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.

Meghan Markle mun verja jólunum með Harry og Elísabetu drottningu

Formleg staðfesting hefur borist frá Kensingtonhöll um að Meghan Markle muni verja jólunum sem gestur Elísabetar drottningar í Sandringham, Norfolk, sveitaheimili drottningarinnar fyrir norðan London. Markle mun fara til kirkju ásamt Harry Bretaprinsi og öðrum fjölskyldumeðlimum konungsfjölskyldunnar á jóladag og taka þátt í jólamatnum og gjafaskiptum að kvöldi jóladags. Þessi tilkynning brýtur upp konunglega hefð því að þó að Markle og Harry séu trúlofuð þá eru þau ekki gift og hún því ekki orðinn meðlimur bresku konungsfjölskyldunnar. Lesa meira

Stjörnumerkin: Hvaða merki mynda bestu vináttusamböndin?

Samkvæmt fræðum stjörnumerkjanna þá eiga sum merki betur saman en önnur og margoft hefur verið fjallað um hvaða merki eiga best saman þegar kemur að ástinni. En sama á við um vinasambönd, sum merki eiga betur saman þar en önnur. Það er líka mikilvægt að eiga gott samband við vini sína, þeir eru aðilar sem hlæja með manni, standa með manni þegar illa gengur og hlusta á mann tuða þegar illa gengur í ástarmálunum. Þetta eru stjörnumerkin sem eiga best saman sem vinir: Hrútur og Vatnsberi Þessi tvö merki saman eru frábær blanda. Merkin eru góð saman, Hrúturinn er heilinn… Lesa meira

Myndband: Barbara sýnir leikni sína í súludansi

Ungverska fyrirsætan Barbara Palvin sýnir leikni sína í súludansi í nýjasta myndbandi jóldagatals LOVE tímaritsins. Palvin var „nýliði ársins“ í sundfatablaði Sports Illustrated árið 2016, er einn af englum Victorias´s Secret. Hún kom einnig fram í dagatali LOVE í fyrra, þar sem hún stældi fræga senu Sharon Stone úr kvikmyndinni Basic Instinct. https://www.youtube.com/watch?v=r-8QAgvLgcY Lesa meira

Langir lokkar yngsta meðlims Beckhamfjölskyldunnar

Victoria Beckham deildi nýlega á Instagram mynd af eiginmanni hennar David Beckham og yngsta barni þeirra, dótturinni Harper, sem er sex ára. Á myndinni sést vel sítt og fallegt hár Harper, sem aldrei hefur farið í klippingu. Hjónin hafa verið gift síðan árið 1999 og eiga saman synina Brooklyn 18 ára, Romeo 15 ára og Cruz 12 ára, auk Harper. Lesa meira

Kardashian fjölskyldan – Nýtt púsl daglega í jólakortið fyrir 2017

Á jólum er það hefð hjá mörgum fjölskyldum að klæða sig í sitt fínasta púss og smella af jólamyndum og senda vinum og fjölskyldum jólakort. Kardashian fjölskyldan er þar engin undantekning og frá árinu 1987 þegar fyrsta myndatakan, hafa þau viðhaldið hefðinni að tveimur árum, 2014 og 2016, undanskildum. Kortin hafa verið eins fjölbreytt og þau eru mörg, sum eru einstaklega frábærlega hallærisleg í anda níunda áratugarins, en eftir að Kardashian fjölskyldan varð fræg á samfélagsmiðlum má segja að allt hafi verið gefið í botn og jólakortin rándýr og allir súberfínir og uppstrílaðir. Eftir pásu í fyrra þá er hefðin… Lesa meira

Biggi lögga „Ég mun líka gera allt í mínu valdi til að vernda dóttur mína frá þessu rótgróna samfélagsmeini sem kynferðislegt áreiti og ofbeldi er“

Birgir Örn Guðjónsson, eða Biggi lögga, tók sér frí frá lögreglustarfinu fyrr á þessu ári og hóf störf sem flugþjónn hjá Icelandair. Í pistli sem hann skrifaði á Facebooksíðu sína í kvöld segir hann frá reynslu sinni í starfinu, sem enn í dag er nánast algjört kvennastarf og kemur inn á umræðuna um #METOO.   Eins og sumir vita þá ákvað ég að taka mér tímabundið frí frá löggunni fyrr á þessu ári og skella mér í flugfreyjuna. Ég fór sem sagt úr starfi sem hefur lengi verið mikið karlastarf og yfir í nánast algjört kvennastarf. Það var mjög áhugavert… Lesa meira

Jóladagatal Bleikt 12. desember – Gjöf frá Rubz Iceland

Á hverjum degi fram að jólum ætlum við að gefa heppnum lesanda og vini hans skemmtilega gjöf. Við mælum því með að þið fylgist vel með hér á vefnum fram að jólum. Í dag 12. desember ætlum við að gefa tvö armbönd frá Rubz. Rubz armböndin eru dönsk hönnun, gerð úr stáli og náttúrulegu sílikoni, sem aðlagar sig og víkkar út með tímanum. Armböndin eru tímalaus og koma í einni stærð. Skoða má öll armböndin frá Rubz og fleiri tengdar vörur á glænýrri heimasíðu Rubz. Það eina sem þú þarft að gera til þess að taka þátt í jóladagatalinu okkar í… Lesa meira

Beyoncé óskar eftir lögbanni á bjór með hennar nafni

Beyoncé hefur lagt fram lögbannskröfu á hendur fyrirtækinu Lineup Brewing, fyrirtæki í Brooklyn sem setti á markað þýskan bjór með nafni söngkonunnar. Útlit dósarinnar líkist líka plötu hennar, Beyoncé, sem kom út árið 2013. Allt með ráðum gert til að selja vöruna út á nafn hennar. Bïeryoncé kom á markað 1. desember síðastliðinn og fékk góðar viðtökur, enda elska allir Beyoncé. Eigandi Lineup Brewing, Katarina Martinez, sagði vöruna ætlaða sem hrós. „Okkur finnst leitt að Beyoncé tók þessu ekki sem hrósi, en jæja, þetta var gaman meðan það entist.“ https://www.instagram.com/p/BcJS6CfHJTU/?taken-by=lineupbrewing Lesa meira

Stranger Things – Biðin er löng en verður þess virði

Ein vinsælasta þáttaröð ársins er önnur þáttaröð Stranger Things og þegar er búið að gefa grænt ljós á þá þriðju og fjórðu. Ljóst er þó að aðdáendur þurfa að bíða góða stund eftir þeirri næstu, en þriðja þáttaröð kemur ekki í sýningu fyrr en árið 2019. „Þetta pirrar aðdáendur okkar hvað það tekur langan tíma að gera hverja þáttaröð,“ segir David Harbour, sem leikur Hopper lögreglustjóra. Hann telur þó að sama hversu lög biðin verði, þá verði hún þess virði og Duffer bræður vinni eins hratt og þeir geti til að hún verði að veruleika. „Eins og allir góðir hlutir,… Lesa meira

Jólagjöfin fyrir þann sem á allt – Tebollar með móðgandi áletrun

Núna getur þú gefið gjöf (eða boðið gestum þínum upp á te/kaffi heima) og í leiðinni móðgað þá á fallegan máta. Miss Havisham hefur gefið út línu af tebollum sem eru hrein snilld og móðga gestina á fallegan, en um skemmtilegan hátt. „Hættu að tala,“ „Norn“ og „Þú dugar,“ eru dæmi um áletranir bollana. Það er þó rétt að hafa í huga að leggja bara slíka bolla á borð eða gefa að gjöf handa þeim sem kann að meta þennan bleksvarta húmor. Bollana má versla hér. Lesa meira

Föndraðu fyrir jólin: Bókamerki með dúskum

Hvað er skemmtilegra í desember en að föndra saman og búa til heimatilbúnar og persónulegar gjafir. Hvort sem það er fjölskyldan saman eða börnin að gera gjafir handa vinum og ættingjum eða þú að útbúa gjafir fyrir. Á vefsíðunni Hattifant.com er hægt að nálgast þessi skemmtilegu bókamerki, sem eru tilvalin gjöf með í jólapakkann, sérstaklega ef pakkinn inniheldur bók. Lítið mál er fyrir börnin að búa þau til með smá aðstoð. https://www.youtube.com/watch?v=f-93SvQejRU Lesa meira

Ævisaga á undan brúðkaupi

Konunglegi ævisöguritarinn Andrew Morton hefur tilkynnt að hann mun skrifa ævisögu Meghan Markle áður en hún gengur upp að altarinu að giftast harry Bretaprins næsta vor. Morton ritaði ævisögu Díöu prinsessu, Diana: Her True Story. „Spenntur að skrifa sögu Meghan Markle. Hún hefur mikla útgeislun. Konungleg stjarna sem mun hafa mikil áhrif á konunglegu fjölskylduna og heimin,“ skrifar Morton á Twitter. Bókin mun bera titilinn Meghan: A Hollywood Princess og koma út 19. Apríl 2018, um mánuði fyrir brúðkaupið. Morton segir Markle vera algjöra andstæðu þeirra feimnu, settlegu brúða sem fyrir hafa verið í konunglegu fjölskyldunni og lofar aðdáendum hennar… Lesa meira