На сегодняшний день Бурдж Халифа является самым величественным творением строительной инженерии. Но как человеку удалось создать столь удивительное строение? Чтобы понять это, нам следует вернуться в прошлое и посмотреть, как начиналась история небоскребов.
1. Было тяжело найти информацию, которая повествовала бы о начале эры небоскребов. Но в одной американской литературе мне попалась статья про первое упоминание небоскребов в США. Эта история началась в 1870 году со строительства Equitable Building в городе Нью-Йорке высотой всего лишь в 7 этажей (43 метра). С его постройкой деловые люди осознали, что верхние этажи позволяют получить хороший вид из окна и меньше шума с улиц, поэтому свои офисы они стали размещать на нижних этажах, а верхние сдавать в аренду по более высокой цене. Архитекторы в свою очередь поняли, что прежде чем можно будет проектировать более высокие здания необходимо найти способ перемещения людей между этажами и в частности на верхние этажи. Изобретенный инженером Грейвс О́тис безопасный лифт позволил решить эту проблему.
2. Как выяснилось, следующей сложностью, возникшей на пути инженеров, стали строительные материалы. Монаднок-билдинг в Чикаго представляет собой 16 этажное здание, выстроенное в старой традиции кирпичной архитектуры с толщиной стен нижних этажей в два метра. Его вес оказался настолько тяжелым, что уже через несколько лет здание ушло вглубь на полметра в мягкий грунт Чикаго. Этот факт стал звоночком для архитекторов о необходимости подбора новых конструкций для строительства более этажных зданий. Даниел Бёрнем, сконструировавший Флэтайрон-билдинг придумал конструкцию из стальных опор и балок, составляющих вместе единый стальной каркас, который был намного легче и прочнее традиционного кирпича. Внешняя обшивка из кирпича защищала стальной каркас внутри от неблагоприятных климатических воздействий снаружи.
3. Изобретение мощных кондиционеров в середине 20 века позволило отказаться и от так называемой «каменной кожи», одетую на здания (здание штаб квартиры ООН). Кирпич был заменен специальным стеклом, что в совокупности с кондиционерами позволило увеличить высотность и избежать парникового эффекта внутри самого здания. Внешнее покрытие этого специального стекла покрыто тонким слоем металла. Этот слой подобно солнцезащитному крему отражает ультрафиолет нагревающий здание. Вдобавок к этому на внутреннее стекло нанесен тонкий слой серебра, также участвующий в отражении проникающего снаружи тепла.
4. Все бы хорошо, технологии помогают сделать здания все выше и выше, но рано или поздно возникает вопрос о скорости строительства, так как большая высота требует специальных технологий для производства строительных работ на высоте. Австралийскими инженерами был предложен кран-кенгуру, который мог поднимать тяжелые конструкции на верхние этажи. По окончанию строительства первых трех этажей кран мог перемещаться по внутреннему колодцу вверх и продолжать строительство следующих трех этажей. Строителям всемирно известных башен-близнецов удавалось возводить два этажа за неделю. В 1970 году всемирный торговый центр занял первую строку в списке высочайших зданий мира.
5. Теперь, когда достигнута высота небоскребов в 500 метров, возникает очередная инженерная проблема - ветростойкость. В 1970 году архитектор, разрабатывающий проект нового здания головного офиса Уиллис-тауэр в Чикаго понимает, что здание с традиционным внутренним стальным каркасом будет не в состоянии выдержать сильные ветровые нагрузки на такой высоте. Создатель башни предлагает технологию, когда каркас здания выносится наружу так, что здание приобретает внешний скелет. Данное решение является лучшим из всех когда-либо найденных решений в области ветростойкости, позволяющее даже при скорости ветра выше 90 километров в час иметь отклонение верхнего этажа башни Уиллис-тауэр всего на 15 сантиметров.
6. Ветра есть везде, а вот землетрясения только в сейсмических районах. В 1999 году в Тайване был создан самый высокий на тот момент небоскреб - башня Тайбэй 101. В центре Тайбэй 101 помещены 36 жестких стальных труб, заполненных бетоном, которые задают зданию прочность. Остальная часть конструкции эластична. Она может сгибаться под воздействием стихии. Благодаря своему массивному железобетонному каркасу башня Тайбэй 101 способна выдерживать землетрясения магнитудой до 6 баллов по шкале Рихтера.
7. Во время известных событий 11 сентября 2001 года одной из самых главных проблем башен-близнецов стала эвакуация людей из горящих зданий. Поэтому седьмым технологическим решением в современных небоскребах является технология эвакуации. В Бурдж Халифа предусмотрены 9 специальных огнеупорных помещений. Они расположены приблизительно через каждые 30 этажей что делает их относительно легко доступными для всех Стены помещений защищены слоями железобетона и листовых огнеупорных покрытий, позволяющих людям находиться внутри в течение 2 часов. Данные помещения оборудованы специальной системой, падающей в них воздух по огнеупорным трубам. Герметичные огнеупорные двери предотвращают проникновение дыма. В огнеупорных помещениях люди могут находиться до прибытия аварийных служб. Также в них предусмотрена система раннего предупреждения.
Как только срабатывает детектор дыма термодатчик или автоматический водный огнетушитель приводит в действие систему мощных вентиляторов. Они нагнетают чистый прохладный воздух здания по огнеупорным воздуховодам. Свежий воздух вытесняет дым из лестничных шахт гарантируя проходимость путей эвакуации. Это система пожарной безопасности полностью отвечает требованиям небоскреба 21 века.
Таким образом,высочайший небоскреб Бурдж Халифа является результатом исторического скачка строительной инженерной мысли. Его высота составляет около 800 метров, 163 этажа, вместимость до 35000 человек, перемещающихся между этажами здания на 53 лифтах, способных развивать скорость свыше 35 километров в час и подниматься на верхний этаж менее чем за 50 секунд.
В основу каркаса Бурдж Халифа входит более 30 тысяч тонн стали. Снаружи здание обшито панелями из стекла и металла с подвижными соединениями высотой до двух этажей, позволяющие каждой секции расширяться и сжиматься под действием высоких температур Дубая.
форма здания меняется каждые 30 этажей общая форма восходящие спирали многим напоминающее сталагмит