從五重塔到東京晴空塔｜流傳千年的心柱制震與競逐高空的關鍵技術電梯

在日本旅行時經過許多寺院，都會看見五重塔，只知道這是日本特色，在各式的日本照片中出現也極具代表性，但就在我看《塔：仰望高塔，俯瞰日本》時提及東京晴空塔的心柱是來自五重塔的概念，這是什麼關聯太神奇了吧？因此我想好好來瞭解五重塔的起源以及晴空塔的發展，究竟日本的高塔建築有何故事。

來自佛教的五重塔歷史與發展

起源自印度佛教的卒塔婆也就是塔的意思，最初為墳丘狀的紀念物，底部埋入佛舍利，傳入中國後變成數層的塔，再傳入日本成為三、五、七重塔，最終成為日本獨特的佛塔形式，在此存放佛舍利。

日本大約是在西元六、七世紀時出現佛教的寺廟，尤以四天王寺標示著中國建築樣式與工程技術傳入的軌跡，基本上寺院會涵蓋門樓、佛塔與主殿。日本佛塔樣式上仍承襲中國漢朝的多層、樑柱系統的塔樓形式。不過不同的是中國佛塔為多角形磚石構造，日本則為方形木造構造、奇數樓層，多為五層也就是五重塔。

現今保存最古老的五重塔是法隆寺的佛塔高 31.5m，據說在西元 714 年左右完成重建。

劃破天際線高度的東京晴空塔

在東京晴空塔正式命名以前，以第二東京鐵塔稱呼，是為了 2011 年地上數位放送計畫誕生，建造目的就是要取代東京鐵塔的電波塔功能，作為數位訊號的數位放送塔。由於 200m 級的高樓越來越多，超高塔的需求浮現，必須達到 600m 級的高度。當時有 10 個候選區域，而現今晴空塔座落的位置墨田區脫穎而出，並因為狹窄的基地而影響了晴空塔的設計。

目前晴空塔是世界最高的自立式電波塔高達 634m，也就是最高的塔建築，以往熟知的塔設計都是由四隻腳支撐，而晴空塔的正三角形設計算是一種突破，在狹窄的基地中也能達到穩固的效果，且在高度 300m 左右剖面由三角形轉變成圓形，可以降低風阻並且得以用 360 度展望城市風景，在外觀設計上也採用日本傳統木造建築的拱形、弧形曲線設計，使得觀看晴空塔的每個角度輪廓都不太一樣。

設計晴空塔的日建設計在細長的基地做了無數設計後，除去多餘事物、最沒有浪費的設計便是三角形，雖然圓形可以再縮小直徑，但是位於底部無法做出開口，因此仍採用三角形。外側是鋼骨的塔體、內側是鋼筋混泥土的核心柱是日建設計的構造部門所設計。

在緩慢征服天空的過程中，外側的鋼骨一個月只能組裝 30m，內部的心柱鋼筋混泥土構造一天只能 3m，打造 600m 級別的高塔是漫長且艱辛的過程。

穿越時空的靈感成關鍵制震法

日本傳統木造建築的五重塔，自古就使用一根木造的心柱作為制震的功能，鮮有五重塔因為地震而全毀，大部分的五重塔都是因為火災而摧毀。

由日建設計的構造部門設計的心柱為鋼筋混泥土所打造，直徑 8m、高達 375m 的圓筒作為樓梯間使用，並且與鋼構的塔體構造分離，使它的質量作為重力用來制震，因為類比於日本傳統代表性建築五重塔的心柱，故稱為心柱制震，可以減低 40% 地震對於塔體產生的作用力。

相比於木造的五重塔高度大約在 30m，現代工法改良並做出十幾倍高且龐大的心柱作為新世代塔建築的制震機制，光想像就十分震撼！

進擊的高樓背後關鍵技術電梯

最早的升降梯至少有兩千年歷史，在羅馬競技場利用絞盤與人類的力量將人從地下抬起，然而這種以人力或進化到用獸力的升降機仍受到極大的限制。直到 1850 年代奧的斯（Otis）發明了安全自動煞車電梯後，人類垂直活動的行為才得以爆發性成長。

十九世紀原本流行六或七層左右的公寓，因為電梯科技在十九世紀末出現、建材的革新、資本主義的興起等種種因素，高樓開始迅速發展，甚至在紐約、芝加哥出現摩天大樓的競爭。高達 241m 的伍爾沃斯大樓在 1910 年代到 1930 年代都是世界上最高的建築，從電梯發明到二十世紀初，人類對於高樓的想像已經不可同日而語，1930 年代開始超高大樓數量攀升，開始競逐天空。

而電梯的研發就顯得更為重要，以普遍超過 100m 的摩天樓發展趨勢，需要更小的電梯井、電梯車廂、新的動力來源、材料應用，因為越高的樓層樓地板面積就會更小，鋼纜就會更加沉重，現今單次可以上升的距離因限制大約在 500m。

日立於東京郊區建造的 G1 塔是最高的電梯研究設施，高達 213m 的電梯塔是研究高速電梯的基地，為世界帶來更快速、乘載量更高、更高科技的電梯。

台北 101 的電梯是由東芝打造的，曾經是世界上最快的電梯，達到每小時 60km，爾後由日立為廣州周大福金融中心打造出更快的電梯，超過每小時 75km，世界上知名的快速電梯品牌還有三菱，世界最快的五座電梯有四座就是日本製，可見日本十分注重快速電梯的發展。

潛藏在日本心中的高空爭霸戰

從六、七世紀開始日本就以不可思議的想像力克服了地震帶來的破壞，建造高於 30m 的佛塔並且實際上能夠制震而流傳至今，相當於接近十層樓高的建築物屹立不搖，已經普遍高於十九世紀的建築物。

在摩天大樓等超高樓出現後，日本用最快速的電梯征服各個世界之最，並以實際行動打造 200m 級別的高塔只為專注研發電梯，最後又結合傳統心柱與最新科技打造出 600m 級別的最高塔晴空塔，怎麼看都像是有想要爭霸高空的野心吧？