Небоскребы. Очень высокие технологии

Если говорить о высоких технологиях в строительстве, то вершиной творения современной архитектуры несомненно являются небоскребы. Для своего создания эти монументальные сооружения потребовали огромного научно-технического прорыва.

Классическая конструкция здания подразумевает несущие стены и перекрытия. Однако подобная структура становится неустойчивой, если высота строения сильно превышает ширину. Поэтому инженерам первых высоток пришлось отойти от традиционной архитектуры и создавать строения как некую цельную конструкцию с несущим стальным каркасом. У современных небоскребов каркас начинается под землей со свай и представляет собой стальные трубчатые фермы, тянущиеся до самой вершины здания. Стены вокруг такого каркаса скорее носят декоративный характер, нежели выступают силовым элементом. Представьте себе Эйфелеву башню, обтянутую "скорлупой" из стекла и металла, - именно так выглядит современный небоскреб с точки зрения конструкции.

Возведение таких гигантов производится с помощью "прыгающих" кранов, закрепляемых в шахтах лифтов и поднимаемых по мере строительства. В сочетании с модульной технологией это позволяет строить небоскребы с чрезвычайно высокой скоростью. Самый высокий небоскреб, Бурдж-Халифа в Дубае, несмотря на финансовый кризис 2008 года, был сооружен всего за пять с половиной лет. Чтобы противостоять порывам ветра и вероятным землетрясениям, высотные здания конструируют с учетом собственных колебаний каркаса, порой прибегая к весьма интересным решениям. Сильный ветер является не меньшим препятствием при таких высотах. Очень часто форма небоскреба бывает продиктована не только эстетическими воззрениями архитектора, но и аэродинамикой. Для снижения влияния порывов ветра высотные здания стараются делать неравномерными по высоте. Весьма непростой задачей является подведение коммуникаций. Инженерам приходится думать, как поднять воду на высоту в полкилометра. Для снижения нагрузки на трубопроводы подъем воды производится с помощью каскада насосов, расположенных по всей высоте сооружения.

Множество проблем, возникающих при строительстве небоскребов, порождает весьма интересные решения, а негативные факторы зачастую используются архитекторами во благо. Это отчетливо видно как в существующих небоскребах, так и в концептуальных моделях будущего.

Бурдж-Халифа: вертикальный город


Дата постройки: 2010 год
Высота: 828м
Количество этажей: 163
Место: ОАЭ, город Дубай
Время строительства: 5,5 лет
​

Это самый высокий из ныне существующих небоскребов и самое высокое рукотворное сооружение на планете (высота со шпилем - 828 м). Для возведения подобного гиганта архитекторам и конструкторам пришлось изрядно поломать голову над построением инфраструктуры здания. Так как температура в Дубае часто превышает 40 градусов, архитекторов требовалось проведение колоссальных работ по обеспечению микроклимата внутри небоскреба. Было разработано специальное остекление, способное отражать ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Также была создана система вентиляции, позволяющая эффективно использовать энергию ветра для снижения энергозатрат и обеспечения комфортных условий во всех уголках здания. Чтобы придать сооружению особую атмосферу, был разработан специальный ароматический состав, добавляемый в воздух в системе очистки.
Самый высокий в мире небоскреб также может похвастаться и самыми скоростными лифтами - они способны развивать скорость до 10 м/с. Стоит, правда, отметить, что лифты тянутся не через весь небоскреб, а поднимают людей только между промежуточными холлами 43-м, 76-м и 123-м этажах. У подножья небоскреба в искусственном озере площадью 12 га находится музыкальный фонтан "Дубай", высота струй которого достигает 150 м.

Спойлер: Интересные факты

1. Стоимость сооружения составила - $1,5 млрд
2. Архитектором здания выступил американец Эдриан Смит
3. Подрядчиком стало строительное подразделение компании Samsung
4. Специально для строительства небоскреба был разработан особый бетон, который может выдерживать высокую температуру
5. Заливали его исключительно ночью, когда температура воздуха опускалась ниже 30 градусов, при этом в раствор добавляли лед

Шанхайский всемирный финансовый центр


Дата постройки: 2008 год
Высота: 492 м
Количество этажей: 101
Место: Китай, город Шанхай
Время строительства: 10 лет
​

Этот небоскреб был введен в строй летом 2008 года, его высота составила 492 м. Первоначально в верхней части здания планировалось создать отверстие круглой формы 46 м в диаметре для уменьшения сопротивления воздуху. Однако общественность во главе с мэром города воспротивилась такому решению, так как посчитала, что это будет похоже на восходящее солнце, присутствующее на флаге Японии. В результате отверстие приняло трапециевидную форму, что еще и удешевило сам проект. Небоскреб возведен в деловом центре Шанхая. На высоте 472 м находится прогулочная галерея с раздвижной стеклянной крышей и выставочным залом - самая высокая в мире открытая смотровая площадка.

Архитекторы спроектировали здание таким образом, что оно способно выдержать землетрясение в 7 баллов, а риск внезапного обрушения фасада практически отсутствует. При этом весь небоскреб, включая постамент, стеклянный. Фасад здания выполнен из ламинированного стекла, которое улучшает оптические, акустические и энергосберегающие характеристики. Снаружи материал имеет жемчужно-серебристый отлив, изнутри он полностью прозрачен. Каждый 12-й этаж здания является защищенным и предназначен для того, чтобы укрыть от пожара людей в случае возгорания.

Спойлер: Интересные факты

1. Стоимость сооружения составила - $1 млрд
2. Здание успешно прошло проверки на сейсмоустойчивость и может выдержать землетрясение магнитудой до 7 баллов
3. При строительстве инженеры учли трагический опыт катастрофы 11 сентября в США. В связи с этим было предусмотрено 3 варианта спасения людей: спуск по защищенным лестницам в середине здания либо на лифтах по бокам, а также эвакуация с защищенных этажей