用未来的材料重新构想过去的建筑

我们之所以对著名建筑着迷，部分原因在于它们所承载的历史感。当你看着白宫时，你不仅仅是在看一座建筑；你是在回顾我们共同的总统历史。这很好。但如果你冷酷地审视这些结构，就像它们只是一堆塑形良好的混凝土和钢铁，你可能会合理地怀疑：我们能做得更好吗？

因此，我们采访了几位在建筑行业具有前瞻性思维的专业人士。问题大致是这样的：如果我们用我们现在或将来拥有的材料来重建一座著名建筑或桥梁，我们会做些什么不同？ 这个问题足够模糊，足以引起兴趣。以下是我们的反馈。

金门大桥，1937 年

密歇根大学的 Jerome Lynch

我们大部分时间都能很好地建造桥梁。但土木工程师 Jerome Lynch 通过使用能够自动检测结构问题并防止其演变成灾难的传感器，让它们变得更加安全。他的工作使他入选了我们 2009 年的十大杰出青年天才榜。在这里，他用当今最尖端的技术重新构想了金门大桥。

如果今天建造金门大桥，就可以实现密集的无线传感器仪表化，以监测桥梁及其载荷。这些设备成本低廉，并且在各种社会应用中日益普及。例如，加州最近建成的长跨度桥梁——瓦列霍的纽卡奎内斯大桥（New Carquinez Bridge）——现在已经安装了密集的无线传感器网络，由密歇根大学部署，拥有近 100 个传感器通道，可测量加速度、应变、风速和温度。在金门大桥上部署无线传感器的益处将是巨大的，包括能够识别交通载荷如何影响桥梁，识别桥梁劣化的迹象，并且能够成为震后检查系统的一个组成部分，以确保在发生大地震后立即保证桥梁安全。此外，桥梁监测系统收集的数据将大大有助于验证此类桥梁的当前设计策略，从而实现更安全、在生命周期内设计、建造和维护成本更低的桥梁。

一种常见的检查程序是，一个团队每隔几年来检查一次。但 Lynch 的传感器让这显得有些过时——同时实际上让桥梁更安全。这些传感器由方形英尺、微米厚的聚合物薄片组成，放置在桥梁的关键部位，它们以数字方式发送有关结构状况的信息，就像这样

约翰·汉考克中心，1969 年

SOM 的 Roger Duffy

建筑事务所 SOM（Skidmore, Owings & Merrill LLP）在回答这个问题时也颇为有趣。作为世界上最大的事务所之一，他们拥有令人印象深刻的业绩。一些亮点包括：世界上最大的由人类建造的结构——迪拜的哈利法塔；芝加哥的西尔斯大厦；以及另一座伟大的芝加哥建筑——约翰·汉考克中心。SOM 的 Roger Duffy 选择改造约翰·汉考克中心，其结果既是科学，也是艺术。以下是 Duffy 关于一些材料的片段。

纳米技术在材料工程中的应用彻底改变了传统的建筑材料。这些新的智能材料的强度显著提高，并且能够自我调节。

例如，注入超高强度混凝土基体中的碳纳米管（CNTs）可以提高混凝土的抗拉强度，使其超过钢材。CNTs 将消除安装传统、劳动密集型的钢筋的需要，从而加快施工过程。

与生物系统中的自主修复反应类似，这些新型混凝土还可以通过嵌入的纳米复合聚合物来修复表面裂缝。这种功能提高了材料的耐久性和寿命。

为了确保所有这些技术奇迹都能保持最佳状态，Duffy 写道，他还会使用混凝土中的“传感器或智能骨料”来监测其健康状况。“这种智能混凝土，”他写道，“能够对周围环境做出反应，提供更好的质量控制并加快施工速度。”如果将其具体应用于约翰·汉考克中心，可以使其更能抵抗拉力。战略性放置的混凝土也可以放置在建筑中需要承受最重载荷的区域。更好的是：正如他指出的，这将加快施工速度，因为它“将消除对传统钢筋的需求，从而大大缩短施工时间。”

J. EDGAR HOOVER 大楼

Gensler 的 Shawn Gehle

我们很幸运地遇到了建筑事务所 Gensler。他们刚刚为一项竞赛完成了华盛顿特区 J. Edgar Hoover 大楼的改造项目。前提是设计一栋面向 2050 年的办公楼。Gensler 建筑师 Shawn Gehle 在谈到该项目时写道，还有什么比美国联邦调查局总部更适合应用他们的“可破解建筑”概念呢？J. Edgar Hoover 大楼是“野兽派风格”，并且具有“堡垒般的整体特征”。但是 Gehle 写道，我们拥有技术——和材料——来将其打造成一个明亮、美观且可持续的建筑。其中一些材料很简单（玻璃），有些则更复杂（一种“新型高性能幕墙”）。以下是 Gehle 提出的改造清单。

Gensler 在单功能办公空间的基础上，为该建筑增加了几个新的用途和便利设施。这些包括一家酒店、服务式公寓、会议中心、各种零售店、一个户外公园和运动场。这些设施与缩减的办公空间相结合。Gensler 提出的改造包括针对建筑特定部分的结构和功能性改造，以引入光线，更有效地疏导人流，并增加楼层之间的连通性。