动物的窠就是它们的“房屋”．有些会飞的动物,像鸟类和昆虫,它们的“房屋”有些是悬挂起来的．一种鹪鹩造的鸟巢,像只茶壶一样挂在树枝蜂巢常常挂林屋檐下或树枝上．每当冬天树叶落尽以后,经常能看到树枝上挂着一只只像纺锤或橄榄形的小东西,那是昆虫的窝．这些鸟类和昆虫住在悬挂着的房屋内,目的是为了安全,使其他动物不容易接近它们、伤害它们,而它们自己能够飞来飞去,进进出出还是很方便的。

人类从开始建造房屋以来,房屋总是造在地面上的,从最初的低矮的、用树枝搭成的棚窝,直到现代的高数十层以至上百层的高楼大厦都是一样．只有极少数在热带森林中某些原始部落的房屋,还建造在大树上．虽然是造在高高的树上,却是把房屋搁在几根粗大的树枝之间,没有把整座房屋吊挂在树上,他们住在树上也同样是为了安全．似乎从来没有人会想到把房屋挂起来,因为鸟和昆虫到底都很小很轻,它们的“房屋”也不重,连同身体的分量,最重的加起来也不会超过几千克,而人们居住和工作的房屋,比它要重几万倍以上,所以就不会想到将房屋悬挂起来．如果有人对你说,能够把20 多层的大楼悬挂起来,你一定不会相信,以为他在开玩笑．可是,悬挂起来的大楼确实已有不少建筑起来了。

能够想象得到,要把人们居住的房屋悬挂起来,比起一只小小的蜂房或者鸟窠来,不知要困难多少倍．房屋的份量是那么重,用什么东西来挂,挂在什么地方,都是难以想象的．轻轻的鸟窠可以挂在树枝上,树枝和树干是足够牢固的,一棵大树就是挂上100 只鸟窠,对它也不会有什么影响．人住在房屋呢,当然不能挂在树上,再粗的树技也承受不了。

悬挂人住的房屋的那棵“大树”,实际上是一座坚固的高塔,在塔的顶部伸出成对的横梁或支架,那就等于是树枝,在横梁上再挂起房屋来．为了使这种建筑容易平衡稳定,大多是挂上成对的房屋,像一个人挑水一样,挑两桶水要比只挑一桶水容易平衡,两桶水的重心正好在人的肩上．悬挂式建筑大多设计成对称的形式,让重心位置在中心的塔上,建筑就稳定了。

德国的巴伐利亚动力公司的大楼,就是由4 座圆柱形的建筑,对称地挂在中间的高塔上．中间的塔有25 层高,挂着4 座各20 层高的圆柱形大楼,是各用一组粗大的钢索吊挂在从中间塔顶上伸出的挑梁支架上,就像挂着4只灯笼一般．整个建筑物都是用钢筋混凝土建造。

把这些又大、又高、又重的“庞然大物”,用钢索挂起来能行吗? 这到底有什么好处呢?

好处确实是不少,总的说来,它消耗的钢材少,能增加有效的使用面积,还有很好的抗地震性能,又可以减少基础的数量,减少基础不均匀的沉降等．就拿消耗钢材来说,现在要造又高又大的房屋是离不开钢材的,不像古代的建筑,用木材泥土就能造出来,高楼大厦钢材消耗的数量是很多的,我们现在住的五六层的工房,结构比较简单,每平方米建筑面积平均也要消耗20 千克以上的钢材．高层建筑消耗的钢材更多,美国一般20－30 层的楼房,每平方米要用70－80 千克,超过30 层甚至要用100 千克以上．因此,用较少钢材能造出同样多面积的房子来,就是优越的设计．悬挂式建筑就有这个优点。

我们用一个简单的比喻,就可以知道为什么能节约钢材．例如有一桶水,用一根不太粗的钢丝就能把它挂起来,但是,用同样的钢丝要把这桶水顶起来,是无论如何不可能的,因为这条钢丝一受压力就会变曲．如果要把这桶水顶起来,要用比这条钢丝粗十几倍的铁棒才有可能,而且一根铁棒还不够,至少要有三根铁棒一起顶,它才不会倒下去．这两种情况相差很大．我们把前面一种情况叫做钢材在“受拉”的状态,后一种情况是在“受压”状态．钢材“受拉”,明显地比“受压”有利得多。

一座建筑物很像一个人体,人体主要靠骨骼的支撑才能站立起来,内脏、肌肉都附在骨骼上,人站着的时候,骨骼全部处在“受压”状态,因此,骨骼是比较粗大的．如果人处在悬挂起来的状况下,骨骼就不需要那么粗,可以细得多．多少万年以来,建筑物的骨架都是处在“受压”的状况下,而现在的悬挂式建筑物是让骨架全部处在“受拉”状态．可想而知能节约不少钢材。

随之而来的优点是: 骨架小了,被骨架占去面积也小,这样,可增加房间的有效使用面积。

还有一些优点: 既然房屋挂起来,底部就离开地面了,挂着的房屋不需要做基础．德国的这座建筑,4 座圆筒形大楼都不做基础,基础集中在中间的高塔上,基础的面积可以减小,做基础的材料也就大为节约。

前面谈到过,鸟和昆虫的房屋挂起来可以安全些．人住在悬挂的房屋里虽然主要不是为了安全,但是在遇到地震时,它要比其他建筑物安全,它的抗震性能比一般建筑物要好。

还有一个特点是,悬挂起来的建筑物,它是从上面向下造的,这种方法和我们习惯的造法完全颠倒过来了．悬挂式建筑物,如要像一般造房子那样从下向上造,倒是十分困难的,它没有基础,也不能在地面上造好20 层楼再把它挂上去,只能一层一层地造．怎么造法呢? 要从挂着的那一头先造起,但是也不是从25 层高的地方向下面造下来．真要从天上向地面造也太困难了,要把材料送得那么高,悬吊在半空中施工多麻烦,这样的话,它就没有多大的优点了．实际上,它还是在地面上造的．施工的过程是,先造中间的高塔,在高塔顶上伸出4 根坚固的横梁架子,这时,可把吊挂房子用的钢索在梁端挂下来,直挂到地面附近,建筑工人在地面上先造最高的那一层,例如第20 层,造好后再把这一层用顶和吊的方法提上去,然后再在地面上接着造第19 层．就这样一层一层地向下造,钢索一层一层地收上去,而建筑工人始终在地面上工作,既安全又省力,真是太理想了．那些笨重的材料,混凝土呀,钢材呀,都不用搬运到高空去,人也大多不用到高空去施工。

悬挂式建筑有这么多的优点,所以很快地就发展起来．自从第一座大楼造成后,现在已有20 多个国家建造了近百座各种各样的悬挂式建筑物,有办公楼,有住宅,有旅馆,也有医院,甚至展览馆等,最高的达到27 层130米高。

这类悬挂式建筑物底部离开地面有一段距离,并不直接和地面接触,不能直接从它的下面进到建筑物里面去,要通过中间那座高塔．中间的高塔既是挂起这4 座建筑物的“柱子”,又是进出这些建筑物的交通要道．高塔中布置了很多座电梯,还有楼梯以及各种管线设备,像自来水、煤气、电力、暖气、冷气管道,都从高塔里通过,再送到各层楼去,因此,高塔成了交通运输的中心．高塔的每层楼,都和4 座悬挂建筑物的每一层楼相连接通的,这些悬挂式建筑物和高塔实际上是紧靠在一起,只有很小的一道缝把它们分隔开来,使人感觉不出它们是各自分开的．分开这两部分的缝实际上只有几厘米,接触面也不是一个平面,而是圆弧形,它们像榫头一样互相咬合在一起,因此,悬挂式建筑物在外力的作用下,例如像台风或者地震的情况下,也不可能来回摆动,更不会像挂着的鸟笼那样容易摇晃。

让钢材“受拉”比“受压”要有利这一事实,人们是早已知道的．在工程上面也应用过．有一种称做“悬索桥”的桥梁,就是运用这一原理建造的．把桥挂起来的想法,至少要比把房屋挂起来的想法早得多。

1936年11月12 日建成的美国旧金山金门大桥,是一座著名的悬索桥,它的总长度2.7 千米,最大的一孔跨过水面1280 米,在当时是世界上最大的一座跨梁桥,两座高大的钢塔有227 米高,相当于50 多层大楼的高度,钢塔座落在2 个44 米高的桥墩上,2 座钢塔之间挂上2 条直径92.7 厘米的钢索,每条钢索由61 股每股452 根钢丝绞合而成,钢索总重11000 吨,可以吊10万吨的重量,而实际上吊着的桥面只有一半重．桥面有上下二层,上面是可以并排行驶6 辆汽车的公路,下面是火车轨道．这座桥竟用去了1933年美国的钢产量的6.7％。

在现代桥梁结构中常采用的斜张桥(也称作斜拉桥),也是充分利用钢材受拉优点的新颖桥梁形式,如上海市的南浦大桥、杨浦大桥等．无论悬索桥、斜张桥都比其他的桥梁结构如梁式桥、桁架式桥能跨越更大的距离、节省更多的钢材。

在美国有座叫明尼阿波立斯联邦储备银行的悬挂式建筑,就是按照类似悬索桥的方式建造起．两侧的高塔和桥墩的作用相同,两座塔顶之间设有钢架,垂直的钢索就挂在钢架上,把十几层的建筑物挂起来．银行的安全部分如银库、保险柜等都建造在地面以下,上面的建筑是16 层的办公和管理部分,两座塔相距100 米,整座建筑只有塔占用地面,16 层大楼下部是架空的,成为广场,和外面的广场连成一体,充分利用了宝贵的土地。

在造型上,它还把两座塔之间垂链形悬索的内部和外部两部分墙面采用了不同反射效果的玻璃幕墙,使这一奇特的结构形式充分显露表达出来．建成以后,这种悬挂结构方式曾引起了轰动。

悬挂式建筑还有一些其他的形式,有的像悬索桥一样有两座高塔,在两座高塔间挂起很大的建筑物．有的把两座高塔的上端弯曲成拱形,合成一座圆拱,在圆拱上挂许多悬索,把建筑物挂在悬索上．也有的是两层的拱架,在每一层上各自挂起一座建筑物．也有的像一棵树,伸出许多“树枝”,上面挂着一些建筑物．总之,不论什么形式,它一定要有很高、很坚固的塔或架子,从这塔上挂起钢架和钢索,再把建筑物挂在钢索上,这些建筑都称作“悬挂式建筑”。