Czy wybudujemy kiedykolwiek wieżowiec o wysokości mili? - Stefan Al

Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/will-there-ever-be-a-mile-high-skyscraper-stefan-al

W 1956 roku architekt Frank Lloyd Wright stworzył projekt wieżowca o wysokości około 1,6 kilometra. Miał mierzyć pięć długości Wieży Eiffla. Kolosalnego wieżowca nigdy nie zbudowano, jednak dziś wznosimy coraz wyższe budynki. Jak to się stało, że to, co kiedyś uważano za niemożliwe, jest teraz architektonicznym wyzwaniem? Stefan Al opowiada o tym, jak takie kolosy znalazły się w panoramach naszych miast.

Lekcja: Stefan Al, reżyseria: TED-Ed.

W 1956 roku

architekt Frank Lloyd Wright

zaprojektował wieżowiec
o wysokości około 1,6 kilometra.

Miał być najwyższym budynkiem na świecie,

mierzącym pięć wysokości Wieży Eiffla.

Wielu krytyków go wyśmiało.

Uważali, że na windę
będzie trzeba czekać godzinami,

lub co gorsza, że wieżowiec
zawali się pod własnym ciężarem.

Wielu inżynierów zgadzało się z tym,

więc mimo dużej popularności pomysłu,

kolosalnego wieżowca nigdy nie zbudowano.

Dziś wznosimy coraz wyższe budynki.

Firmy projektują wieżowce
o wysokości ponad kilometra,

jak Jeddah Tower w Arabii Saudyjskiej,

mierząca trzy wysokości Wieży Eiffla.

Wkrótce wybudowanie ponad
półtorakilometrowego wieżowca Wrighta

może być realne.

Co właściwie powstrzymywało nas

od budowania takich kolosów 70 lat temu?

Jak dziś budujemy wieżowce
o wysokości ponad półtora kilometra?

W każdym projekcie budowlanym

niższe piętro musi być w stanie
podtrzymać kolejne piętra.

Im wyżej budujemy,

tym większe ciśnienie grawitacyjne
napiera na piętra poniżej.

Ta zasada od dawna kieruje budownictwem.

Starożytni architekci upodobali sobie
piramidy z szeroką podstawą

podtrzymującą lżejsze wyższe poziomy.

Takie rozwiązanie raczej nie pasuje
do panoramy miasta.

Piramida tej wysokości miałaby
ponad dwa kilometry szerokości,

więc ciężko byłoby ją wcisnąć
do centrum miasta.

Dzięki wytrzymałym materiałom, jak beton,
unikamy niepraktycznych kształtów.

Nowoczesne betonowe mieszanki
wzmacnia się włóknami stalowymi

i polimerami redukującymi ilość wody,
żeby zapobiec pęknięciom betonu.

Beton w najwyższym budynku świata,
Burdż Chalifa w Dubaju,

stawia opór 8000 ton
ciśnienia na metr kwadratowy.

To waga 1200 afrykańskich słoni!

Nawet jeśli budynek utrzyma sam siebie,

to i tak potrzebuje podpory od dołu.

Bez fundamentów

tak masywne budynki upadłyby
lub przechyliłyby się.

Żeby wieżowiec o wadze
pół miliona ton nie upadł,

192 betonowe i stalowe pale
wkopano na głębokość 50 metrów.

Siła tarcia pomiędzy
palami a ziemią sprawia,

że pokaźna budowla stoi.

Poza walką z grawitacją,

która ciągnie budynek w dół,

wieżowiec musi stawić opór wiatrom,

które naciskają na budynek z boku.

W przeciętne dni

wiatr może wywierać na wieżowiec siłę
do ośmiu kilogramów na metr kwadratowy,

porównywalne do siły
pędzących kuli do kręgli.

Projektowanie
aerodynamicznych konstrukcji,

jak elegancka chińska
wieża Shanghai Tower,

może zmniejszyć tę siłę
nawet o jedną czwartą.

Odporne na wiatr ramy
wewnątrz lub na zewnątrz budynku

mogą przyjąć pozostałą siłę wiatru,

jak w przypadku wieży Lotte w Seulu.

Mimo zastosowania tych wszystkich środków,

podczas huraganu na najwyższych piętrach

nadal można poczuć
przechylanie się budynku o ponad metr.

Aby zapobiec kołysaniu się
wieżowców na wietrze,

wiele drapaczy chmur wykorzystuje
kilkusettonową przeciwwagę

zwaną "masowym tłumikiem drgań".

Przykładowo w Taipei 101

powyżej 87. piętra zawieszona jest
gigantyczna metalowa kula.

Gdy wiatr porusza budynkiem,

kula kołysze się w przeciwnym kierunku,

pochłaniając energię kinetyczną budynku.

W miarę kołysania się

siłowniki hydrauliczne wieży,
między kulą a budynkiem,

zamieniają energię kinetyczną na ciepło

i stabilizują kołyszący się budynek.

Dzięki tym wszystkim technologiom

kolosalne budynki stoją stabilnie.

Jednak szybkie przemieszczanie się
po nich jest wyzwaniem samym w sobie.

Za życia Wrighta

najszybsze windy poruszały się
z prędkością 22 kilometrów na godzinę.

Dzisiejsze są znacznie szybsze
i jadą 70 kilometrów na godzinę.

Windy przyszłości zapewne będą jeździć
po magnetycznych szynach bez tarcia

z jeszcze większą prędkością.

Algorytmy zarządzania ruchem pogrupują
pasażerów według miejsca docelowego,

żeby pasażerowie i puste kabiny
były tam, gdzie trzeba.

Wieżowce przeszły długą drogę
odkąd Wright zaproponował swój projekt.

To, co kiedyś uważano za niemożliwe,

teraz jest architektonicznym wyzwaniem.

Zapewne to kwestia czasu,

kiedy zobaczymy jeszcze wyższe giganty.