一项新研究提出了一种截然不同的摩天大楼的设计方法，利用高层建筑自身的质量来减少强风和地震造成的晃动，而不是依赖传统的阻尼系统。这项发表在英国《自然-通讯》上的新研究发现，这种方法“在大幅降低上部结构和基础的承载需求方面显示出相当大的潜力”。

研究表明，与传统高楼设计相比，该设计可使建筑在强风条件下产生的位移最多减少70%，并可让结构荷载减少超过50%。其中一种配置还可将地震位移平均减少42%。

该研究指出，这种新的设计方法有助于解决环境问题，并强调它“将为低碳、高性能的高层建筑设计打开大门，从而使更具韧性、更加可持续的城市发展成为可能”。

该研究的共同作者、英国奥雅纳工程咨询公司首席结构工程师、注册建筑师、帝国理工学院研究员米格尔·马丁内斯-帕内达表示，大多数现代超高层建筑都依赖调谐质量阻尼器来控制风力引起的加速度。然而，他解释说，此类系统不仅需要占用大量空间且成本高昂，在抵御强风和地震方面的效果也有限。

新方法并非安装大型独立质量块，而是利用建筑自身部分已投入使用的楼层面积作为阻尼质量，从而调动更大比例的结构重量来提高性能，同时又不牺牲可用空间。

马丁内斯-帕内达告诉《新闻周刊》：“在我看来，最重要的优势之一在于，我们利用建筑本身固有的资源——其巨大的质量——来减轻建筑的风振响应。我们没有增加高楼的重量或刚度，而是通过引导其不同部分的受控运动来提升其性能。”

马丁内斯-帕内达表示，团队最大惊喜之一是，相对于建筑各部分之间所需的微小位移，性能提升的幅度却非常显著。风洞测试记录显示，与传统的刚性高楼相比，峰值加速度降幅高达71%，基底倾覆力矩减少了50%。

由于风振响应通常是超高层建筑设计的关键因素，马丁内斯-帕内达表示，这些性能提升可以转化为显著的成本和碳减排。他说：“这将使我们能够用比以往少得多的材料来设计大楼，甚至有望达到更高的高度。”

该系统在抗震测试中也表现出色。研究发现，在21种不同的地震情景下，顶部位移平均减少了42%，加速度平均降低了34%。马丁内斯-帕内达表示，这表明即使在地震活动频繁的地区，该方法也具有潜在的应用价值。他说：“这种新方法的优势之一在于，它并非源于使用任何先进的机械系统或技术，而是缘于对建筑物是刚性实体这一假设的重新思考。”

他补充说，下一步是将这一概念应用于实际项目。虽然他不指望新方法能在一夜之间取代传统的建筑设计方法，但他相信它有助于打造新一代摩天大楼，通过对建筑物运动进行刻意控制来提高效率和韧性，而不是通过增加材料来抑制运动。