知识点：为什么摩天大楼不够高？

汽车和速度限制就是一个例证。第一辆量产车是奔驰的Velo，也是最快的汽车，最高时速约为每小时12英里。这项技术很快得到了改进，到20世纪40年代，最快的量产车时速可以超过100英里，而专门制造的测试车时速可以达到近375英里。

而“经济”速度落后于此——1952年最流行的汽车（别克Roadmaster）的最高速度是每小时91英里。由于高速行驶具有负外部性（过量的车祸、行人安全问题等），随着汽车速度的增加，各州开始制定速度限制措施，进一步限制汽车的行驶速度。1901年，美国的第一次限速令出现在康涅狄格州，这将城市中的车速限制在每小时12英里（当年最受欢迎的汽车是Oldsmobile Curved Dash，最高时速约为每小时20英里）。

文明社会建造建筑物的时间已经足够长了，我们会发现建筑甚至在古代历史上就已经达到了经济和法律的极限。罗马能够建造超过150英尺（48米）高的建筑，也就是大约13层的现代建筑——罗马圆形大剧场高159英尺（48.4米），万神殿高141英尺（43米）。而经济高度落后于此——文字证据表明，罗马的住宅建筑（古罗马公寓）最高约为7或8层，5或6层更为常见。法律上的限制有时甚至更低：为了减少倒塌的风险（这显然并不罕见），各个皇帝颁布了限制建筑的最高高度的法令。奥古斯都把建筑物的高度限制在70罗马英尺（略高于皇家英尺），后来图拉真（Trajan，古罗马皇帝）进一步把高度限制在60英尺。

来源：Cram’s Unrivaled Family Atlas of the World, Chicago IL. CC-PD-Mark

1910年蒙纳德诺克大厦的复古明信片。

在1916年的分区法之后，建筑的高度仍然不受限制，但只允许在地块的四分之一范围内建造。随着建筑的增高，地块其余部分的任何建筑都被要求有一系列的后退，从而形成了一种独特的“分层蛋糕”风格。帝国大厦（Empire State Building）就是这种建筑的一个例子，尽管它较大的占地面积意味着它需要的后退式建筑相对较少。

克莱斯勒大厦（Chrysler Building）1932年，纽约市曼哈顿中城。

自20世纪初以来，建筑高度的基本实体限制并没有实质性的改变。在1930年出版的《摩天大楼：一项关于现代化的办公大楼经济高度的研究》一书中，作者推测，在没有其他限制的情况下，钢架建筑的工程限制将允许塔高达1英里的塔楼，弗兰克·劳埃德·赖特（Frank Lloyd Wright）在1956年提出了一个名为“伊利诺斯州”的1英里高的塔楼。虽然还不清楚这些是否真的可以建造，但目前的建筑技术也有这些基本的限制。在《高层建筑参考书》中，作者指出，在纯重力负荷下，钢结构建筑的高度可能达到10000英尺（3000米），如果考虑到侧向要求，高度可能会下降一半。

建筑物高度的进步常常与抗侧向力的进步有关。设计埃菲尔铁塔的主要障碍是确保它有足够的强度来抵抗风力，而铁塔的设计（其锥形结构和敞开的铁格子）是这些限制因素的一个函数。高层建筑技术的主要进步之一是“管”概念，通过将建筑设计成一个单独的管，而非离散的梁和柱的集合，大大增加了建筑的刚度。一些最著名的高层建筑，如威利斯（以前的西尔斯（Sears））大厦（Willis Tower）和前世界贸易中心（World Trade Center），利用这种管的概念来实现它们的高度。

由于经济高度边界是实体高度边界的函数，所以我们也没有看到经济最大高度有什么变化。

电梯的发明改变了建筑高度和价值之间的关系，使得较高的楼层与较低的楼层一样有价值（或更有价值）。虽然用钢筋代替砖石结构解决了底层面积逐渐减少的问题，但它并没有改变基本的限制，即每增加一层楼就相应地增加更多基础设施。

一个主要的限制是电梯。高层建筑需要快速的电梯服务，使高层楼层可用，因为长时间的电梯等待会降低可收取的租金。与其他运输技术一样，电梯系统的规模受高峰期的交通量制约——对于办公楼来说，高峰期一般在中午。随着建筑物楼层越来越高，需要越来越多的电梯为高层服务，这就对下面的楼层造成了干扰。其结果是，较高的建筑必须按比例将越来越多的空间用于电梯。有一些方法可以从数量较少的电梯井中挤出更多的容量（比如使用双层电梯，或者在更高的楼层设置转移电梯），但这些方法不会改变基本的动态。这对于单位面积的居住者更少、高峰交通流量更低住宅建筑而言更容易实现。

高层建筑中的一切都面临着类似的动态。更高的建筑需要更复杂的机械和管道系统，因为更高的水压和处理室外空气具有复杂性（例如，室外空气可能在高速移动）。它需要更大、更昂贵的抗侧力系统和地基。在建筑施工过程中，工人和材料转移到上层需要更多的时间，导致更高的建筑成本。这一切结合起来，使建筑的成本随着建筑物高度的增加而越来越高。

其结果是，你可以看到高层建筑的投资回报呈明显的抛物线形状。最大回报点因城市、建筑类型和建筑位置而异，房地产专业人士为确定特定情况下的经济建筑高度付出了很大的努力。对于一处价值不菲的城市地产上的办公楼而言，传统意义上被认为应该有60到70层楼高。在规划帝国大厦时，经过计算，75层是最优高度，而在规划世贸中心一号时，开发商建议70层为最大高度。本文为“规划师笔记”精选文章。但曼哈顿超高住宅楼数量的增加表明，这一限制可能正在增加，至少对豪华住宅房地产而言是这样。

现代法律对建筑尺寸的限制是复杂的，而且差别很大。这取决于建筑类型、建筑地点、使用的材料、可以获得的空间权以及司法管辖区（和公众）的批准等因素。

法令限制旨在解决各种各样的问题。一些城市，如巴黎和华盛顿特区，长期以来一直有极其严格的建筑高度限制，以试图保持城市的特色不变。其他城市，比如伦敦，也有基于“观景走廊”的限制，旨在确保从城市的不同位置都能看到城市的各种地标建筑。这有时会导致有趣的建筑形状，如Leadenhall大楼，它有一个陡峭的锥度，以确保能不受限制地看到圣保罗大教堂。最常见的限制形式是容积率（FAR），它将建筑的大小限制为其所在地块的大小的一定比例（FAR为2意味着你的建筑总面积不能超过地块大小的两倍）。例如，纽约有各种各样的最大FARs，这取决于你的建筑地点和内容。

建筑高度可以被认为是一种更密集地使用给定土地的技术，从中挤出更多可用的空间。虽然这一直是默认的方法，但其他技术也在以意想不到的方式增加可用空间的数量。

荧光灯就是一个例子。在白炽灯发明之前，建筑物需要自然光照明，因为白炽灯本身不能提供足够的照明。这限制了建筑的形式——办公室需要在30英尺的窗户范围内才能使用，这就导致了像长条形的建筑，或中间有大型垂直中庭的方形建筑物。荧光灯的引进意味着办公室可以远离窗户，使得建筑的造型更加高效——摩天大楼的可用空间从每层65%增加到80%。更高效的外形减少了昂贵外墙的数量，降低了建筑成本。

居家工作和爱彼迎（Airbnb）提供了另一个例子——很明显，它们没有创造更多的建筑面积，但它们都允许利用现有的建筑物，使其更密集地使用，否则白天就会无人居住。而像“幽灵厨房”这样的服务，通过消除顾客座位的需要，将多个餐厅的厨房放在一个屋檐下，可以将多个餐厅挤在一个相对较小的建筑区域里。

理想情况下，对建筑高度的法律限制应该足够严格，以适当考虑到过度建筑高度的负面影响。但有证据表明，目前的法律限制往往远远超出这一范围。

由于法律限制通常是复杂和模糊的，我们可以通过比较租金成本和增加额外一层楼的边际成本来估计建筑高度限制的规模。当格莱泽（Glaeser）等人在2005年对曼哈顿进行这一研究时，他们发现，租金成本大约是增加一层楼的边际成本的两倍，他们得出结论说：“对（开发商）为什么不利用这一机会的最好解释是他们自己告诉我们的原因：纽约迷宫般的建筑法规有效地限制了它们的建筑高度。”柴郡（Cheshire）等人在2007年发现，欧洲各主要城市的租金与成本比率相似。当格莱泽等人试图估算纽约建筑高度外部效应的规模时，他们得出的结论是，其规模远不及租金/建筑成本的差异，这表明目前的高度限制远比必要的严格。

这些建筑高度限制使我们所有人都变得更糟——它们不仅人为地限制了最需要的可用建筑空间的供应，造成了无谓的损失，而且还屏蔽了增加密度所产生的潜在集聚效益。这使得工人和企业的生产率和创新力低于本可以达到的水平，这不仅损害了他们，也伤害了其他将从更便宜、更好的商品和服务中受益的所有人。

其结果是，在建造更高的建筑时，有很多容易实现的目标。我们不需要发明任何新的技术来推动建筑的可能边界，我们只需要停止阻碍我们自己的一些措施。

建筑的经济高度一旦上升到一定值，就会看到进一步限制建筑高度的法律。