用未来的材料重新构想过去的建筑

我们迷恋著名建筑的部分原因是它们传达的历史感。当你看着白宫时，你看到的不仅仅是一栋建筑；你看到的是我们共同的总统历史。这很好。但如果你冷冷地盯着这些建筑，就像它们只是精心打造的混凝土和钢铁块一样，你可能会想：我们难道不能做得更好吗？

因此，我们咨询了几位具有前瞻性的建筑行业专业人士。问题大致如下：如果我们要使用现有或未来的材料重建一座著名的建筑或桥梁，我们会做哪些不同的事情？这个问题很模糊，但很有趣。以下是我们得到的答案。

金门大桥，1937 年

密歇根大学的杰罗姆·林奇

在大多数情况下，我们擅长建造桥梁。但土木工程师杰罗姆·林奇通过使用传感器使桥梁更加安全，这些传感器可以在结构问题演变成灾难之前自动检测它们。凭借他的工作，他入选了 2009 年十大杰出青年天才名单。在这里，他利用当今的尖端技术重新构想了金门大桥：

如果今天建造 GGB，就有可能使用密集的无线传感器来监测桥梁及其负载。这些设备成本低廉，在各种社会应用中越来越普遍。例如，加利福尼亚州最近建造的长跨度桥梁，加利福尼亚州瓦列霍的新卡奎内兹大桥，现在密歇根大学在其中安装了密集的无线传感器网络，其中有近 100 个传感器通道，从加速度和应变到风速和温度的测量。在 GGB 上部署无线传感器的好处是巨大的，包括能够识别交通如何对桥梁施加负载，识别桥梁损坏的情况，并可能成为地震后检查系统的有利要素，确保大地震后桥梁的安全。此外，桥梁监测系统收集的数据将在很大程度上验证此类桥梁的当前设计策略，从而降低桥梁在其生命周期内的设计、建造和维护成本，使其更安全。

常见的检查程序是每隔几年安排一个团队来检查一次。但 Lynch 的传感器让这一程序看起来有些过时，但实际上却让桥梁更加安全。传感器由几平方英尺、几微米厚的聚合物片组成，放置在桥梁的关键部位，并以数字方式发送结构状况信息，如下所示：

约翰·汉考克中心，1969 年

SOM 的 Roger Duffi

建筑公司 SOM (Skidmore, Owings & Merrill LLP) 对这个问题提出了一些有趣的看法。作为世界上最大的公司之一，他们已经积累了一份令人印象深刻的简历。一些亮点：世界上最大的人造建筑，迪拜的哈利法塔；芝加哥的西尔斯大厦；以及芝加哥的另一座伟大的建筑，约翰汉考克中心。SOM 的罗杰·达菲 (Roger Duffy) 选择改造约翰汉考克中心，结果既是科学也是艺术。以下是达菲关于一些材料的摘录：

纳米技术在材料工程中的应用彻底改变了传统建筑材料。这些新型智能材料强度显著提高，且具有自我调节功能。

例如，将碳纳米管 (CNT) 注入超高强度混凝土基体，可提高混凝土的抗拉能力，使其超过钢材。CNT 将消除安装传统、劳动密集型钢筋的需要，从而加快施工过程。

与生物系统中的自主愈合反应功能类似，这些新型混凝土还可以通过使用嵌入的纳米复合聚合物来修复表面裂缝。此功能可提高材料的耐用性和使用寿命。

为了确保所有这些技术奇迹保持最佳状态，达菲写道，他还将在混凝土中使用“传感器或智能骨料”来监测其健康状况。他写道：“这种智能混凝土会对其周围环境做出反应，从而提供更好的质量控制和更快的施工速度。”如果将其具体应用于约翰汉考克中心，这将使其更耐拉。战略性放置的混凝土也可以放在建筑物中负载最重的区域。甚至更好的是：正如他指出的那样，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。”

埃德加·胡佛大楼

GENSLER 的 SHAWN GEHLE

我们恰好在这个时候找到了 Gensler 建筑公司。他们刚刚完成了对华盛顿特区一栋著名建筑——J. Edgar Hoover 大楼的改造，这是一次竞赛。竞赛的前提是设计一栋面向 2050 年的办公楼。Gensler 建筑师 Shawn Gehle 在谈到这个项目时写道，还有什么建筑比联邦调查局总部更能体现他们的“可破解建筑”理念呢？J. Edgar Hoover 大楼采用“野兽派风格”，具有“整体堡垒般的特征”。但我们拥有技术和材料，可以将其打造成明亮、美丽和可持续的建筑，Gehle 写道。其中一些材料很简单（玻璃），而有些则更复杂（“新型高性能幕墙”）。以下是 Gehle 提议的更改列表。

Gensler 为该建筑增加了多种新用途和便利设施，使其不再局限于单一用途的办公项目。这些设施包括酒店、酒店式公寓、会议中心、各种类型的零售店、户外公园和运动场。这些设施与承包办公项目同时出现。Gensler 提出的改造方案包括对建筑特定部分进行结构和功能改造，以引入光线，让人们更有效地穿过建筑，并增加楼层之间的连通性：

像这样的结构和材料改造将打开总部大门（从字面上和比喻上看都是如此）。这就是材料的变革力量。