香港所有的商業大廈都是在這個模式下演進,  Sear tower 當然都在這個模式下發展下去. 由於Mies van der rohe所設計的商廈主要都在Chicago, 因此chicago便亦因此成為摩天大廈發源地.

至於Sears tower 的設計理念其實很簡單, 就是一個正方形的地盤分成9格, 然後逐一拉高某一個層數, 所以Sears tower的外形是好像一個正方盒組合而成的.

另外, 摩天大廈的其中一個最大的敵人便是風力, 在Chicago絕對不能少看這個因素, 因為chicago應該是世界上最大風力的一個城市, chicago亦有wind city的稱號, 而香港在風力方面亦不簡單, 在世界上絕對是前列的位置.

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至於超級摩天大廈如何抵擋颱風和地震? 其實我在World trade centre已提及過, 今日再作補充, 當大廈愈高所承受的風力就自然愈強, 因為:

Bending Moment(擺動幅度) = Force(力) x distance(距離/高度)

所以要避免大廈因過度擺動而斷裂的話, 便需要減少大廈擺動的幅度, 地震同樣是因為大廈擺動幅度過大而導致結構損毀, 所以最簡單解決的方法便是加強結構組件來減少擺動幅度.

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                                    台北101大樓的 Damper

另外, 就當然是在屋頂上加Damper, Damper是一個大約數百噸重的混凝土塊, 四邊用彈簧連接, 當大廈在搖動時Damper會移至另一方以減少震動的幅度如上圖示.

大家可以看到昨日的超級摩天大廈很多都是上細下大, 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. 因此香港應該很難出現過100層高的大廈, 因為香港的發展商認為高層的銷售面積比低層更高, 所以高層的出售面積應該盡量擴大, 所以香港的IFC、ICC、中環廣場都只是在高層作少少的修細, 務求令平衡美觀和銷售兩方面, 但這樣少少的修細就不知花了多少時間才可以說服發展商.

就因為發展商不願意做一座上細下大的摩天大廈, 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.

至於  Mies van der rohe的建築將來陸續作補充, 因為他的設計風格很傳奇, 他曾經設計過最不實用的大廈, 亦設計過最實用的大廈.

其實設計摩天大廈大約需要花近一半的時間在設計電梯槽, 為何? 明天分解.




Sears tower (鬥高篇)

講了幾天日本是時候轉一轉話題, 其實大家可能發現自從年初一之後我都開始擴展我的話題, 除了建築物本身之外, 還希望包含多一點文化和連帶建築的人和事, 務求豐富這個網頁的內容, 亦希望為自己帶來一點新鮮感, 但始終不離本位, 今日正正經經講回建築主題.

今日終於可以理行承諾為AK 君講Sears tower, 講起sears 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, 現在世界最高的大廈應該算是在杜拜的Burj Dubai (160 – 818m), 其次便是上海的國際金融中心( 101– 492m) , 之後便是台北的101大樓 (101– 448m), 第四便是吉隆玻的Petronas Twin Towers (88– 378m), 至於Sears tower (108 – 442m), 而已倒下的World trade centre (110417m).

大家會否發現Sear tower 的高度是比第三便是吉隆玻的Petronas Twin Towers為高, 但為何前幾年為何全世界都說Petronas Twin Towers是全世界最高的大廈呢?

以上列出的高度是計算屋頂的高度, 但若果計算Architectural features 的話又好像Sear tower比Petronas Twin Towers為高, 原因就是Sears tower的頂部的兩支並不是避雷針, 而是當地電視台的發射天線, 所以有關高度不算入大樓的高度. 而101大樓的最高部份是暸望塔, 所以屋頂部份仍是以暸望塔為最終的計算, 但其實如果計算最高層的辦公室為標淮的話, Sears tower仍是擁有世界上最高的辦公室, 因為Burj Dubai和上海的國際金融中心還未正式入伙.

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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

其實, 當上海的國際金融中心在規劃時是一心希望設計一座大樓可以完全打破Sear tower 的所有紀錄成為世界第一高樓, 但當中東決心一開始破一個無人能破的紀錄, 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 – 600m高的大樓, 所以上海國金的世界第二高大樓的美譽將會在不久的將來被人打破, 但可能由於金融風暴的關系, 有關新發展計劃將可能推遲, 而相關的名譽將可能保留多一點時間.

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講到底世界各地的人都想盡辦法興建世界最高大樓為他們的夢想, 有時儘管客觀情況未能達到目的, 於是便在計算標淮來衝出重圍, 到底世界第一大樓的意義又在何處呢?

明天將講多一點關於這位于芝加哥的摩天大廈, 因為芝加哥可以說是摩天大廈的發源地, 明天繼續.




人類史上其中一次最大型的恐怖襲擊 – World Trade centre(重建篇)

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經過幾天的討論, 大家都對大廈倒塌的原因都有不的看法和回響, 所以我亦再一次翻看很多不同的書籍和網頁來回應先前網友的提問, 所以推遲至今日才開始講重建篇. 在未開始講重建的建築設計前, 先要講一下錢, 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. 雖然我未有詳細看所有保單條款, 但據我所知應只有1-2間公司會就此事作賠償, 但賠償細節我就不得而知. 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?

有一點不得不提, Twins tower是當其中一座大廈倒塌時便會獲得賠償, 但當兩個tower都倒下時便只賠一座大廈, 因為業主認為很少情況會同時倒下兩座大樓, 世事難料.

當我2004年旅遊至New york 的時間, 當時正準備重新開始復建大樓的前期工程而在World trade centre地底的通往New jersey的火車站已重新運作. 當我看見圍街板上列出數千名的死難者時, 真的很震撼. 另外正值當時是聖誕節的前夕, 節日氣氛什濃但由於機票的關系我沒有機會在New York渡聖誕, 因為我知道在World trade centre的遺址會在年底時用大光燈向天上照, 模擬Twins tower 的景象. 而Twins tower的重建計劃亦以此為核心, Twins tower原有的位置將會留空並在四周建成紀念公園並安置4座大樓作商業用途.

這個比賽是全球性的設計比賽, 相信只有京奧才會有此規模, 今次的比賽給引了世界最有名的建築師包括 Norman Foster, Richard Meier, Steven holl, Richard Rogers, SOM,HOK,KPF,Fumihiko Maki, Daniel libeskind等世界首屈一指的建築師參與,總共提交5201個方案, 以下是幾位建築師的入圍作品, 當中的作品很特別, 有些人說是破舊立新, 有些人說光怪陸離, 你們認為如何?

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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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講到World trade centre的重建設計比賽, 最後由, Daniel libeskind所勝出, 他的設計理念是把原先的Twins tower的位置改成911紀念館, 另外設有地鐵站和5座大樓而最高的大樓是Freedom tower.

World trade 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, 不斷地導出什麼政治原因, SOM 和發展商有什麼關系等等. 而相信最開心的是Norman Foster因為他一直希望把業務發展至美國, 我雖然不肯定World trade centre是他第一個在美國的項目但肯定是他在New York的第一個項目,Richard Rogers亦同樣是這樣的情況.  總之, 無論新的World trade centre也好, 舊的World trade centre也好都是充滿政治味道的建築.

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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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911紀念館的設計是把整個公園被數百棵松樹包圍, 令人在視覺上和聽覺上隔絕其他空間而慢慢進入主入口的下沈廣場, 紀念館的主要展區正是1993年汽車炸彈襲擊的地點




人類史上其中一次最大型的恐怖襲擊 – World Trade centre(結構篇)

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如果大家不是善忘的話便會記起New York – World Trade centre倒塌的一天, 這一件驚天動地的恐怖襲擊除了World Trade centre在舜間移為平地之外亦拆散了無數的家庭, 亦引發了阿富汗戰爭和第二次波斯彎大戰, 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. 這一件事雖發生在美國, 但這一件事的確改變了所有的地球人.

整個World Trade centre其實是由7個大廈所組成的建築群, 除Twins Tower之外,No. 7 World trade centre亦在這次襲擊被毀, 其餘4個World trade centre當然在恐怖襲擊受到損毀,除後因安全理由拆毀它.

在講恐怖襲擊之前, 先講其建築, 無論有否發生恐怖襲擊,World Trade centre在建築史上都是一個劃時代的建築, World Trade centre由David Rockefeller所領導的財團發展, 他的兄弟Nelson Rockefeller當時是紐約市長, 他的家族曾興建著名Rockefeller centre . Twins tower 在1961年由駐底特律的日藉建築師Minoru Yamasaki開始規劃, 大家可能會奇怪為何一個如此重要的建築, 美國人會讓外國建築師負責?

答案其實很簡單, 因為美國建築師不懂得建這樣的大廈. 因為Twins tower當時的理念是整個大樓的結構只有電梯core和外牆的柱作支撐, 所以整個室內的空間完全沒有柱. 在沒有電腦的60年代, 根本沒有美國建築師敢用這樣的設計在110層高的摩天大廈.

Minoru Yamasaki利用了日本抗震設計理念, 把47條大柱設在Twins Tower東、南、西、北四面, 而樑就設在樓板之內並連起整個外牆上的柱, 這便造成一個穩固的結構網, 因此Twins Tower的窗戶會如此細小.

講深入一點, 大家可能會聽說過摩天大廈會因強風的關系而導致倒塌, 所以愈高的大廈的抗風力便愈強, 但究竟大廈是否因風力而吹斷? 當然不是, 儘管在10號風球的情況下, 單用風力來吹斷一張A4紙都不是易事, 吹走就輕易而舉, 如要吹斷石柱的話更是一件沒可能的事.

摩天大廈根本不會害怕風力吹斷它的柱, 而是害怕因風力而吹移大廈本身而導致大廈失去平衡而倒塌. 情況就好像颱風時, 大風根本不可能吹斷你的身體, 而只是吹動你的身體導致你失去平衡而跌倒受傷.

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除大廈除怕被吹動外還被吸動, 因為當強風吹襲大廈時, 大廈會受正壓, 當陣風停頓時, 大廈會由受正壓變為負壓, 大廈便會被吸進去如上圖示. 如果大家記得在1998年香港受10號風球吹襲, 稅務大樓的玻璃窗被吹破, 主要的原因就是這樣, 玻璃窗被吸走而不是被強風吹裂.

上會講到大廈在受到強風吹襲時的情況, 另外亦提及愈高的大廈所受的風力便愈大, 為什麼? 答案其實很簡單, 因為面積大了, 受風力影響的面積便增大, 擺動幅度自然大. 如果用物理學來解釋:

Bending Moment(擺動幅度) = Force(力) x distance(距離/高度)

如果高層大廈和低層大廈所受的風力是一樣的話, 高層大廈由於高度比較長, 所以擺動幅度自然比低層大廈大, 正如20cm長的間尺會比10cm長的間尺擺動幅度大. 因此, 一個40層大廈的建築成本比20層大廈的建築成本, 多不止一倍什至三至四倍. 因為結構上除了要應付額外20層大廈自身的重量(Dead load), 還需要應付額外20層人數上的重量(Live load), 最後還需要加強Bending Moment上的負重.

另外,網友問到如果遇到龍卷風的情況會如何? 其實情況都是一樣, 因為當大廈受到任何風吹襲時都是會擺動, 只是方向而已. 龍卷風雖然有旋轉的成份, 但其實只是同一個時間向兩個不同的方向移動, 一個向前推, 另一個同時向左推. 對大廈而言, 都是因風向的關系而同一時間向兩個方擺動, 只要風力沒有超過大廈的安全系數便沒有問題.

講至這處, 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, 但如果風力是不平均地向大廈吹襲, 情況又會如何?

如圖示:

這種受力便稱為剪力(Shear force),  Twins tower為了增強的彎應力(Bending stress) 和剪力(Shear force) 的強度, 所以柱和樑都放在外牆之內. 由於Twins tower在當時是破舊立新而且是當時最高的建築物, 在結構設計上是有非常高的安全系數, 第一:東、南、西、北四邊都有59條工字鐵(I-beam)鋼柱支撐, 相對香港的IFC I 和IFC II、九龍站的ICC整個大廈都是只有8條柱, Twins tower是有在結構設計上是有非常高的安全系數. 而且使用了Mullien wall structural system即是柱和樑和樓板的連接工序先在工廠制作部件然後才送到地盤安裝, 因為水泥在調節下的溫度、溫度和氣壓下凝固, 混凝土的強度可以大幅提高. 至於樓板更是由鋼框架(Truss) 所組成的, 所以跨度和承重量都比我們常見的普通混凝土樓板為高.

另外, Twins tower所有柱都連接到每一條樁柱, 而樁柱是打至地球的地殼, 由於有如此高的安全系數, 所以儘管在1993年回教激進份子曾在地下停車場處用汽車炸彈攻擊這大廈, 但只是令這大廈的局部停車場局部倒塌, 因為炸彈根本沒有破壞外牆的柱和樁, 而且Twins tower有43個電梯糟, 每個電梯糟都需要厚厚的混凝土作保護, 用炸彈根本不易破壞大廈. 所以Twins tower在第一次恐怖襲擊後只需要20天便可重開.

不過,當時的設計安全系數是容許707客機(當時最大的客機) 沖擊這大廈, 但為何Twins tower會倒塌? 根據以下的Video, 一名美國的教授 – Professor David Ray Griffin指出大廈不是由飛機爆炸而導致倒塌, 其實是由爆炸品引起的, 但我並不同意因為根據我找到的資料並不是這樣的.

在講倒塌原因前, 先列出一些要點:

第一架客機在8:46am撞向North Tower

第二架客機在9:03am撞向South Tower

South Tower在9:59am倒塌

North Tower在10:28am倒塌

大家請細看以下三段Video:

如果根據Professor David Ray Griffin的說法, 大廈倒塌是由爆炸品引起的. 我是很懷疑:

第一:為何要在撞機一小時後才炸毀大廈, 為何不一早用爆炸品炸, 方便而快捷.

第二: 大家可以從Video看到大廈是從撞機的層數開始斷裂, 如果大廈是預先藏有爆炸品的話, 當撞機的一刻便會馬上開始爆炸, 根本不會一小時後才爆炸.

第三: 撞機後大廈雖發生爆炸但都是小爆炸, 如果要炸毀大廈必須要大量炸藥而且要發生大爆炸才可以炸毀大廈. 為何? 請看下圖:

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撞機後大廈一邊牆的30多條柱斷裂, 但仍有20多條柱柱支持而其餘三邊沒有損毀,所以沒有即時倒塌. 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, 因為電梯糟是獨立結構部份.

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另一個情況, 如果只炸電梯糟部份如上圖, 樓板和外牆便會向內倒塌, 所以會先向內然後向下倒塌, 但從Video看到Twins Tower的電梯糟和外牆是同一時間向下倒塌, 所以如此炸毀大廈便需要在Twins Tower的電梯糟和四邊外牆同時安裝炸藥才可, 而爆炸力要非常驚人.

所以我認為Professor David Ray Griffin的說法不能成立.

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大家會問,大廈是否因為結構上受損而出現弱點, 令抗風能力減少而倒塌?

昨日我講得很清楚, Twins tower 的安全系數是非常高, 樓板、柱和樑都十分穩固, 儘管局部受損都不會容易被風吹倒. 儘管吹倒情況都可能如上圖, 頂層結構受損令擺動的幅度超過安全幅度時, 大廈頂層會向一邊倒下來, 但低層是沒有問題的.

究竟大廈是何故倒塌? 我認為是兩個原因同時發生而得出這樣的結果:

1)  火焰:

Twins tower曾在1975年發生大火災, 火燒3小時後大廈結構沒有受損,因為所有條工字鐵(I-beam) 都有混凝土作保護, 混凝土要2000度才會燒熔, 一般火場的溫度只有1800度, 因為火焰的火光還是紅黃色, 火光要到2000度才變為藍色.

不過, 鋼只要600度的情況下, 鋼的硬度便減少近一半. 所以當撞機後機翼上的燃油在大廈內燃燒. 在部份混凝土被撞斷的情況下, 火的熱力便直接傳至鋼結構上, 由於鋼結構是互相交接,因此熱力便慢慢地傳至大廈四邊. 一般鋼結構的耐火度為兩小時, 所以North Tower倒塌是在撞機後兩小時發生.

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2)    風力

看完上段,大家立即會問South Tower倒塌是在撞機後1小時內發生, 這是否與火焰無關? 答案當然不是, 如大家有看我先兩篇的解釋, 便知道風力除了對大廈的彎應力(Bending stress) 做成影響外, 還有在剪力(Shear Force) 上做成影響.如上圖.

首先, 飛機是撞斷了South tower四角中其中的一條柱, 這些柱比較受力所以這直接影響大廈的彎應力(Bending stress) 和剪力(Shear Force). 另外,當火焰的熱力不斷地破壞鋼硬度的同時, 大廈的抗風力便同步下降. 由於今次撞機是在78-85層, 這是相對低的層數, 當大廈高層部份的擺動和轉動幅度超過安全幅度時, 86層以上的大廈便被扭斷, 並垂直撞向85層以下的部份. 85層以下的結構是沒有預算這樣的撞擊力更何況鋼的硬度已不如以往, 一層樓板根本不可能承受20多層的重量, 這便令整個大廈一層一層倒下來.

至於, North Tower都是同樣的情況, 只是因為受損的部份在93-99層, 這是相對地高的位置但在兩小時燃燒下, 大廈結構同樣輕易被風力扭斷然後大廈一層一層倒下來.

如果簡單來說,Twins tower的情況就好像一個膠樽被火燒軟後, 然後一擺一扭一壓, 灰飛煙滅.

正因為這原因,World trade centre會有如此多公務員殉職, 因為當他們拯救傷者時沒有聽到大爆炸的聲音, 當大廈無聲無色地被扭斷他們也同樣無聲無色地為國家犧牲.

總之這樣的事可一不可再.




紐約世貿中心(建築篇)

 

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這一件驚天動地的事件,除了令世貿大樓在舜間移為平地之外,亦拆散了無數的家庭
, 並直接地導致了今日的中東緊張局勢和嚴密的登機檢查. 這一件事雖發生在美國, 但這一件事的確改變了所有的地球人.

整個世貿大樓其實是由7個大廈所組成的建築群, 除雙子大樓之外,No. 7 World trade
centre亦在這次襲擊被毀, 其餘4個世貿大樓當然在恐怖襲擊受到損毀,除後因安全
理由拆毀它.

在講倒塌之前, 先講其建築, 無論有否發生倒塌事件,世貿大樓在建築史上都是一個
劃時代的建築,世貿大樓由David Rockefeller所領導的財團發展, 他的兄弟Nelson
Rockefeller當時是紐約市長, 他的家族曾興建著名Rockefeller centre . 雙子大
樓 在1961年由駐底特律的日藉建築師Minoru Yamasaki開始規劃, 大家可能會奇怪
為何一個如此重要的建築, 美國人會讓外國建築師負責?

答案其實很簡單, 因為美國建築師不懂得建這樣的大廈. 因為雙子大樓當時的理念
是整個大樓的結構只有電梯槽和外牆的柱作支撐, 所以整個室內的空間完全沒有柱
. 在沒有電腦的60年代, 根本沒有美國建築師敢用這樣的設計在110層高的摩天大廈
.
Minoru Yamasaki利用了日本抗震設計理念, 把47條大柱設在雙子大樓東、南、西、
北四面, 而梁就設在樓板之內並連起整個外牆上的柱, 這便造成一個穩固的結構網
, 因此雙子大樓的窗戶會如此細小.
講深入一點, 大家可能會聽說過摩天大廈會因強風的關係而導致倒塌, 所以愈高的
大廈的抗風力便愈強, 但究竟大廈是否因風力而吹斷? 當然不是, 儘管在10號風球
的情況下, 單用風力來吹斷一張A4紙都不是易事, 吹走就輕易而舉, 如要吹斷石柱
的話更是一件沒可能的事.
摩天大廈根本不會害怕風力吹斷它的柱, 而是害怕因風力而吹移大廈本身而導致大
廈失去平衡而倒塌. 情況就好像颱風時, 大風根本不可能吹斷你的身體, 而只是吹
動你的身體導致你失去平衡而跌倒受傷.

除大廈除怕被吹動外還被吸動, 因為當強風吹襲大廈時, 大廈會受正壓, 當陣風停頓
時, 大廈會由受正壓變為負壓, 大廈便會被吸進去如上圖示. 如果大家記得在1998年
香港受10號風球吹襲, 稅務大樓的玻璃窗被吹破, 主要的原因就是這樣,玻璃窗被吸
走而不是被強風吹裂.

今日講得比較深入, 但若不明白這一點很難明白雙子大樓倒塌的原因, 請問大家我
講得清不清楚?

明天繼續.