人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

人类目前以及将来都无法建设出10000米的摩天大楼。无论是材料还是技术以及客观条件都在制约着这一“计划”的实现。

1、空气稀薄，缺氧、寒冷

在1万米高空，仅有0.2的大气压，处于极度缺氧的环境，在这样的环境下，人类大约在半分多钟就会失去意识，根本无法进行任何工作。另外，万米高空，温度大约是零下50多度，穿着什么样的服装，才能够保持身体的温度呢？

2005年8月4日，一架波音737客机在万米高空因为增压舱出现问题，导致客舱缺氧，飞行员和乘客都陷入了昏迷，最后在护航战斗机的眼皮底下，坠向地面。

其实，作为普通人，不要说在10000米高空，就是在5000米的高原，恐怕就难以正常活动了。更何况你还要在那么高的高空的进行作业，这本身就是不可能的事情。

2、机械无法运转

高空作业，特别是盖大楼，离不开机械作业，现在的机械，都是电气化，离开了电，什么也做不了。但是，从底层到最高层10000米，这么长的距离，电压降就非常严重。我们可以计算一下10000米的导线会产生多大的电压降。

负载电流 : I=P/1.732/U/cos=110/1.732/0.38/0.78≈214A。

距离 10000米

铝电线截面积设为185平方，

铝线电阻率 : p=0.0283，

求单根铝线电阻 : R=✖️L/S=0.0283✖️，10000/185=1.53Ω。

末端电压降 : U=RI=1.53✖️214=327伏。

经过计算，使用185²的铝导线，送电到10000米的距离，电压降达到了327伏，因此，10000米以外任何施工电器都无法工作。就是在5000米处的施工电器也无法工作。

3、高空晃动，无法工作

上海的上海中心大厦地面上层高127层，总高是632米，呈螺旋上升结构，在台风的作用下，最高晃动达到了1.4米。如果是10000米的建筑，就相当于上海中心大厦的16倍高，1.4✖️16=22米，10000米高的大厦，最大可以晃动22.4米，太吓人了，什么样的建筑结构可以承受的了这么大的晃动呢？

在大厦建设过程中，到了3000米左右，就能晃动4、5米，随着越来越高，晃动必然更加厉害，也没有人敢在这么高、晃动这么厉害的“天上”入住。

4、风阻尼器过大，无法安装

上面说上海中心大厦在台风中晃动1.4米，这还是大厦安装了“风阻尼器”，抵消了很大一部分的晃动，你知道这个风阻尼器有多大吗？

上海中心大厦的风阻尼器，是世界上最大的风阻尼器，重达1000吨，用了12根粗大的钢索悬挂起来，约占大厦总重的0.118%。这是632米的大厦，就需要安装这么重的阻尼器。那么10000米高呢？

1000吨✖️16=16000吨。

这么重的东西，有什么起重设备可以吊装上去呢？又需要多少钢索才可以悬吊起来呢？ 这是不可想象的。但是，作为10000米的超高建筑，没有风阻尼器还不行，如果没有，可能一场大风就吹倒了。

5、航空运输也不允许

这么高的建筑，航空公司也不能允许，因为目前的喷气客机的巡航高度基本上就是在一万米左右，这对飞机的威胁可就太大了，哪个城市建设了这么一个大厦，飞机就不敢过来了。能建设这么高的大厦，都是那种金融商业中心的大城市，这样的城市，怎么可能没有飞机场呢？因此，为了飞行安全，也不能允许建设这么高的大厦。

6、无人敢住，没有意义

太高了，没人敢住，上面1/3部分的楼层，整天都在大幅晃动之中，站在楼里看窗外，更是吓人。这样的房间，没有人敢住，虽然“坚信”大楼不会倒，但是精神上的紧张就会让人受不了。

如果世界上真的有这么高的大厦，2000米以上的房间，恐怕没人敢住，太受刺激了。没有人敢居住的大厦，还建设它干嘛呢？

7、建设成本过高，建设周期过长

上海中心大厦，总高632米，建设总成本是148亿人民币，历经8年建设成功。10000米的超高大厦，就简单地按照比例来计算，也需要2398亿人民币，这无疑是一个天文数字。这还是简单地按照高度的比例计算的。实际上，10000米的超高大厦，越往上，建设成本绝非按比例上升，2398亿人民币肯定远远是不够的。翻几番十几番都有可能。就算是建设成功了，可能几百年也收不回来成本。

建设周期也会上百年，越往上，建设难度越大，建设也就越慢。就算是按照比例计算建设时间，也需要128年才能建设完成。但是，实际上是不可能的，别说128年，228年能不能建设成功，都未可知。

日本曾经提出一个疯狂的计划，就是要建设一座10000米的超级大厦，经过工程师们计算，这样一座大厦，底座占地面积达4100平方公里，是得克萨斯州面积的两倍以上，工程造价估算是306万亿美元。按照最理想的建设条件，需要150年时间完成。这是一个根本不可能完成的计划，因此很快就被推翻了。

总之，10000米的超高大厦，不管是目前还是将来，都没有可能建设成功，主客观因素决定了没有建设成功的可能。缺氧、严寒、设备不能工作、航空运输也不允许，再加上建设成本过高，建设周期需要数十代人的努力，完全是一个异想天开的“马希尔”计划。

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

只要人类想盖的话，就目前的基建能力还是能盖10000米高的摩天大楼的。但盖如此之高的摩天大楼，不是一个国家就能建造起来的，起码需要举全球之力共同建造才行。那么建造一座高达10000米的摩天大楼需要多难呢？接下来本文不妨带您猜想一番。

当今全球最高的建筑是位于阿联酋迪拜的哈利法塔，高度达到了828米。然而正在位于沙特阿拉伯建造的吉达塔，高度却超过了1000米。总投资额更是超过了200亿美元。如果想要建造一座高达1万米的摩天大楼，则需要将10座吉达塔拼起来。或者将12座迪拜塔拼起来。又比如珠穆朗玛峰高8848.86米，如果在珠峰上盖一座1160米的摩天大楼，在把珠峰掏一掏，掏到水平线的位置，理论上也是达到10000米的建筑高度，难道珠峰会因为巨大的建筑而垮塌吗？答案是掏的好当然不会。既然不会的话，那么就可以推断出，同样可以建造高10000米的摩天大楼。虽然这是一个人类遥不可及的尺度。然而如果人类真的要建造的话，还是可以建造出来的。下图为吉达塔。

只不过该建筑的占地面积和体量是十分惊人和夸张的。如此高的建筑底部设计往往有两种设计方案。一种是三角形，另一种是圆锥形。也就是顶部无限放小，底部无限放大。理论上这两种建筑模式都是可行的，也是最稳妥的。

接下来开始制作建筑详细方案。最好的例子就是高1000米的吉达塔，如果将1座吉达塔放在9000～10000米的顶层时，下面则需要放3座吉达塔作为8000～9000米海拔的支撑。当到了7～8千米时，就需要7座吉达塔作为支撑。这是因为考虑抗风因素，开始向四周出现延伸。建造出来从下面看，属于等边三角形，但要从最顶部看，实际上是一座十字架式建筑。所以到了6～7千米时，就需要11座吉达塔做支撑。以此类推，每下1000米增加4座。最终建造这座高达10000米的摩天大楼，相当于137座高达1000米吉达塔的体量。然而实际上吉达塔越往上越小，可建造10000米摩天大楼的话不可能中间镂空，所以顶部不变的情况下，支撑上两座才能拼1个支撑位，最终消耗的吉达塔真实结果为273座。也就是说，用273座吉达塔的体量，就可以实现建造一座高达10000米的摩天大楼。

如果按照吉达塔的费用来计算的话，需要花费5.46万亿美元来建造，约合35.5万亿元人民币。目前深圳成指的2446家上市公司的总市值才不到35万亿。另外当下马云的财富为475亿美元，想要建造如此高的摩天大楼，大约需要115个马云的财产总合才得以实现。然而实际上越往上建筑难度越大，所建造的成本更是成倍增加，因而实际费用恐怕远高于此。

不过建造如此高的摩天大楼难度真的不亚于上青天，比如混凝土和其它建筑材料的垂直运输则是大问题。为此同样是有办法解决的，比如在每500米高的做一个平台来安装数个塔吊及混凝土运输进行材料向上中转。在未来使用时同样可以用这些平台做资源中转，比如向上供水等。

然而建造如此高的大楼需要克服的瓶颈还是有许多，但既然能建造的起，肯定就有办法解决。

比如高海拔区域的极寒。众所众知，海拔每上升1000米，气温下降6度。比如我所在的武汉市平均海拔约为23米，4月气温多在20℃左右，那么可以推断出武汉市海拔1万米的高空气温在零下40℃左右。然而在1万米的高空中，由于空气十分稀薄，风力所受到空气的阻力很小，因此风力特别大，10多级的狂风几乎是很平常的。在狂风极寒及缺氧的环境下施工，本身就是一件极具挑战的工作。但最大的威胁还是高空施工的难度，比如在如此低的温度下，混凝土在运输中就已经上冻了。另外如此大的风力，塔吊压根都无法使用。所以这些才是建筑难度最大的环节。

不过这座1万米的高楼建造起来恐怕顶部并不适合人类居住，因为它实在太晃了。目前高828米的迪拜塔在受到强风时都有3米的来回摆动，1万米的摩天大楼受到强风时摆动幅度起码有几十米。甚至顶层都是一直不停的在晃动的，压根就不适合人类居住。

所以还是放弃这一想法吧，花如此高昂的代价建造10000米高的摩天大楼真的没有必要，在我看来不如建造5栋2000米高的更加实惠一些。

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

早期一般10-20层的大楼就会被称为摩天大楼，但到现在通常是指50层以上的大楼！在日本，超过60米的大楼就是摩天大楼，美国则是500英尺（152米），而在中国则一般指100米以上！

到十九世纪时，无论是东西方，超过6层的建筑仍然比较罕见，其实很简单，因为超高的大楼爬起来实在太麻烦，到了十九世纪中叶，电梯发明后这个情况有些改观，但当时的电梯也仅仅只能提升15米，而且水泵也无法送水到很高的楼顶，因此当时的高层建筑受制于外围配套技术水平！

芝加哥家庭保险大楼

后来这些电梯和高压水泵技术都解决了，建筑物造得越来越高，1884年~1885年间威廉·勒巴隆·詹尼设计建造的芝加哥家庭保险大楼，是业界公认的第一幢摩天大楼，但它只有12层！到了1931年，102层的帝国大厦（381米）在纽约落成，此后40年间它一直雄踞世界第一高楼！

纽约帝国大厦

1974年芝加哥西尔斯大厦竣工，取代纽约世界贸易中心双塔成为第一高楼，此后世界第一高楼的易主速度越来越快，从美洲到亚洲（1998年马来西亚吉隆坡的双峰塔，451.9米），再从亚洲到中东，现在的世界第一高楼是迪拜的哈利法塔，高度828米！

哈利法塔

建造摩天大楼的难点在哪里？

尽管看起来造个房子很简单，但事实上高度增加后大楼的建造难度是指数级增加的，因为高层建筑垂直高度一增加，对建筑技术、材料与结构设计等，将会产生极大的影响，主要包括如下几个方面：

结构框架：很多高层建筑在建造时大家能发现，中心有一个位置建造速度明显高于周围，这就是建筑结构框架的布置，有内核式，中央核心筒的布局模式，或者外核式：双侧外核心筒布局，还有多核式：分散多个外核布局等等，随着建筑物的高度与规模，这些结构会被灵活选用。

材料抗压强度：建筑物越来越高，重压下水泥的抗压强度要求就会极高，比如记录片超级工程中的上海大厦建造中就有一个混凝土抗压强度测试，如果不满足设计压力，那么在未来使用过程中就可能会寿命缩短或者产生大的质量事故，比如产生剪切裂纹等严重事故。

垂直交通设计：采光、节能、易于维护、减少公摊等等都是一个非常大的课题，这些指标很难兼顾，只能是一个妥协的结局，如果做到利益最大化，也是设计师要考虑的重要指标。当然另一个“交通”就是电梯，不过这个通过多级电梯来实现。

强电弱电暖通等安全与稳定：现代大楼的强电弱电布线不亚于一座小城，而且小城大都是水平布线，而大楼的垂直变难度更大，还需要保证安全、快捷便于维护等。

消防覆盖：高层建筑最怕火灾，这一点从世贸大厦双子塔被毁的给大家的印象太深刻了，那钢架结构直接被烧化导致高层塌陷，最终像挂牌一样直接倒地，所以防火太重要了，而高层烟囱效应会让火灾迅速向高层蔓延，从防火到控火，再到耐火都是一个个难题。

主动阻尼技术

地震与侧风影响：这是不可控因素，但可以通过主动防震阻尼予以部分或者全部抵消，比如上海大厦的慧眼系统，这些都是主动防震技术，所有的高层大厦中都会主要的防震结构和各楼层之间的防震措施等。

上文废了那么多话，相信很多朋友都会提出一个问题，假如不要这些幺蛾子配套设施，就直接堆个大土堆，人类最高能堆出多高的“土堆”？

从一般的理解上来看，这个大土堆的高度似乎不受限制嘛，一直往上堆就可以了，但其实它会受到很多因素的影响，比如泥土的抗压强度，如果中间不设计高强度隔离框架的话，这座山可能会堆出塌方或者泥石流，因此它也必须要有一个钢筋水泥的框架，然后再往上堆高！

《流浪地球》中行星发动机最高大约为11千米高，其实这个高度远远不够，因为喷口还在地球大气层内部，会带走大量空气！但也没法建造再高了，不仅自身重量会压垮自己，比如一座3万米高的山峰，正下方底部所受到的压力为16吨/平方厘米！产生的高温导致的钢材也会受热强度降低！

如果用超高强度的材料就没有极限了吗？其实完全不是，这和地球的结构是有关系的！地球从内到外是内核、地幔、地壳，整个结构就像一个鸡蛋，而地壳就薄薄的一层浮在地球内部的岩浆层上！因此在这层蛋壳上建造建筑物，在解决了各种技术难题之后，还有一个无法逾越的难题，那就是地壳的强度！

所以在地球上的山脉太可能会超过12千米，当年的珠穆朗玛峰据说高度就曾达到12千米，但后来把自身给压垮了，坍塌成了现在的高度（火星重力比地球小很多，所以火星上最高的火山可以达到21千米）！

德国柏林设计的人造山（仅设计，极限高度大约是1千米）

但这种堆土堆的工程量非常大，为保证不塌方，需要堆成圆锥形，一个4千米高度，平均坡度30度，那么底面直径会达到6.92千米，它的体积约为50立方千米，动用全球的力量，估计需要填5-10年，毕竟立方千米的规模实在是太大了！如果高度十千米，角度30度，那么底面直径将是34.64千米，体积将高达3142.6立方千米，估计需要300-600年才能填满！按压裂地壳的极限计算，10千米还是可以接受的，只是人类根本就完不成这样的建筑！

突破极限高度的太空电梯

要突破高度其实也不难，不要让地壳承受太大的力嘛，太空电梯使用一个配重在赤道上空延伸至距离地球约10万千米远的位置，利用地球自转的“离心力”达到平衡，因此在理论上这个建筑物高度将达到10万千米左右！

只是它更像是传送带而不是一个建筑物，但如果这样的太空电梯如果制造出来，那么它的意义将比发明火车还要伟大，它可以让人类大规模到达太空，并将近地轨道作为跳板，到达太阳系适合人类的天体！

当然还有一个脑洞大开的“日行迹塔”，在距离地球5万千米的轨道上设置一颗小行星，再从这颗小行星向地球建造建筑，由上而下，其实和太空电梯差不多，唯一不一样的是它所在的轨道和地球赤道平面有一个角度，因此它的星下点是一个8字形！

无论哪种高层建筑，到3千米以上就需要考虑空气稀薄带来的高山反应等问题，如果到5千米以上大部分人呼吸都会困难，超过8-10千米，可能会面临死亡，所以再往上那就是人类禁区了，必须有空气加压的处理，否则大楼顶部空气稀薄，不适合生存！

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

目前来说肯定不行，遥远的未来就不清楚了。世界上目前最高的建筑也就是沙特阿拉伯的哈利法塔，也才1000米出头，就已经面临了很多的技术难题，更何况是比它高出十倍？！那接下来，笔者尝试着回答一下，如有不足或错误，还请大神一一指正，谢谢(*°∀°)=3

关键一：高度10000米所处环境怎么样？

当建筑物的建筑高度达到10000米时，人类还可以像日常生活一样在其中生活吗？答案是否定的！！那么，我们来说说我们现在生活的环境中所存在的几个基本因素，举个例子来说，像温度、气压、氧气含量都是我们最常听到的词语。

1、所处环境的温度

那我们讲一下温度吧！当建筑物高度达到10000米时，相当于距离地面10公里的高度。初高中的地理曾有提及海拔每上升100米，温度会下降0.6℃，10000米也就是100个100米，也就是下降60℃。

并且这个距离内属于地球大气层中的对流层（对流层高度是从海拔地平面起向上16公里，对流层又可以分为下中上三层，每层具体范围如下）。那也就是说这个建筑顶部已处于对流层上层，简而言之位于对流层上层的建筑部分（建筑上半部分4000米范围）气温常年在0℃以下，除此之外还会附带有强风带的急流，可以建造这部分建筑所需材料〔必须可以承受各种水平作用（或荷载）〕的强度、刚度、稳定性等性能也许远超目前科技所能到达的程度。也就是一般或者现有的特殊材料也许都抵挡不了。

不仅如此，又因为其高度跨越对流层下中上三层，建筑物建造所需材料差异性极大。综合以上来说这个单方面是实现不了的。

2、所处环境的气压与氧气含量

相信很多人应该看过《中国机长》这部电影，或者是听过川航8633航班这一事件吧！不知道大家还记不记得，里面有一幕就是当飞机挡风玻璃破裂后，三名飞机驾驶员使用氧气面罩吸氧，当时飞机高度还高于4000米，不仅仅如此，后面还有一幕那就是三名驾驶员在飞机降高降到3000多米时才摘下了氧气面罩。

这也就很形象生动的为我们说明了我们人类所能生存的最重要的条件——氧气！！

地球上人类可以正常呼吸的极限高度是在距地面高度4000米。但是一般来说人们在距地面3000~4000米时呼吸已经开始趋于困难！也就是说当高度达到一定的程度下，由于大气气压降低，人们产生呼吸困难等症状，如果长时间得不到充分的氧气供给身体，可能会导致昏迷休克等现象。因此，一般达到海拔一定高度时，人们就会借助氧气瓶等工具进行吸氧。有去过西藏旅游的人们可能更有亲身体验，其实和高原反应是相类似的。

假设建筑高度超2000米以上，那么室内要开始增压，要不然人们在室内也会开始觉得不适；在3000米以上时则需要进行室内进一步增压，相类似的每隔一定高度就要进一步增压，当室内楼层不一样时压强增加不同会引起差异性变大，建筑物的材料性能会面临极大的挑战！

因此从这一点来说也是不可能的！

关键二：建筑上可实现10000米吗？

我们说完10000米高空所处环境后，那我们来看看在现有的科技条件技术水平下可以实现这一建筑高度吗？我个人觉得不行。以下列举一些个人看法。

1、建筑基础与地基

目前我们定义超高层建筑是指建筑高度大于100米的建筑，像我们日常生活中所熟悉的上海环球金融中心、金茂大厦、台北101大厦等都属于超高层建筑范围内，其中目前世界最高的便是哈利法塔。

超高层建筑的基础与地基必须要有足够的承载力、稳定性和变形能力。单承载力一点而言，超高层建筑的自重就十分巨大了，再加上其他活荷载与可变荷载、偶然荷载等作用下，10000米的建筑则要求基础与地基的承载力则是一个十分巨大的天文数字！

并且由于建筑高大，埋入地层的基础深度肯定不宜过小，因此建筑物的基础建造与地基选择将是极限的困难。

2、建筑结构与体型

目前，超高层建筑因高度不一所采用的结构形式也有所差异，但都以筒体结构为主，其中高度较高的超高层一般采用束筒结构，例如：哈利法塔。

那么当建筑高度达到10000米时，依照现在的技术水平也只能采用筒体结构。但又由于之前所说的，水平荷载作用将是考验结构整体的一大难题！它所要求的建筑结构必须具备比一般超高层建筑所采用结构还要大的强度、刚度和稳定性，这也就说明一点结构构件的尺寸会远超现有的超高层结构尺寸。简单来说，假设一般超高层的剪力墙厚度为1米，那么达到10000米的建筑剪力墙厚度可能需要超过10米甚至更多。

因此建筑的可使用空间会大大缩水！不仅如此，现有的技术水平也规定了建筑的高宽比，当高宽比超过一定的上限值时，容易引起建筑的弯矩破坏以及结构失稳。因此当建筑高度达到10000米时，建筑的宽度要达到2000米之多，这也是比较难以实现的。

所以综上所述，单从这一点来看也是不可以的。

结合以上两个关键，笔者个人觉得依照现有的科学技术水平是无法建设如此之高的建筑的！但现如今的科学技术水平正在快速的提升，或许在不久的未来，人类还真的就可以建造出来了呢？！

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

人类可以，但是楼价和人口还没到要盖10000米的地步，盖10000米高楼不符合经济性。

其实楼价和楼高是有公式可计算的，超过200层的建筑需要用到的混凝土就达到C120以上的超高强度混凝土，据说人类按金字塔模式可以建造25000米高度的建筑。

我和你这样说吧，这栋楼已经没有使用价值，建来多余，每平方的建筑成本1000万美元，得房率只有5%，难道每平方卖2亿，我怕没建成，不是公司完蛋，国家也完蛋了。

但是假设我国2015年不限制钢筋水泥的产量的话，800号水泥经过多年的暴跌，可能降到600元/吨，而意味着超高强度C200混凝土成本会降到每立方800元/吨，C300混凝土1800元，而高强度空心钢筋成本降到2600元/吨，那么一栋3公里的超级高楼将可以实现，假设一下3公里高楼按工程学来说每平方米需求30立方混凝土，10吨高强度空心钢筋，材料成本在8万/平方左右，人工其他成本在1万元/平方左右，综合成本在12万/平方左右，这栋超级高楼。完全可以在香港建设。首先全球资本汇聚于此，甚至可以在欧洲获取几乎负利率贷款，香港写字楼租金极高，12万/平方的建筑成本在高达2000元/平方的写字楼租金面前变得极为划算，而近700层容积率可以拉到260倍，就算地价成本1000万元/平方也显得微不足道。综合成本18万/平方在高铺租，高写字楼租金面前显得十分划算。

超级高楼可以把全球的资金拉到这栋楼里面，很好的蓄水池效应，这栋楼建成，超发的货币马上消失，还能帮助友邦消耗通胀因素，拉动全球经济增长，而且这栋超级高楼还能把资本进行消耗，锁定，让资本不再兴风作浪，而且在高楼效应下住宅楼会越来越高，越来越密，企业多了，房价跌了工人容易找工作也就不再珍惜工作，更多人把心思放在做爱，繁衍后代上，低楼价，高工资让更多年轻人可以有机会结婚，生娃人口暴涨，只是把人口增长进行延长而不是永续，要永续，还是要进行跨星际殖民。

建筑技术瓶颈不大，只是成本很大，建了也没实际用途。

人类能盖出1万米高的摩天大楼吗？建筑技术是否有瓶颈？

你们知道物理学讲的压强吗？1万米高的摩天大楼：乘重柱压强每平方米高达十万吨以上的。用什么财料合金作乘重柱？你们知道上海万吨水压机吗？一立方米大的钢铁放入万吨水压机一加压：要圆就圆；要方就方，要扁就扁。这个是一万吨的压强。十万吨压强呢？什么合金财料乘受得起十万吨压强？地基乘载压强：增大受力面积，减少压强。估计要到每一平方米千吨以上！有那一个地方地基能乘载每一平方米千吨压强？

再有六千米以上的，无法住人！氧气减少，遥遥罢罢，冰天雪地如何住人？

飞机都是飞一万米高上下的。

所以说万米摩天大楼不能建造！