互动科普

塔吊是建造超高层建筑必不可少的设备

建造现代化的超高层建筑，有一个建筑机械必不可少，那就是塔吊。塔吊是用来从地面向施工楼层吊运建筑材料的设备。

内爬式塔吊最大的特征在于可以自行向高处移动。这种可以在在建建筑物内部攀爬的功能称为“爬楼”（floor climbing）。随着建筑物高度的增高，这种塔吊可以将已建建筑物的楼面当做新的立足点而攀爬到更高的地方。所以，不管建筑物建到多高，塔吊都能把建筑材料毫不费力地吊到正在施工的楼层。

一般来说，建设工期越长，建设费就越昂贵。因此，如何高效地把建筑材料搬运到施工楼层对超高层建筑的建设非常重要。目前，塔吊是将钢结构等又沉又大的建筑材料搬运到高楼层的设备中效率最高的。可以说，没有塔吊，超高层建筑的建设就是“纸上谈兵”。

向上移动起重机主体时液压缸与锁栓的动作

起重机主体的下部带有液压缸与锁栓。液压缸的上半部分可以上下伸长或缩短，下半部分固定在起重机的主体上。插入锁栓后，液压缸与支柱固定在一起。按照A～G的顺序，移动液压缸与锁栓，起重机主体则向上移动。反过来，起重机主体则向下移动。

攀爬到建筑物上的塔吊

塔吊由起重机主体、支柱、承座组成。起重机主体可以沿着支柱上下移动。

首先，利用起重机开始建造底层建筑。当建筑物越建越高后，可以把起重机主体固定在施工楼层的楼顶上，并在这里利用起重机主体向上移动支柱。把承座固定到上面楼层的楼板后，向上移动起重机主体。

施工结束后，可把中型起重机吊到楼顶，并将最初的起重机拆解，用中型起重机将其吊回地面。然后，再把小型起重机吊到楼顶，将中型起重机拆解后吊回地面。最后，把小型起重机拆解，用电梯运回地面。

运行速度1200米/分的电梯最多左右摇晃2毫米

对高层建筑来说，性能卓越的电梯必不可少。自1857年世界第一台客运电梯诞生以来，电梯的性能一直在不断提高。

运行速度是衡量电梯性能的一大因素。日立公司研发出一款最大上升速度1200米/分的超高速电梯，并计划将其安装在广州CTF金融中心（高530米，共111层，预计2016年完工）。完工后，这种电梯将成为世界上最快的电梯，乘坐超高速电梯，人们只需花43秒即可从1楼抵达95层。

不过，客运电梯并非速度越快越好，因为搭乘电梯的是人。在安全第一的前提下，舒适性也是衡量电梯性能的一个重要指标。

因此，超高层建筑一般都会安装性能卓越的电梯，这些电梯通常都具有减轻振动的装置以及能调解电梯内的气压，防止耳内压失衡的装置等。快速舒适的电梯进一步增大了超高层建筑的便利性和魅力。

升降机

升降机设置在建筑物的电梯设备室内。用永磁电动机提升钢丝绳，使得悬挂的轿厢与配重铁升降。为了打造运行速度每分钟1200米的最快电梯，研究人员成功研发出新型永磁电动机。与现有的电动机相比，这种新型电动机的输出功率大约提高了30%，电动机的厚度大约变薄了13%。

（本文发表于《科学世界》2016年3期）