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.

Sjáðu fyrsta myndbrotið úr „Road Trip Reunion: Return To the Jersey Shore“

Það eru komin fimm ár síðan framleiðslu Jersey Shore raunveruleikaþáttana lauk. Þættirnir voru sýndir á MTV á árunum 2009-2012. Bleikt fjallaði fyrr í vikunni um væntanlegt „reunion“ og hvernig stjörnurnar líta út núna. Nicole „Snooki“ Polizzi, Mike „The Situation“ Sorrentino, Sammi „Sweetheart“ Giancola, Jenni „JWoww“ Faley og Paul „Pauly D“ DelVecchio hafa komið saman fyrir svokallaðan „reunion“ þátt E!News sem heitir Road Trip Reunion: Return To the Jersey Shore. Þátturinn verður sýndur þann 20. ágúst næstkomandi. Við fáum að sjá smá brot úr þættinum en þar ræða þau um fyrri „hook-ups“ eins og þegar JWoww og Pauly D sváfu saman.… Lesa meira

Nýtt lag og tónlistarmyndband frá Miley Cyrus – Plata væntanleg 29. september

Söngkonan Miley Cyrus var að gefa út nýtt lag og tónlistarmyndband við. Lagið heitir "Younger Now." Lagið virkar eins og endurspeglun á feril hennar. Í laginu talar hún um breytingu, að breyting sé eitthvað sem þú getur alltaf treyst á. En hún hefur bæði verið að breyta ímynd sinni og tónlistarstíl upp á síðkastið. Þetta er þriðja lagið sem hún gefur út af nýju plötunni sinni, en hún hefur gefið út "Malibu" og "Inspired."  Platan heitir það sama og nýjasta lagið: „Younger Now.“ Þessi plata, eða það sem við höfum fengið að sjá af henni, er ólík fyrri plötum Miley eins… Lesa meira

Snapchat stjarnan Patrekur Jaime spennir bogann hátt inn í framtíðina

Á dögunum mælti ég mér mót við eina af skærustu Snapchat og samfélagsmiðlastjörnum Íslands. Ég er nokkuð viss um að allir sem hafa gaman af því að fylgjast með snöppurum, og þá sér í lagi yngri kynslóðin, hafi heyrt um hann. Ég er forvitin að eðlisfari og hlaut það sjálfsagt í vöggugjöf, svo forvitnin rak mig áfram að heyra meira um þennan hreinskilna, duglega og drífandi dreng. Nafn hans er Patrekur Jaime og ég sá hann fyrst á hinseginleikasnappinu. Við mæltum okkur mót inn á N1 á Ártúnshöfða þar sem mig langaði svo mikið að fá mér boost og bauð… Lesa meira

Lindex opnar 400 m² verslun í miðbæ Selfoss

Forráðamenn Lindex á Íslandi hafa ákveðið að opna nýja 400 fermetra verslun í miðbæ Selfoss næsta sumar verði deiliskipulag samþykkt. Samningur þess efnis hefur verið undirritaður af hálfu Sigtúns Þróunarfélags og forráðamanna Lindex. Lindex er ein stærsta tískufatakeðja Norður Evrópu með um 500 verslanir í 16 löndum. Lindex býður upp á tískufatnað fyrir konur, undirföt, snyrtivörur og fylgihluti sem og fatnað á börn og unglinga á hagkvæmu verði. Gera má ráð fyrir að um 6-8 ný störf skapist hjá Lindex við nýju verslunina á Selfossi. Verslunin verður staðsett í húsum byggðum skv. útliti Edinborgarhússins sem var áður í Hafnarstræti í… Lesa meira

Þetta eru keppendurnir í Ungfrú Ísland í ár

Það styttist óðum í keppniskvöld Ungfrú Ísland en það verður haldið í Hörpu þann 26. ágúst næstkomandi. Stúlkurnar sem taka þátt í ár eru á aldrinum 18 til 24 ára. Nú stendur yfir vefkosning þar sem er kosið um „Miss Peoples Choice Iceland 2017.“ Kosningin fer fram með því að ýta á "like" á myndunum hér að neðan og hægt verður að taka þátt fram að krýningu. Lesa meira

Sjáðu hvernig Disney karakterar litu út ef þeir væru trans

Listrænn stjórnandi frá New York setti inn færslu á Bored Panda undir notendanafninu Trans Disney. Færslan er hreint út sagt frábær en í henni deilir notandinn myndum af þekktum Disney karakterum. „Eins og margir aðrir þá ólst ég upp við að horfa á Disney myndir. Ég elska þær og mun alltaf gera það á meðan þær fjalla um ást, frelsi og breytingu (e. transformation),“ skrifar Trans Disney í færslunni. Notandinn bætir því við að þegar hann var að vaxa úr grasi tók hann eftir að það vantaði mjög mikilvægan flokk af fólki í myndirnar: Trans fólk. „Fólk sem skilur það best af öllum meininguna á bak við ást, frelsi og breytingu og leitina að því.… Lesa meira

Rebekka Sif frumsýnir nýtt tónlistarmyndband við hressan sumarsmell

Tónlistarkonan Rebekka Sif frumsýndi nú á dögunum myndband við lagið Wondering sem er titillag fyrstu plötu hennar sem kemur út 17. ágúst næstkomandi. Lagið Wondering er hress sumarsmellur sem fjallar um skondin samskipti milli tveggja ástvina. Á plötunni eru ellefu fjölbreytt frumsamin lög sem spanna allt frá indie poppi til rokktónlistar. Í tilefni útkomu fyrstu plötunnar mun Rebekka Sif halda útgáfutónleika á Rosenberg kl. 21:30 þann 17. ágúst næstkomandi. Þar mun hún koma fram með hljómsveit sem er skipuð Aron Andra Magnússyni á gítar, Sindra Snæ Thorlacius á bassa, Daniel Alexander Cathcart-Jones á hljómborð og Kristófer Nökkva Sigurðssyni á trommur.… Lesa meira

Tilfinningarnar eru skynsamlegar

Greinin birtist fyrst á vefsíðu Lifandi Vísindi og fékk Bleikt góðfúslegt leyfi til að birta hana með lesendum. Þarftu að taka mikilvæga ákvörðun? Vertu þá ekkert að leiða hugann of mikið að því. Ýmsar taugasjúkdóma- og sálfræðilegar rannsóknir hafa leitt í ljós að tilfinningarnar ná oft yfirhöndinni yfir skynseminni þegar taka þarf flóknar ákvarðanir. Líkamlegar tilfinningar okkar hafa nefnilega yfir að ráða ómeðvitaðri þekkingu um fyrri reynslu og eru færar um að vinna úr miklu meiri upplýsingum en meðvitundin. Dag einn, árið 1982, kom sjúklingur nokkur inn á skrifstofu hins þekkta bandaríska taugasérfræðings Antonio Damasio. Maður þessi gengur undir heitinu Elliot meðal… Lesa meira

Chris Brown tjáir sig í fyrsta skipti um kvöldið sem hann réðst á Rihönnu

Átta ár eru liðin frá því að Chris Brown réðst á stórsöngkonuna Rihönnu en þau voru þá í sambandi. Líkamsárásin átti sér stað þegar parið var á leiðinni úr fyrirpartý fyrir Grammy verðlaunin. Fréttir af árásinni voru á allra vörum á sínum tíma og ljósmyndir sem voru teknar af lögreglunni voru seldar til slúðurmiðla. Chris Brown hefur nú tjáð sig um atvikið í fyrsta skipti en hann gerir það í nýju heimildarmyndinni sinni Chris Brown: Welcome to My Life. Rihanna tjáði sig fyrst opinberlega um málið í ágúst 2012 í spjall þætti Opruh Winfrey. Chris segir að vandamál í sambandinu… Lesa meira

Sjötta þætti sjöundu seríu Game of Thrones lekið á netið

Sjötti þáttur sjöundu seríu Game of Thrones lekur á netið Óheppni bandaríska kapalrisans HBO virðist engan endi ætla að taka. Hakkarar hafa herjað á fyrirtækið að undanförnu og lekið handritum, þáttum og ýmsu öðru sem þeir hafa komist yfir með árásum á tölvukerfi fyrirtækisins. Nú hefur sjötta þætti sjöundu seríu eins vinsælasta sjónvarpsþáttar heims, Game of Thrones, verið leikið á netið en í þetta skiptið var ekki við hakkara að sakast heldur neyðarleg mistök HBO á Spáni. Lesa meira

Tíðni krabbameins myndi lækka um allt að 40 prósent ef fólk tæki upp heilbrigðari lífshætti

Hægt væri að útrýma um helming alls krabbameins ef fólk myndi velja sér heilbrigðari lífsstíl. Þetta kemur fram í rannsókn vísindamanna við læknadeild Harvard háskóla í Bandaríkjunum. „Ef fólk myndi hætta að reykja, halda sér hraustu og það fengi sér ekki fleiri en einn eða tvo áfenga drykki á dag myndi tíðni krabbameins snarminnka,“ segir vísindamaður við Harvard háskóla. Læknar hafa lengi sagt að óheilbrigður lífsstíll muni auka líkur á krabbameini verulega síðar á lífsleiðinni. Samkvæmt rannsókninni er aðeins ein af hverjum fimm konum og einn af hverjum fjórum mönnum sem fylgja þessu ráði. Rúmlega 136.000 bandaríkjamenn tóku þátt í… Lesa meira

Bestu drónamyndirnar 2017 – „Engin takmörk“

Síðastliðin ár hafa drónar gjörbreytt landslagi ljósmyndunar. Svo mikið að það er byrjað að gefa út mörg verðlaun fyrir þessa einstöku gerð af ljósmyndun. Ein af þessum verðlaunum eru Dronestagram og voru haldin í fjórða skiptið á dögunum. Myndirnar sem unnu til verðlauna eru stórfenglegar og það er ótrúlegt að sjá hvaða ótrúlegu myndir nást með þessum snjöllu tækjum. „Drónar eru að verða sífellt aðgengilegri og sýna heiminn í nýju ljósi. Það eru bókstaflega engin takmörk fyrir hvar er hægt að taka mynd lengur,“ segir Eric Dupin, forstjóri Dronestagram. Veitt voru verðlaun í nokkrum flokkum eins og „sköpunargáfa“ og „fólk.“… Lesa meira