许多城市规划者预测，在 2050 年之前将有超过 60 亿人居住在城市里，为了跟上不断增长的人口密度，那些无法继续向外扩张的地方只能增加建筑物高度。建更高的楼层不仅伴随着诸多挑战，同时也是一场没有硝烟的竞争，即建筑公司为了将自己的名字与最高的建筑物绑定的竞争。几乎在每当有一座建筑被称为世界上最高的建筑之一的同时，另一座建筑已经在绘图板上诞生，并会在几年后接过了这个头衔。虽然天空是无限的，但它如何影响项目的建设，又有哪些建筑方法和材料上的突破能使我们的建筑高耸入云？
首先，了解技术层面上界定高层建筑的标准很重要。世界高层建筑和都市人居学会（CTBUH）将达到显著高度的建筑分为两个分组。超高层 "建筑被定义为 300 米（984 英尺）或更高，而 "巨型 "建筑需要至少达到 600 米（1968 英尺）高。按照今天的速度，每年至少有一座超高层摩天大楼建成，截至 2020 年 6 月，已有 132 座超高层摩天大楼完成建设。哈利法塔仍然是世界上最高的摩天大楼，高为 2722 英尺（约 830米），刚刚超过半英里。最近，经过 8 年的建设，马来西亚的默迪卡 118 大楼（the Merdeka 118）完工，测量结果仅比哈利法塔短 500 英尺（约 152 米）。预计世界上第一座一英里高的建筑可能在未来 30 年内完成，而突破 3200 英尺高的建筑新趋势也将随之而来。
高层建筑伴随着各种各样的机械和结构问题：人们将花费多少时间等待电梯从大厅移动到第 200 层，巨型建筑将如何抵御我们意料之中和意料之外的自然力量威胁？为了帮助构建新型建筑业，这些问题的解决方法大多都是通过运用我们熟悉的现代材料和系统，同时不断进行研发来解决的。
因为高层建筑的占地面积和其周围区域通常都很小，尤其是在城市地区，建造高层建筑时面临的一个主要问题便是能否将建筑材料存放在靠近工地的地方。这给框架构件的建造带来了困难，因为预制板无法存放，往往需要在完工时被直接运到现场。现在许多承包商与时俱进，采用预制构件墙装配施工（tilt wall construction）工艺，允许他们在现场浇筑和组装面板，并依靠起重机将其吊装到位。
摩天大楼也在寻找钢的替代品，但随着建筑物高度的增加，其承重成为一个重要问题。 铝作为一种轻量级的替代材料，配合简单的压铸工艺使其能够符合各种形状，几乎适用于任何外墙设计。它还能很好地应对来自内部结构元素和外部的压力，如突变的温度和地震造成的震动。碳纤维作为另一种新兴材料，重量也很轻，但它的特点是能将长纤维束编织在一起，构成类似织物的结构。这使它的强度显著高于钢铁，能够被应用于需要承受高冲击负荷的建筑物。 碳纤维已经开始与预制混凝土构件结合。通过将碳纤维网放入混凝土混合物中替代传统的钢网，减少结构单元的整体重量，使其能够被安全地吊装到位，并保障其保持重要的结构完整性。
更具前瞻性的想法是关于混凝土的未来可能性。几百年来，混凝土基本上没有什么变化。虽然它非常耐用，但许多人仍在寻找新的替代品，因为它仍然是二氧化碳排放的一个主要来源。一些研究人员正在研究生物混凝土，通过添加石灰石细菌，这种混凝土能恢复自己的裂缝，以此延长混凝土的寿命至 200 年。即使是看起来不太可能被用作巨型建筑的主要结构元素--木材，也因交错层压木结构的应用而焕发新生，具有了与钢铁相当的强度。为了展示木材的能力，日本的一家设计公司 Sumitomo Forestry 最近透露了其在东京建造一座 350 米高的木质构筑物的计划。更高的建筑即将到来，而建筑材料和方法正在迎头赶上，以便能够使这些一英里高的梦想成为现实。
本文源自 ArchDaily 八月主题：建筑材料的未来。每个月，我们会以文章、访谈、新闻与项目的形式来深度探索一个主题。您可以在此阅读过往月度主题内容。ArchDaily一如既往地欢迎读者的贡献；如果你希望提交一篇文章或项目，请联系我们。
译者：ADA.D
