Húsin vaxa í gegnum skýin

Greinin birtist fyrst á vefsíðu Lifandi Vísindi og fékk Bleikt góðfúslegt leyfi til að birta hana með lesendum.


Flókin tölvulíkön, bestu mögulegu efni og mikið ríkidæmi mynda meginstoðir þeirrar nýju kynslóðar alvöru skýjakljúfa, sem nú stefna til himna. Við sýnum hér leyndardómana að baki þessari byltingu og lítum nokkru nánar á þrjár merkilegustu byggingarnar sem nú eru að rísa.

Bandaríkjamaðurinn Frank Lloyd Wright (1867-1959) er trúlega sá arkítekt sögunnar sem notið hefur almennastrar viðurkenningar. Árið 1959 sá hann fyrir sér skýjakljúf sem væri heil míla á hæð, sem sagt um 1.600 metrar. Hann taldi gerlegt að reisa slíka byggingu þá þegar, en „The Illinois“ eins og þessi hugarsmíð var kölluð, var á hinn bóginn fjarri því að geta nokkru sinni staðið undir kostnaði. Nú hafa tækniframfarir gert kleift að reisa byggingar sem í raun og sannleika kljúfa skýin.

Heimsbyggðin verður nú vitni að miklu skýjakljúfaæði, sem slær út allar fyrri tískubylgjur á þessu sviði, svo sem í Bandaríkjunum á 3. og 4. tug 20. aldar – jafnt hvað varðar fjölda, útbreiðslu og hæð. Þannig er í bandarískri skýrslu gert ráð fyrir að sú bygging sem nú trónir hæst á hnettinum, Burj Dubai, verði komin niður í 13. sætið árið 2020. Og af 20. hæstu byggingum heims árið 2020, verður aðeins ein – hinir 452 metra háu Petronas-turnar í Kuala Lumpur – reist fyrir árásina á tvíburaturnana í New York 2001. Þar með ættu allar hugmyndir um samdrátt í háhýsabyggingum í kjölfar þessarar hryðjuverkaárásar að vera úr sögunni.

En hvernig stendur á þessari tískubylgju háhýsabygginga einmitt núna? Hvernig geta arkítektar og verkfræðingar skyndilega byggt svo hátt upp í loftið að fyrir 20 – 30 árum var í hæsta lagi unnt að láta sig dreyma um slíkar byggingar.

Stóra skýringin er fólgin í tölvukraftinum. Allt fram undir lok 20. aldar neyddust menn til að skipta útreikningum sínum niður í mörg reiknilíkön. Þá voru fyrst gerðir styrkleikareikningar fyrir efri hluta háhýsisins og niðurstöðurnar síðan notaðar til að reikna nauðsynlegt burðarþol neðri hlutans.

Þetta hefur gjörbreyst á síðustu árum, útskýrir Robert Halvorson, einn eigandi Halvorson and Partners í Chicago og einhver reyndasti byggingaverkfræðingur heims með meira en 30 ára reynslu, nú síðast af „Russian Tower“ eða Turni Rússlands sem er í byggingu í Moskvu og á að verða 612 metrar á hæð:

„Nú getum við iðulega keyrt heildarútreikninga á einum degi. Þetta veitir okkur miklu meira frelsi til að reyna ýmsar breytur og jafnvel afar mismunandi útfærslur og finna þannig á endanum bestu mögulega lausn,“ segir hann.

Fyrsta skóflustungan að Turni Rússlands var tekin 2007 en byggingin breytti um lögun og útlit margoft á undirbúningstímanum. Í upphafi var gert ráð fyrir þremur sjálfstæðum turnum en smám saman vann hönnunarhópurinn sig áfram að einum turni, sem sameinast úr þremur undirstöðum og einmitt með hjálp reiknilíkana fannst líka sú grindargerð sem gefur rými fyrir nauðsynlega kjölfestu byggingarefna, þrátt fyrir afar létta hönnun.

Vindurinn knýr nýja hugsun

Stöðugt fullkomnari hugbúnaður hefur einnig valdið tímamótum í útreikningum á áhrifum vinds á byggingarnar. Vindurinn er einn erfiðasti andstæðingur háhýsahönnuða og aðgangur að æ fullkomnari vindgöngum skiptir því öllu máli til að unnt sé að fullkomna hönnunina.

Þetta nefnir Bill Baker, yfirverkfræðingurinn að baki Burj Dubai og meðeigandi í fyrirtækinu Skidmore, Owings & Merrill, sem telst í fremstu röð verkfræðifyrirtækja á sviði háhýsahönnunar:

„Á síðustu árum hefur hvað eftir annað orðið bylting á þekkingu okkar á vindi og því hvernig hann skellur á byggingum. Þetta auðveldar okkur til muna að hanna form byggingarinnar þannig að vindálagið verði sem minnst,“ segir hann.

Í hönnun Burj Dubai er þetta t.d. gert með mörgum stöllum og sveigjum sem „afvegaleiða“ vindinn frá því að hamra stöðugt á húshliðinni. Í hönnuninni er tekið sérstakt tillit til sex vindátta, þriggja þar sem vindurinn blæs beint á einhvern vængjanna og svo þriggja þar sem vindstefnan er beint á milli tveggja vængja. Áður en staðsetning stallanna var ákveðin nákvæmlega voru gerðar fjölmargar tilraunir í vindgöngum.

Með fullkomnari módelsmíði og útreikningum á álagi, geta verkfræðingarnir líka nýtt byggingarefni af meiri nákvæmni. Eitt erfiðasta vandamálið er að gera byggingarnar nægilega ósveigjanlegar til að þær standist mikið álag frá vindi og eigin þunga, því ekki má vera hætta á að háhýsið velti um koll. En geti verkfræðingarnir skorið niður efnismagn um bara 3-4% hér og hvar, sparast fljótlega hundruð þúsunda af stáli og steypu – og milljónir dollara.

Dæmi um þetta er Turn Rússlands. Þessi pýramýdalagaði skýjakljúfur, virðist kannski ekki mjög traustlegur ásýndum en hér mynda skásúlur úr járnbentri steypu einmitt sterka og stífa byggingu um leið og þyngd byggingarefnanna er haldið í lágmarki. Hér gildir alls staðar nákvæm yfirvegun. Er t.d. á einhverri ákveðinni hæð nauðsynlegt að nota stál, sem betur stenst spennu, en er jafnframt dýrt – eða má láta sér nægja járnbenta steinsteypu sem er ódýrari? Áður voru slíkar ákvarðanir oft matskenndar og byggðar á reynslu. Nú byggjast þær á nákvæmum útreikningum í tölvulíkani.

Ný hæð þriðja hvern dag

Úrval byggingarefna er önnur ástæða þess að arkítektar og verkfræðingar geta nú slegið hæðarmet fyrirrennara sinna sem nemur mörg hundruð metrum. Fyrirrennararnir héldu sig gjarna við annað hvort stál eða steinsteypu, en nú hika menn ekki við að blanda þessum efnum saman á sem hentugastan hátt. Þannig má reisa byggingar sem hafa nauðsynlegan styrk til að standast þunga æ fleiri hæða, en án þess að notað sé svo mikið sem einu tonni meira af steypu og stáli en nauðsyn krefur.

Fyrri stórbyggingar þar sem einkum var notast við stál, svo sem Sears-turninn í Chicago eða tvíburaturnarnir í New York, sem nú eru horfnir af sjónarsviðinu, yrðu trúlega ekki reistir nú til dags úr svo einhliða byggingarefnum – einfaldlega vegna þess að með blöndun byggingarefna næst betri nýting, meiri styrkur og um leið möguleiki á mun hærri byggingu. Síðast en ekki síst hafa verkfræðingar og byggingameistarar náð að bæta til muna framkvæmdaáætlanir þannig að byggingarhraðinn hefur aukist verulega. Byggingaverktakarnir sem reisa Burj Dubai settu nýtt heimsmet haustið 2007 þegar þeim tókst að dæla steinsteypu upp í meira en 600 metra hæð í stað þess að þurfa að notast við krana sem sífellt þarf að flytja ofar. Þessi tækni gerir þó miklar kröfur til blöndunar steypunnar, en í henni er ís til að hún harðni ekki of hratt – og dælurnar þurfa að sjálfsögðu að vera mjög öflugar.

Framfarir í iðnaðartækni gera nú líka kleift að skila á byggingarstað forgerðum og nákvæmlega sérsniðnum einingum svo hratt að ný hæð bætist við þriðja hvern dag. Þetta eykur ekki aðeins byggingarhraðann, heldur fækkar líka mistökum og lækkar þannig heildarkostnaðinn.

Asía og Mið-Austurlönd fremst

Háhýsatískubylgjan sem nú stendur sem hæst, er þó ekki bara vegna bættrar tækni, heldur skiptir fjárhagsgetan einnig miklu máli.

Með hækkandi olíuverði og auknum vöruútflutningi hafa ríki í Asíu og Mið-Austurlöndum náð til sín stórauknum hluta af fjármagni heimsins. Rétt eins og gerðist í Bandaríkjunum fyrir bráðum 100 árum, endurspeglast þetta eðlilega meðal annars í mannvirkjagerð. Í skýrslu bandaríska háhýsa- og borgarbúseturáðsins, er því þannig spáð að árið 2020 verði aðeins 2 af 20 hæstu byggingum jarðar í Bandaríkjunum. Önnur þeirra verður Chicago-spírallinn. Af þessum 20 háhýsum verða 9 í Asíu og 8 í Mið-Austurlöndum, en ein í Evrópu, Turn Rússlands.

Það verður því að líkindum einmitt í Asíu og Mið-Austurlöndum sem methafa hinnar nýju kynslóðar háhýsa verður að finna. Nú þegar, áður en Burj Dubai, hefur náð sinni ætluðu 800 metra hæð, er verið að setja á blað línur fyrsta míluháa mannvirkisins, sem verður a.m.k. 1.609,34 metrar, í Jeddah í Sádi-Arabíu.

Og yfirverkfræðingurinn við Burj Dubai, Bill Baker, telur slíka byggingu munu rísa. „Tæknilega séð er þetta gerlegt í dag,“ segir hann. „Ég get vel teiknað fyrir þig mílu háa byggingu, en það verður þú sem berð kostnaðinn,“ bætir hann við í aðvörunartón.

Þótt slíkt sé nú flestum fjárhagslega ofviða, er það fullvíst að byggingar eiga enn eftir að verða hærri – jafnvel alveg í nánustu framtíð. Meðan tækni tekur framförum og fjármagn er til, heldur mannkynið áfram í átt til himins. Og hver veit nema sá dagur rísi að við náum að byggja upp í gegnum allt gufuhvolfið.


Hér getur þú lesið fleiri greinar á Lifandi Vísindi.

Saga Dröfn var fullkomin mamma: „Þetta getur nú ekki verið svo erfitt“

Áður en Saga Dröfn Haraldsdóttir eignaðist sitt fyrsta barn var hún fullkomin mamma. Barnið hennar mátti aldrei vera með hor, það átti alltaf að fara að sofa á réttum tíma, borða einungis hollan mat og sjónvarpið átti að vera spari. Einnig skildi barnið hennar alltaf vera vel greidd um hárið, í flottum fötum, vel til fara og að sjálfsögðu áttu heimilið alltaf að vera hreint og fínt. Ég hugsaði að þetta gæti nú ekki verið svo erfitt, bara skipta á bleyjum þegar þess þarf, gefa henni að borða og leika við hana, segir Saga í færslu sinni á Mæður.com Kjarnafjölskyldan Ég… Lesa meira

Ljósmæður opna Snapchat: „Fylgjendur fá mjög fjölbreytta fræðslu og upplýsingar. Við viljum efla foreldra í barneignarferlinu“

Sigrún Gunnarsdóttir, hjúkrunarfræðingur og ljósmóðir ásamt Áslaugu Valsdóttur formanni ljósmæðrafélagsins fannst komin tími til þess að færa störf ljósmæðra nær nútímanum og gera þau sýnilegri. Þær tóku því sameiginlega ákvörðun um að stofna opin Snapchat reikning þar sem nokkrar ljósmæður skiptast á að sýna og segja frá störfum sínum. Hópurinn er orðin mjög fjölbreyttur og öflugur þar sem ljósmæður vinna mjög fjölbreytt störf á mörgum mismunandi stöðum. Við skiptumst á að vera með snappið og því ættu fylgjendur að fá mjög fjölbreytta sýn og fræðslu. Hver og ein tekur ákveðin málefni fyrir og gefur innsýn inn í sín störf, segir Sigrún í samtali við… Lesa meira

Kristín og Binni Löve eiga von á barni: „Við erum mjög spennt“

Kristín Pétursdóttir leikkona og Brynjólfur Löve Mogensson Snapcat stjarna eiga von á sínu fyrsta barni saman í ágúst. Kristín hefur starfað sem flugfreyja undanfarna mánuði en hún hefur meðal annars leikið í bíómyndunum Órói og Fólkið í Blokkinni. Ég er gengin fjórtán vikur og fjóra daga og við erum mjög spennt. Ég var að vísu mjög veik fyrstu 12 vikurnar en það er allt að koma, segir Kristín í samtali við Bleikt. Brynjólf þekkja flestir undir nafninu Binni Löve en hann gerði garðinn frægan á Snapchat. Í dag starfar Brynjólfur sem rekstrarstjóri pizzustaðarins Blackbox Pizzeria. Við óskum þessum verðandi foreldrum innilega til hamingju. Lesa meira

Hvað er raunveruleg vinátta?

Hvað er vinátta? Þetta er spurning sem ég hef velt óþarflega mikið fyrir mér undanfarna mánuði. Einhverra hluta vegna hélt ég alltaf fast í þá hugsun að góður vinur væri sá sem væri búin að vera í kringum þig hvað lengst og þekkti þig því vel. En ég hef komist að því að vinátta er eitthvað allt annað. Að finna sér góða vini sem meta vináttu þína og þú þeirra er mjög dýrmætt. Það virðist flestum vera lítið mál að eignast vini og kunningja, eyða með þeim hellings tíma en átta sig svo á því að í raun voru þetta… Lesa meira

Tanja Ósk var lögð í hrottalegt einelti: „Ég var heltekin af ótta“

Ímyndið ykkur að sex ára gömul dóttir ykkar sé að byrja sinn fyrsta skóladag. Hún er spennt, hlakkar til að eignast vini og verða fullorðin. Eftir skóla kemur hún heim sorgmædd vegna þess að stelpurnar í bekknum leyfðu henni ekki að leika sér með þeim af því að hún var of ljót. Þessi sex ára stelpa var ég. Svona hefst samtal Tönju Ósk Brynjarsdóttur við blaðamann Bleikt. Var sagt að þetta myndi líða hjá Tanja greinir frá því að þetta hafi eingöngu verið upphafið af því einelti og ofbeldi sem hún hefur þurft að sæta í gegnum tíðina. Mér var… Lesa meira

Bjargey um hamingju: „Ég hef upplifað mikinn sársauka og vildi ekki dvelja þar. Ég vildi frelsi“

Hvers vegna finnst sumum allt vera erfitt og leiðinlegt á meðan öðrum finnst lífið almennt skemmtilegt og sjá það jákvæða í stað þess neikvæða. Hvað aðskilur þessa tvo einstaklinga? Með þessum orðum hefur Bjargey Ingólfsdóttir nýjustu færslu sína á Bjargeyogco. Af hverju ertu alltaf svona ógeðslega happý? Um daginn fékk ég þessa spurningu frá fylgjanda í gegnum Snapchat og fékk hún mig til þess að hugsa. Til þess að svara henni þá er ég í fyrsta lagi ekkert alltaf ógeðslega happý. Ég hef farið í gegnum dimma dali og upplifað mikinn sársauka. Sársauka í hjartanu og verki í líkamanum. Ég vildi ekki dvelja þar, því það… Lesa meira

Guðlaug hefur misst fóstur tvisvar sinnum: „Ég fór á klósettið og fann það detta niður, ég var bara ekki tilbúin til þess að sturta“

Guðlaug Sif Hafsteinsdóttir hefur tvisvar sinnum misst fóstur og tók sú lífsreynsla mikið á hana. Segir hún það algengt að fólk tali um það að missa fóstur sé ekkert mál. Fóstrið skolist einfaldlega út og konan eigi í kjölfarið að halda áfram með líf sitt líkt og ekkert hafi í skorist. Ég hef misst fóstur í tvö skipti, þessi tvö skipti voru mjög ólík og ætla ég að segja aðeins frá þeim, segir Guðlaug í einlægri færslu sinni á Amare. Þetta er ekki auðvelt, þetta er þvílíkur missir þrátt fyrir að hafa gengið stutt á leið. Þetta er barnið mitt, litla… Lesa meira

Amanda og Birgir eru vegan og alæta í sambúð: „Engin ein rétt leið í samböndum“

Vegan og alæta í sambúð, hvernig virkar það? Þetta er spurning sem ég fæ að heyra reglulega og eru eflaust enn fleiri sem velta henni fyrir sér án þess að spyrja. Einnig fæ ég stundum fyrirspurnir frá einstaklingum sem vilja gerast grænmetisætur eða vegan en telja að makinn færi ekki sömu leið. Eins og með öll önnur sambönd eru þau misjöfn eins og þau eru mörg og því er engin ein rétt leið. Ég og Birgir erum búin að vera saman í rúm 3 ár og höfum þar af búið saman í um það bil 2,5 ár. Þegar við byrjuðum… Lesa meira

Aldís rakst á gífurlegan verðmun á barnadóti milli verslana: „Þetta hlýtur að vera eitthvað djók!“

Aldís Björk Óskarsdóttir var stödd í barnaversluninni Ólavía og Oliver á dögunum þegar hún rakst fyrir tilviljun á barnadót sem kostaði tæplega átta þúsund krónur. Það sem kom Aldísi svo mikið á óvart var að einungis nokkrum vikum áður hafði hún keypt sömu vöruna á 2500 krónur í Hagkaup. Ég rakst bara á þetta fyrir algjöra tilviljun, ég var að skoða göngugrind fyrir litlu stelpuna mína í Ólavíu og Oliver og ég hugsaði með mér að þetta hlyti að vera eitthvað djók! segir Aldís í viðtali við Bleikt.is Aldís ákvað í kjölfarið að gera sér ferð í Hagkaup til þess að athuga hvort… Lesa meira

13 bráðfyndnar gamanmyndir á Netflix

Það bíða líklega langflestir Íslendingar eftir því að sólin hækki á lofti og vetur konungur láti sig hverfa af landi brott, enda hefur veturinn verið sérstaklega þungur undanfarnar vikur. Það er þó eitt hægt að gera til þess að stytta biðina og það er að koma sér vel fyrir í sófanum með eitthvað gott að narta í og kveikja sér á skemmtilegri gamanmynd. Bleikt tók saman lista af skemmtilegum gamanmyndum sem allar eru í sýningu á Netflix: Hot Fuzz Nick Angel er ekta „ofurlögga“ sem er svo góður í starfi sínu að hann hefur verið sendur af yfirmönnum sínum í lítið, hljóðlátt þorp þar sem að… Lesa meira

Breytir myndum af börnunum sínum í ævintýri

Fjögurra barna faðir vildi taka skemmtilegar og öðruvísi myndir af börnunum sínum og fór því að leika sér að því að breyta umhverfinu með myndvinnsluforriti. John Wilhelm býr í Sviss með konu sinni og fjórum börnum. Faðir Wilhelms var mikill áhugaljósmyndari en sjálfum þótti honum ljósmyndun ekkert sérstök þegar hann var yngri. Það var svo ekki fyrr en Wilhelm fór á námskeið í myndvinnsluforritun og þrívíddarhönnun sem áhuginn kveiknaði fyrir alvöru. Bored Panda greinir frá því að Wilhelm hafi ákveðið að taka myndir af börnunum sínum og vinna þær öðruvísi heldur en venjulega. Útkoman er virkilega skemmtileg og auðvelt er… Lesa meira

Íris tók ákvörðun um að vera einstæð: „Þarna stóð ég, ein, ólétt og með bullandi höfnunartilfinningu“

Mig langar til þess að koma fram og tala um málefni sem kannski margir kannast við. Málefnið er sú ákvörðun sem ég þurfti að taka. Hvort ég vildi halda fóstrinu vitandi það að ég myndi verða einstæð og þurfa að ganga í gegnum allt saman ein. Ég var stödd í London þar sem ég bjó þegar ég fékk þann skell í andlitið að þurfa að ákveða framtíð mína á nokkrum dögum. Það var svo langt frá því að vera auðvelt eins og þær vita sem hafa verið í þeim sporum að þurfa að ákveða hvað gera skal. Það þarf að taka þá ákvörðun, þá í… Lesa meira