有名建筑的建筑师会被人铭记。与之相比，背后的工程师——那些将他们的设计变为现实的人——却常常被忽视。然而，他们至少应当获得与那些创造知名建筑的创意者同等的认可。今天，我们想向大家介绍这样一位工程师：法兹勒·拉赫曼·汗。
摩天大楼：没有法兹勒·拉赫曼·汗可不行
你们大概都曾在大城市里待过。也许你们自己就住在大城市里。那么你们一定很熟悉：现代玻璃立面向上延伸，似乎没有尽头。仿佛钢与玻璃的巨人无穷无尽地向天空生长。
摩天大楼早已成为城市景观的一部分，它们完全是理所当然的存在。让这一切成为可能的人，或许你们从未听说过：法兹勒·拉赫曼·汗。作为20世纪最重要的土木工程师之一，他革新了高层建筑，并使著名建筑如哈利法塔得以实现。
法兹勒·拉赫曼·汗：当高楼达到极限
在50年代和60年代，高层建筑的建造不仅仅是为了提供居住空间。特别高的建筑首先意味着声望：对建造者以及所在城市都是如此。每一个自视甚高的大都市，都希望拥有至少一座特别高的建筑。
然而，当时的建造方法并不足以满足这一需求。材料成本过高，自重看起来又过于庞大。此外，还有风荷载或地震带来的作用，不仅难以平衡，还伴随着极其复杂的计算。我们要记得：当时还没有能计算这类问题的结构软件。常见的钢框架结构变得越来越低效。
因此，高层建筑中出现了问题，而且这些问题绝不算小。尤其是风荷载给高层建筑设下了极限。建筑越高，风力越强，水平和侧向作用于结构。比如，侧风成为问题的一座高层建筑就是纽约的花旗集团中心。如果你们想了解更多，可以在这里阅读相关文章： 花旗集团中心：恐慌、掩盖和一场飓风 。
法兹勒·拉赫曼·汗：摩天大楼的创新
法兹勒·拉赫曼·汗出生于今天的孟加拉国，并在Shibpur的Indian Institute of Engineering Science and Technology学习土木工程。随后，他在孟加拉国工程技术大学获得了土木工程学士学位。
得益于两项奖学金的支持，法兹勒·拉赫曼·汗于1952年前往美国。在那里，他就读于伊利诺伊大学，并在三年内取得了两个硕士学位——一个是结构工程，另一个是理论与应用力学。之后，他又获得了结构工程博士学位。相当令人钦佩，不是吗？
顺带一提：法兹勒·拉赫曼·汗直到21岁才看到他的第一座摩天大楼。因为在他的家乡，没有任何建筑超过三层楼。以今天的眼光来看，在美国进入中等高度的建筑，对他来说一定非常令人兴奋：这不仅是全新的体验，也是一大灵感来源。
法兹勒·拉赫曼·汗与筒体系统
完成学业后，法兹勒·拉赫曼·汗开始在芝加哥的Skidmore, Owings & Merrill (SOM) 建筑事务所工作。十一年后，他甚至成为了合伙人。与此同时，他办公室里的建筑师们，例如布鲁斯·格雷厄姆，负责建筑设计，而他则思考如何解决现代高层建筑的问题。
主要问题在于材料及其自重。建高楼在当时绝对低效且昂贵。为了更直观地说明这一点，我们先来看看在追求尽可能高的建筑时，当时是如何建造的。
经典方案：钢框架（“骨架结构”）
当时的经典方案是钢框架结构，也称骨架结构。这个名称已经说明了很多：它相当于后续建筑的骨架，一个由钢柱和梁组成的密集网络。
作用于建筑的荷载通过这副骨架在内部承受。外立面则仅仅是一个外壳，随后被挂接上去。问题在于：当高度达到一定程度时，风成为巨大风险。因为风会产生振动、弯曲，并使整个建筑像一根巨大的杠杆那样受力。
唯一的办法是采用更粗的钢梁、更多的支撑以及更密的钢网格布置。但这也带来了当时高层建筑的主要问题：它们变得过重且过于昂贵。材料成本增加，因支撑过多而导致内部空间不实用，从而使平面布局不灵活、可利用性差。
简而言之：这种体系对于超高建筑来说根本不够高效，并很快达到了极限。法兹勒·拉赫曼·汗提出了一个关键问题：为什么承重结构位于内部，而它在外部明明会更有用？让我们继续探究！
法兹勒·拉赫曼·汗的创新：筒体系统
法兹勒·拉赫曼·汗设计了一个全新的概念：建筑本身成为承重结构。不过，这并不完全算新，因为他的灵感直接来自于他家乡的自然环境。那里最常见的植物之一是竹子。而竹子是空心管状生长，并彼此套接。
这里整个承重结构就是外壳本身！法兹勒·拉赫曼·汗将这一原理应用到了高层建筑中。他的方法基于紧密排列的竖向支柱，并通过水平梁相互连接。这样就形成了一个刚性的外层结构，可承担大部分荷载并将其传递至下部。
由于法兹勒·拉赫曼·汗的这一创新，高层建筑内部所需的承重构件大大减少。于是便形成了我们熟知的大面积开放空间，例如城市中心常见的开放式办公区。
法兹勒·拉赫曼·汗的承重体系不再向内集中，而是转向外部。这带来了很强的稳定性，因为建筑对振动和弯曲的抵抗力显著增强。而且不久之后，他就能够将自己的理论付诸实践。
法兹勒·拉赫曼·汗：他最著名的建筑
他第一座采用筒体结构的建筑是Chestnut De-Witt 公寓楼。此外，他还参与了拥有100层的John Hancock Center的设计。他在行业内良好的声誉很快让他获得了“结构工程界的爱因斯坦”和“20世纪最伟大的土木工程师”的称号。
不过，他的代表作是位于芝加哥、拥有110层的Sears Tower。后来这座建筑更名为Willis Tower，并在1973年至1998年间一直是世界最高建筑。如果没有法兹勒·拉赫曼·汗的创新筒体系统，这些建筑根本不可能实现。
借助筒体系统，建筑能够达到惊人的高度，而不会牺牲结构稳定性。此外还有高效的建造方式，这主要体现在更低的建造成本和更少的材料用量上。由此，法兹勒·拉赫曼·汗在全球树立了高层建筑的新标杆。
法兹勒·拉赫曼·汗：CAD先驱
不仅在建筑体系方面，法兹勒·拉赫曼·汗也是一位真正的先驱，他始终在寻找让建筑更高效的方法。20世纪70年代，首批真正意义上的计算机结构分析开始进入市场：结构软件由此诞生。
法兹勒·拉赫曼·汗担任合伙人的SOM建筑事务所，是最早具体接触这一领域的事务所之一。正是格雷厄姆和汗说服他们的合伙人购置一台大型计算机。在建筑行业中，人们对新技术即使在当时也相当谨慎。但他们的合伙人同意了，于是汗开始编写用于结构设计的方程计算系统。由此，他为整个行业做出了真正的先驱性贡献。
结语：法兹勒·拉赫曼·汗的遗产
法兹勒·拉赫曼·汗在52岁时因心脏病发作去世。但他为高层建筑创造的创新建造方式，至今仍深刻影响着我们的建造方式。像哈利法塔或One World Trade Center这样的摩天大楼，都是基于他的工作。
如果没有法兹勒·拉赫曼·汗的筒体系统，这样的建筑形式几乎不可能实现。尽管他在专业领域享有极高声誉——直到今天也是如此——但公众对他的名字却知之甚少。工程师毕竟总是更多地在幕后工作。
可以肯定的是：法兹勒·拉赫曼·汗深刻改变了我们的建筑行业。他为我们带来了一种建筑体系，使如今在无数照片中可见的现代天际线成为可能。也许下次当你在大城市抬头仰望，并赞叹清澈的蓝天映照在摩天大楼的立面上时，会想起这一点。正是这道立面，承载着整座建筑。
