Все новости » Наука и технологии » Технологии и открытия » Можно ли построить 1,5 километровый небоскрёб?

Можно ли построить 1,5 километровый небоскрёб?


Небоскрёбы экономически оправданы, если необходимы рабочие площади на дорогой земле, например, в центре мегаполиса. И это имеет смысл, если их высота не запредельная. Однако небоскрёбы растут не поэтому, они рвутся ввысь из-за амбиций. Они питаются человеческим эго и желанием оказаться выше всех. /epochtimes.ru/

Скорее всего, люди всегда хотели строить дома выше, но были ограничены технологиями. Строительство небоскрёбов получило вдохновение после создания гидростанций и маслостанций замкнутого типа, лифтов и металлических каркасов. Первые лифты стали появляться во второй половине XIX века, а 1880-м годы на лифте можно было подняться до 10 этажа.

Первым небоскрёбом стало здание страховой компании в Чикаго (1883–1885), сделанное по проекту архитектора Уильяма Дженни. После этого строительство небоскрёбов быстро пошло в гору. Технологии стали развиваться очень быстро и даже опережать воображение архитекторов.

В 1931 году был построен «Эмпайр Стейт Билдинг» высотой в 381 метр, в 2004 году — «Тайбэй 101» в 449 метров. За 70 лет высота небоскрёбов выросла всего на 68 метра. Однако уже в 2010 году построили «Бурдж-Халифа» высотой в 828 метра. Прошло всего 6 лет, а высота выросла почти вдвое.

 

Темпы строительства небоскрёбов в последнее время возросли, а пределов пока не видно. Учёные и инженеры ещё не упёрлись в потолок. «Я не вижу предела, кроме наглости людей — высокомерия, на самом деле», — говорит Кен Льюис, дизайнер «Всемирного торгового центра». Такие амбиции полезны: разработка и строительство архитектурных и инженерных творений зависит от такого вдохновения.

Инженер Уильям Бейкер из архитектурного бюро SOM, который разработал структуру небоскрёба «Бурдж-Халифа», в настоящее время также не видит пределов для строительства небоскрёбов, сообщает NYmag. Если бы какой-нибудь заказчик с безграничными ресурсами пришёл к нему и попросил построить здание высотой в 1,5 км, он бы взялся. Это уже ненаучная фантастика.

Для Бейкера сверхвысокое здание — действительно новый вид строений, а не просто увеличенная версия небоскрёбов прошлого. В этом вопросе он солидарен с биологом Д’Арси Томпсоном, который в 1917 в своей работе «О росте и форме» с математической элегантностью описал отношения между формой и размером, существующими в природе.

Разные формы требуют различных скелетов. Вы не можете просто увеличить «Эмпайр Стейт Билдинг» и получить его старшего брата, как и мы не можем увеличить мышь, чтобы создать слона. Нельзя просто пропорционально увеличить балки и другие структуры.

Каждый дополнительный этаж требует дополнительных дорогостоящих укреплений (бетон и сталь). Начиная с определённой высоты, строительство дополнительных этажей экономически становится неоправданным. Выгоднее просто построить ещё один небоскрёб по соседству.

Строительство высоких зданий больше похоже на экстремальный вид спорта, наполненный потенциальными рисками. Чем выше, тем опаснее. Во времена строительства первых небоскрёбов самой большой проблемой была гравитация. Однако после прибавились и другие сложности. Сейсмическая активность, погодные условия, ветер и другое.

Лёгкий ветерок на 4 этаже может оказаться штормовым на 104, и даже небольшие колебания могут подвергнуть людей опасности. Ветер врезается в башню с одной стороны, а затем распадается на два потока. Обтекая вокруг здания, они создают водовороты (вихри), которые вращаются в регулярном ритме. Здание начнёт раскачиваться.

Один из распространённых способов противодействия этому — огромный инерционный демпфер, подвешенный в верхних этажах. Вроде того 730-тонного шара из стали, который расположен в верхней части «Тайбэя 101».

Ветер высокой интенсивности также может повредить, изменить структуру небоскрёба. Поэтому после создания макета архитекторы проверяют его в аэродинамической трубе, пытаясь уменьшить сопротивление с помощью каналов, врезок, плавников и мягких кривых.

В течение многих десятилетий самые высокие здания были собраны из отдельных структур, объединяющихся в более сложные. «Уиллис-тауэр» (Башня Чикаго) состоит из девяти квадратных столбов, соединённых вместе.

Небоскрёб высотой более километра скорее всего будет иметь поддержку из трёх или четырёх башен, стоящих вместе. Нужно будет определиться с основанием в зависимости от сейсмических условий. Офисы потребуют больших пространств без колонн, которые могут представлять собой соты. Деление на номера в резиденциях поможет скрыть перекрытия и колоны в стенах.

Следующий шаг — обеспечить работникам оптимальные условия. Тысячи и даже десятки тысяч людей каждый день будут заходить в здание. И им понадобится много скоростных лифтов. Чем больше длина шахты, тем толще необходимы стальные тросы у лифта. Здание более 120 этажей уже не сможет иметь одну сплошную шахту лифта на всём протяжении. Потребуется новое лифтовое фойе для перехода в другой лифт.

Два года назад финская компания Kone, занимающаяся постройкой лифтов, создала лёгкий карбоновый кабель UltraRope, который теоретически может увеличить длину поездки в лифте до одного километра. Так что, если бы вы жили в пентхаусе на высоте 2 км, вам понадобилась только одна пересадка.

Дополнительным ограничивающим фактором является человеческое тело. Скоростной лифт может плавно и бесшумно скользить в небо, но если у вас насморк или забиты пазухи, из-за разницы давления вы почувствуете боль при быстром подъёме. Скорость движения лифта также ограничена. Подъём на большую высоту потребует времени.

Хотя в принципе строительство 1,5 км небоскрёба возможно, смысл такого строительства вызывает сомнения. Если мы можем построить много 50 или 60-этажных зданий, нужны ли нам 120-этажные здания?





Top