風是全球摩天大樓痛苦的來源,建築物越高,問題越大,但臺灣一棟摩天大樓掌握巧妙的解決方案——臺北101。
臺北101因有101層而得名,2004年落成,造價127億人民幣,從傳統的寶塔取得靈感,大樓分成8個單元,8在中華文化裡有很好的寓意,但這種大樓需要的不只是好運。颱風這種強大的熱帶暴風,以時速150裡強風襲擊臺灣。
臺灣幾乎每年都有颱風,通常一年有4,5個颱風侵襲,颱風的摧毀力很大,會吹倒電線桿、吹破窗戶,把樹木連根拔起,但像臺北101這樣的大樓,只要遭遇強烈陣風就會搖晃。颱風不止會損害建築結構。
當颱風吹的大樓左右搖晃,到某個程度裡面的人就會感覺到,待在100層的高度上感覺不是太好,不但有暈船的感覺,心理上也會非常惶恐不安。臺北101治療動暈症的藥方是調諧質量阻尼器,就是我們眼中的那顆大球。這顆鋼球造價400萬美元,重量660噸,懸掛在臺北101的高樓層。
這個物理原理很簡單,把一個實心質量塊用鋼索吊起來,下方以構架結構支撐。當側面受風,大樓便開始搖晃,這時阻尼器也隨之擺動,不過大樓擺回來的時候,阻尼器沒有同步運動,抑制了搖晃的幅度。阻尼器的巨大質量,吸收了大樓的某些動量,把搖晃的程度幾乎減半。
差不多就像你拿一隻調音叉,然後用手指碰一下,你的手指吸收少許能量,把調音叉的聲音降低,降低了震動的力量。全球各地的大樓,都安裝調諧質量阻尼器,但臺北101的阻尼器,是最大也是最重的一個。可以幫大樓應付時速高達134裡的強風。
臺北這顆大球位移一公尺,是調諧質量阻尼器有史以來最大的擺幅,像杜拜這樣的哈利法塔這樣的地標,或許在高度上更勝一籌,但臺北101這棟大廈是不會輕易動搖的。
興建摩天大樓未必需要100億人民幣,要享受這樣的景觀,只要有想像力就夠了。