新建超高层摩天大楼的玻璃来自哪里？

我们不太关心玻璃；就其本质而言，它是用来透视的，而不是用来被看到的。然而，覆盖当今超高层建筑（超过 1,200 英尺的摩天大楼，如世界贸易中心一号楼和迪拜的哈利法塔）的高科技、高强度玻璃对建筑物的性能而言，与建筑内部的钢铁和混凝土一样重要。

说到超高层建筑，主要担心的是风。靠近地面时，树木、山丘和其他建筑物会干扰风。但当建筑物上升到超高层时——高于所谓的边界层——这些障碍就会消失。塔楼将直面风的全力、畅通无阻。建筑物正面和背面都会受到风的冲击：迎面吹来的风会将玻璃推入，而从侧面吹来的风会产生低压涡流，将玻璃吸出。事实上，吸力甚至可能比迎面吹来的压力还要大。

塔楼越高，风的影响就越复杂。“这些压力和吸力可以从塔顶的高风速传到塔下，甚至在靠近塔底的地方，塔楼的各个位置都可能受到很大的力，”威廉·贝克 (William Baker) 说道。他是新世贸中心一号楼的设计方 Skidmore, Owings and Merrill (SOM) 建筑事务所的结构工程主管。

另一个主要因素是光照和热量。高层建筑由于内部热质量巨大，即使在冬天也需要持续的空调。空调是摩天大楼最大的能源消耗。超高层建筑面临着一个独特的挑战：它们不仅内部热质量高，而且其整体尺寸的很大一部分都高于其相邻的建筑，因此没有任何东西可以遮挡阳光。（如今，大多数高层建筑往往位于沙漠和亚热带地区，如波斯湾和东南亚，这也于事无补。）

让事情变得更加复杂的是，超高层建筑的外墙几乎全部是玻璃，为了提供最大程度的无遮挡视野，人们更青睐高而宽的玻璃。“现在流行的是板对板或楼对楼的玻璃，高度可达 14 英尺，”超高层建筑玻璃的主要供应商之一 Guardian Industries Corp. 的建筑设计经理 Bruce Milley 说道。

这并非完全是出于审美考虑：玻璃比砖石和钢材便宜，而且重量轻得多。“玻璃是较便宜的建筑构件之一，”另一家大型超高层建筑玻璃供应商 Viracon 的高级技术服务代表 Brian Dawley 说道。“它不仅外观好看，性能也很好。”

问题在于，如此大的窗格必须非常坚固才能抵御强风，而且还必须以某种方式设计以补偿其透入的大量光线。

二十年前，许多挑战都是无法克服的——当时根本没有技术。但这些年来发生了许多变化。“如今玻璃已不再只是玻璃，”Adrian Smith + Gordon Gill Architecture 超高层技术总监 Peter Weismantle 说道，该公司设计了沙特阿拉伯吉达 3,280 英尺高的王国塔。

第一项进步是玻璃本身的制造。直到最近，建筑师还受到 Guardian Industries 等公司生产的玻璃板尺寸的限制。

但得益于平板玻璃生产技术的进步，制造商现在可以生产几米宽的厚玻璃板，即将熔融的玻璃倒入液态锡床上，然后慢慢冷却。“在过去十年里，我们已经看到制造商可以生产越来越大的玻璃，”结构工程师史蒂文·鲍尔 (Steven Ball) 说，该公司专门从事超高层建筑设计。“如今他们可以生产六米宽的玻璃，甚至更宽。”

将原料玻璃或退火玻璃放入烤箱中，然后快速冷却，这一过程称为热强化，之后制造商或加工商会涂上多层金属涂层，以实现各种性能品质。这些涂层以纳米厚度涂上，薄至人类头发的千分之一，通常会以定制的“配方”将多层涂层叠加在一起，以满足建筑物的独特需求。例如，客户可能想要一种允许最大光线进入但热量最小的玻璃。

最后，对于超高层建筑，玻璃碎片将被切割并层压在一起或在它们之间配置几分之一英寸的空气，称为双层玻璃（为了获得最大强度，许多超高层塔楼需要三层玻璃，即一对层压玻璃板和另一块更薄的单层玻璃）。

最终成果是一种厚度接近一英寸的高科技玻璃屏障：其强度足以抵御飓风，并可反射阿拉伯沙漠中涌入的大部分热量（几乎是一小部分），同时又足够清晰，几乎可以隐形。