Will there ever be a mile-high skyscraper? - Stefan Al

Переводчик: Ростислав Голод Редактор: Alena Chernykh

In 1956,

В 1956 году

architect Frank Lloyd Wright

архитектор Фрэнк Ллойд Райт

proposed a mile-high skyscraper.

предложил проект небоскрёба высотой в 1 милю [1,6 километра].

It was going to be the world’s tallest building,

Это здание стало бы самым высоким в мире,

by a lot —

намного выше других —

five times as high as the Eiffel Tower.

в пять раз выше Эйфелевой башни.

But many critics laughed at the architect,

Однако критики смеялись над архитектором,

arguing that people would have to wait hours for an elevator,

считая, что людям пришлось бы часами дожидаться лифта

or worse, that the tower would collapse under its own weight.

или что того хуже, башня обрушится под тяжестью собственного веса.

Most engineers agreed,

С ними согласилось большинство инженеров,

and despite the publicity around the proposal,

но, несмотря на шумиху вокруг проекта,

the titanic tower was never built.

к строительству исполинской башни так никогда и не приступили.

But today,

Но сегодня

bigger and bigger buildings are going up around the world.

по всему миру вырастают здания одно выше другого.

Firms are even planning skyscrapers more than a kilometer tall,

Архитекторы даже разрабатывают проекты небоскрёбов высотою более километра,

like the Jeddah Tower in Saudi Arabia,

например, «Башня Джидды» в Саудовской Аравии

three times the size of the Eiffel Tower.

будет в три раза выше Эйфелевой башни.

Very soon,

Очень скоро

Wright’s mile-high miracle may be a reality.

архитектурная мечта Райта о преодолении 1 мили может воплотиться в реальность.

So what exactly was stopping us

Так что же на самом деле не давало нам

from building these megastructures 70 years ago,

70 лет назад возводить эти гигантские сооружения,

and how do we build something a mile high today?

и как мы сегодня сможем построить здание высотой в милю?

In any construction project,

При проектировании важно соблюдать принцип,

each story of the structure needs to be able to support the stories on top of it.

что каждый этаж здания должен выдерживать вес этажей, расположенных над ним.

The higher we build,

Чем выше мы строим,

the higher the gravitational pressure from the upper stories on the lower ones.

тем больше гравитационное давление верхних уровней на нижние.

This principle has long dictated the shape of our buildings,

Долгое время данным принципом определялся облик наших зданий.

leading ancient architects to favor pyramids with wide foundations

Так, архитекторы древности предпочитали возводить пирамиды потому,

that support lighter upper levels.

что на их широких основаниях покоились более лёгкие этажи.

But this solution doesn’t quite translate to a city skyline–

Однако подобное решение не соответствует современному архитектурному ландшафту:

a pyramid that tall would be roughly one-and-a-half miles wide,

для пирамиды такой высоты потребуется основание шириной почти 2,5 километра,

tough to squeeze into a city center.

что весьма сложно «втиснуть» в центр города.

Fortunately, strong materials like concrete can avoid this impractical shape.

К счастью, избежать столь неудачных архитектурных решений можно,

если использовать при строительстве прочные материалы, например бетон.

And modern concrete blends are reinforced with steel-fibers for strength

Современные бетонные смеси усиливают при помощи стальной арматуры

and water-reducing polymers to prevent cracking.

и полимеров-пластификаторов для предотвращения трещин.

The concrete in the world’s tallest tower, Dubai’s Burj Khalifa,

Бетон самой высокой на земле башни «Бурдж-Халифы» в Дубае

can withstand about 8,000 tons of pressure per square meter–

способен выдержать давление до 8 000 тонн на квадратный метр —

the weight of over 1,200 African elephants!

вес 1 200 африканских слонов!

Of course, even if a building supports itself,

Разумеется, даже если здание выдерживает собственный вес,

it still needs support from the ground.

ему всё равно необходима прочная опора на земле.

Without a foundation,

Без фундамента

buildings this heavy would sink, fall, or lean over.

столь тяжёлые здания могут провалиться, рухнуть или покоситься.

To prevent the roughly half a million ton tower from sinking,

Чтобы не провалилось здание весом примерно в полмиллиона тонн,

192 concrete and steel supports called piles were buried over 50 meters deep.

требуется 192 сталебетонных опор или свай, заглубленных в грунт на 50 метров.

The friction between the piles and the ground

Трение между сваями и грунтом

keeps this sizable structure standing.

обеспечивает устойчивость столь внушительного сооружения.

Besides defeating gravity,

Помимо противостояния силе гравитации,

which pushes the building down,

которая давит на небоскрёб сверху вниз,

a skyscraper also needs to overcome the blowing wind,

ему также нужно выдержать мощные потоки ветра,

which pushes from the side.

воздействие которых направлено в сторону.

On average days,

При средних порывах

wind can exert up to 17 pounds of force per square meter on a high-rise building–

ветер воздействует с силой до 8 килограмм на квадратный метр высотного здания,

as heavy as a gust of bowling balls.

что сравнимо с обстрелом стен шарами для боулинга.

Designing structures to be aerodynamic,

При правильном аэродинамическом решении,

like China’s sleek Shanghai Tower,

например, как на элегантной Шанхайской башне в Китае,

can reduce that force by up to a quarter.

силу ветра можно снизить на четверть.

And wind-bearing frames inside or outside the building

А устойчивые к ветру рамы внутри и снаружи здания

can absorb the remaining wind force,

способны поглотить оставшуюся силу ветра.

such as in Seoul’s Lotte Tower.

Такие конструкции имеются на сеульской башне Лотте.

But even after all these measures,

Но несмотря на все принятые меры,

you could still find yourself swaying back and forth

во время урагана вы можете заметить,

more than a meter on top floors during a hurricane.

что верхние этажи будут раскачиваться с амплитудой более метра.

To prevent the wind from rocking tower tops,

Чтобы ветер не качал верхние этажи,

many skyscrapers employ a counterweight weighing hundreds of tons

в устройстве многих небоскрёбов применяется противовес массой сотни тонн,

called a “tuned mass damper.”

который называют инерционный демпфер.

The Taipei 101, for instance,

Например, небоскрёб Тайбэй 101 оборудован

has suspended a giant metal orb above the 87th floor.

подвешенным на уровне 87-го этажа гигантским стальным шаром.

When wind moves the building,

Когда ветер качает высотку,

this orb sways into action,

шар начинает раскачиваться как маятник,

absorbing the building’s kinetic energy.

принимая на себя кинетическую энергию здания.

As its movements trail the tower’s,

Его движения синхронизируются с колебаниями башни,

hydraulic cylinders between the ball and the building

а гидравлические цилиндры, установленные между шаром и зданием,

convert that kinetic energy into heat,

преобразуют кинетическую энергию в тепловую

and stabilize the swaying structure.

и гасят колебания небоскрёба.

With all these technologies in place,

При помощи всех имеющихся технологий

our mega-structures can stay standing and stable.

можно надёжно зафиксировать высотку, однако предстоит ещё решить проблему

But quickly traveling through buildings this large is a challenge in itself.

быстрого передвижения по зданию такого размера.

In Wright’s age,

Во времена Райта

the fastest elevators moved a mere 22 kilometers per hour.

самые быстрые лифты двигались со скоростью всего 22 километра в час.

Thankfully, today’s elevators are much faster, traveling over 70 km per hour

Однако сегодняшние лифты намного быстрее и могут развивать скорость более 70 км/ч,

with future cabins potentially using frictionless magnetic rails

а в будущем кабины, возможно, смогут передвигаться без трения

for even higher speeds.

по магнитным рельсам с гораздо большими скоростями.

And traffic management algorithms group riders by destination

При помощи алгоритмов управления потоками людей

можно объединять пассажиров по запросам,

to get passengers and empty cabins where they need to be.

чтобы оптимально доставлять кабины туда, куда необходимо.

Skyscrapers have come a long way since Wright proposed his mile-high tower.

Со времён Райта в строительстве небоскрёбов проделан огромный путь.

What were once considered impossible ideas

То, что раньше считалось невыполнимым,

have become architectural opportunities.

теперь стало возможным архитектурным решением.

Today it may just be a matter of time

Сможет ли небоскрёб преодолеть отметку в 1 милю —

until one building goes the extra mile.

сегодня всего лишь вопрос времени.