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

Translator: Da My Tran Ngoc Reviewer: Hoàng Trung Lê

In 1956,

Vào năm 1956,

architect Frank Lloyd Wright

kiến trúc sư Frank Lloyd Wright

proposed a mile-high skyscraper.

đã đề xuất ý tưởng về tòa nhà chọc trời cao gần 2.000m.

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

Và nó sẽ là tòa nhà cao nhất thế giới lúc bấy giờ.

by a lot —

rất cao -

five times as high as the Eiffel Tower.

gấp năm lần tháp Eiffel.

But many critics laughed at the architect,

Nhưng nhiều nhà phê bình đã cười nhạo vị kiến trúc sư,

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

lý luận rằng người ta sẽ phải đợi thang máy hàng giờ,

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

hoặc tệ hơn, tòa tháp sẽ sụp đổ bởi chính sức nặng của nó.

Hầu hết các kỹ sư đều đồng ý,

Most engineers agreed,

and despite the publicity around the proposal,

và dù đề xuất đã được công khai,

the titanic tower was never built.

tòa tháp khổng lồ này chưa bao giờ được xây dựng.

But today,

Ngày nay,

bigger and bigger buildings are going up around the world.

ngày càng nhiều những tòa nhà to lớn mọc lên khắp thế giới.

Firms are even planning skyscrapers more than a kilometer tall,

Nhiều nhà thầu đã vạch kế hoạch cho những tòa nhà cao hơn 1.000m

like the Jeddah Tower in Saudi Arabia,

như tòa tháp Jeddah ở Saudi Arabia,

three times the size of the Eiffel Tower.

với kích thước gấp ba lần tháp Eiffel.

Very soon,

Sẽ sớm thôi, phép màu cao của Wright có thể thành hiện thực.

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

Vậy điều gì đã ngăn trở ta

So what exactly was stopping us

from building these megastructures 70 years ago,

xây dựng những siêu kiến trúc này vào 70 năm trước

and how do we build something a mile high today?

và ngày nay, ta xây dựng những thứ cao ngàn mét như thế nào?

In any construction project,

Trong bất kỳ dự án xây dựng nào,

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

mỗi tầng của công trình phải nâng đỡ được tầng phía trên nó.

The higher we build,

Xây càng cao,

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

lực hấp dẫn tác động từ tầng trên xuống tầng dưới càng lớn.

This principle has long dictated the shape of our buildings,

Định luật này, từ lâu, đã định hình các công trình của chúng ta,

leading ancient architects to favor pyramids with wide foundations

các kiến trúc sư cổ đại xây dựng kim tự tháp có phần móng rộng

that support lighter upper levels.

để có thể đỡ được các tầng cao nhẹ hơn.

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

Nhưng giải pháp này không thể áp dụng cho những cao ốc trong thành phố-

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

một kim tự tháp có chiều cao như vậy cần phần nền rộng hơn 3km

tough to squeeze into a city center.

khó có thể chen vào trung tâm thành phố.

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

May mắn là vật liệu rắn chắc như bê tông có thể tránh hình dáng phi thực tế này.

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

Vữa bê tông hiện đại được gia cố thêm cọc thép để tăng sức mạnh

and water-reducing polymers to prevent cracking.

và hóa chất polymers giảm thành phần nước để tránh nứt gãy.

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

Bê tông trong tòa tháp cao nhất thế giới ở Dubai - Burj Khalifa,

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

có thể chịu được 8.000 tấn áp lực trên mỗi mét vuông

the weight of over 1,200 African elephants!

bằng trọng lượng của 1.200 con voi Châu Phi!

Dĩ nhiên, ngay cả khi một tòa nhà có thể nâng đỡ được chính nó,

Of course, even if a building supports itself,

it still needs support from the ground.

nó vẫn cần sự hỗ trợ từ mặt đất.

Without a foundation,

Không có phần móng,

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

tòa nhà với sức nặng như vậy sẽ bị lún, đổ sập, hay nghiêng.

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

Để tránh cho toà tháp gần nửa triệu tấn này lún xuống,

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

192 cọc lõi thép trộn vữa bê tông được chôn sâu hơn 50m.

The friction between the piles and the ground

Ma sát giữa cọc thép và mặt đất

keeps this sizable structure standing.

giữ cho công trình khổng lồ đứng vững.

Besides defeating gravity,

Ngoài việc đánh bại lực hấp dẫn,

which pushes the building down,

là yếu tố kéo tòa nhà xuống,

a skyscraper also needs to overcome the blowing wind,

một tòa cao ốc cũng cần phải chống chọi được sức gió

which pushes from the side.

thổi từ các bên.

On average days,

Những ngày bình thường,

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

gió có thể tác động một lực mạnh hơn 7kg lên mỗi mét vuông của tòa cao ốc

as heavy as a gust of bowling balls.

như lực của một quả bóng bowling đang lao đi.

Designing structures to be aerodynamic,

Công trình được thiết kế theo khí động lực học,

like China’s sleek Shanghai Tower,

như tháp xoắn Thượng Hải ở Trung Quốc,

can reduce that force by up to a quarter.

có thể giảm lực tác động xuống đến một phần tư.

And wind-bearing frames inside or outside the building

Khung chịu tải trọng gió bên trong và ngoài tòa nhà

can absorb the remaining wind force,

có thể hấp thu lực gió còn lại,

such as in Seoul’s Lotte Tower.

như tháp Lotte ở Seoul.

But even after all these measures,

Nhưng ngay cả với những biện pháp này,

you could still find yourself swaying back and forth

bạn vẫn có thể thấy mình bị chao đảo

more than a meter on top floors during a hurricane.

với biên độ hơn cả mét trên đỉnh tòa tháp trong cơn bão.

To prevent the wind from rocking tower tops,

Để tránh tình trạng gió làm lung lay đỉnh tòa nhà,

many skyscrapers employ a counterweight weighing hundreds of tons

nhiều cao ốc đã sử dụng đối trọng nặng hàng trăm tấn

called a “tuned mass damper.”

gọi là "van điều tiết khối lượng".

The Taipei 101, for instance,

Ví dụ, tháp Taipei 101,

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

treo một quả cầu kim loại khổng lồ trên tầng 87.

When wind moves the building,

Khi gió thổi vào tòa tháp,

this orb sways into action,

khối nặng khổng lồ trong tòa nhà sẽ dao động,

absorbing the building’s kinetic energy.

hấp thụ động năng của toà nhà.

As its movements trail the tower’s,

Vì chuyển động của nó kéo toà nhà,

hydraulic cylinders between the ball and the building

các xi lanh thuỷ lực giữa quả cầu và toà nhà

convert that kinetic energy into heat,

chuyển hoá động năng thành nhiệt,

and stabilize the swaying structure.

và làm ổn định khối kiến trúc đang đung đưa.

With all these technologies in place,

Với tất cả các công nghệ này,

our mega-structures can stay standing and stable.

những siêu công trình có thể đứng vững và ổn định.

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

Nhưng việc di chuyển nhanh trong tòa nhà cũng là một thách thức.

In Wright’s age,

Vào thời đại của Wright,

the fastest elevators moved a mere 22 kilometers per hour.

thang máy nhanh nhất chỉ có thể di chuyển 22 km/h.

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

Thật may mắn là thời nay, thang máy di chuyển nhanh hơn 70 km/h

with future cabins potentially using frictionless magnetic rails

với các cabin trong tương lai sử dụng đường ray từ tính không ma sát

for even higher speeds.

cho vận tốc cao hơn.

And traffic management algorithms group riders by destination

Và thuật toán quản lý lưu lượng gộp nhóm người đi tính theo điểm đến

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

xếp hành khách và cabin trống thích hợp.

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

Công trình cao ốc đã tiến một bước dài từ đề xuất của Wright.

What were once considered impossible ideas

Điều từng bị cho là bất khả thi

have become architectural opportunities.

lại mở ra những cơ hội kiến trúc mới.

Today it may just be a matter of time

Ngày nay, một tòa nhà cao gần 2.000m

until one building goes the extra mile.

dường như chỉ còn là vấn đề thời gian.