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.

Netkaup sem fóru úrskeiðis – 22 sprenghlægilegar myndir

Það getur verið ansi snúið að panta sér föt á netinu þar sem ekki er hægt að máta flíkina né vita hvort hún muni líta út nákvæmlega eins og myndirnar sýna til um. Einnig er algengt að fyrirsæturnar á myndunum séu mjög grannar og langar og því erfitt að sjá fyrir sér hvernig flíkin líti út á öðrum en konum með þann vöxt. Margir hafa lent í því að fá flíkur sem virðast ekki einu sinni vera þær sömu og á myndunum. Daily Feed tók saman lista yfir 22 flíkur sem konur pöntuðu sér með misgóðum árangri.   Lesa meira

Heillandi heiðursdagskrá um Jóhönnu Kristjónsdóttur

Heiðursdagskrá um Jóhönnu Kristjónsdóttur rithöfund (1940-2017) var haldin síðastliðinn sunnudag á Menningarhátíð Seltjarnarness. Fjöldi ættingja og vina Jóhönnu auk annarra gesta mættu. Vera Illugadóttir, barnabarn Jóhönnu, var kynnir. Börn Jóhönnu, barnabörn og vinir komu einnig fram, en fram komu Ásgerður Halldórsdóttir, Elísabet Jökulsdóttir, Embla Garpsdóttir, Hildur Bjarnadóttir, Hrafn Jökulsson, Jökull Elísabetarson, Rannveig Guðmundsdóttir, Sigþrúður Guðmundsdóttir og Styrmir Gunnarsson. Höfundaverk Jóhönnu eru óvenju fjölbreytt enda fór hún sjaldnast troðnar slóðir í lífi og starfi. Í dagskránni verður dregin upp mynd af margbrotinni konu sem með eldmóði sínum og samhug hafði djúp áhrif á þá sem henni kynntust. Daníel Helgason gítarleikari og… Lesa meira

Húsráð: Svona færðu strigaskóna hvíta aftur

Við könnumst mörg við þetta, hvítu strigaskórnir okkar eru hrikalega fallegir og hvítir þar til við erum búin að nota þá einu sinni. Þeir verða aldrei jafnhvítir aftur, alveg sama hvaða húsráð við höfum reynt. Twitternotandinn @sarahtraceyy virðist hins vegar hafa fundið ráð sem virkar og deildi hún fyrir og eftir mynd af hvítu Converse skónum sínum ásamt húsráðinu sem hún notaði. Twitternotendur hafa tekið vel í póstinn og hafa yfir 9000 líkað við póstinn og yfir 1300 deilt honum áfram.     I am a miracle worker pic.twitter.com/BeivqBtdrv — halloween queen (@sarahtraceyy) October 15, 2017 Og eftir að fjöldi notenda… Lesa meira

Guðrún Huld hannaði íslenska stafrófið með nýrri nálgun

Grafíski hönnuðurinn Guðrún Huld Gunnarsdóttir ákvað að taka nýja nálgun á íslenska stafrófið og selur það nú í tveimur stærðum sem eru heimilisprýði, hvort sem er í forstofunni, barnaherberginu eða annars staðar á heimilinu. „Mig langaði að einblína á það jákvæða og er að vinna með falleg og hlý orð í stað A fyrir Api,  Á fyrir Ás, B fyrir Banani og svo framvegis þá nota ég A fyrir Alúð, Á fyrir Ást, B fyrir Bjart,“ segir Guðrún Huld. Plakatið hefur lærdómsgildi fyrir yngri kynslóðina sem og eldri og fæst í tveimur stærðum, A3 og A4, á Facebooksíðu hennar. „Margir… Lesa meira

Þeir eru rauðhærðir og naktir til styrktar góðgerðarmálum

Í nýju dagatali fyrir árið 2018 er áherslan lögð á fáklædda rauðhærða karlmenn. Tilgangurin er bæði að stemma stigu við neikvæðu áliti fólks á rauðhærðum karlmönnum og að safna til góðgerðarmála, en ágóðinn rennur til góðgerðarsamtakana STAND UP. Markmið þeirra er að berjast gegn einelti hvarvetna, en þó með áherslu á LGBT samfélagið. https://www.instagram.com/p/BaUhAoeD7Au/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaZtgJJD90L/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaYj2IajKPs/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaXTCzdDTMr/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaWj1Pkjqtc/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaOEztFj4cx/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaKeVRCg7Jb/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BaH03SWjBIF/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BZ1-AAijVyT/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BZzMqgiDc4k/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BZyYZK8DFLv/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BZwlIOpjmaN/?taken-by=redhot100 https://www.instagram.com/p/BZi8mLnjzQf/?taken-by=redhot100   Lesa meira

Kiddakvöld haldið til styrktar börnum Kristjáns

Kiddakvöld verður haldið í kvöld á Ölstofu Hafnarfjarðar. Kristján Björn Tryggvason var 36 ára eiginmaður og 3 barna faðir sem lèst 19. júlí siðastliðinn eftir langa baráttu við heilaæxli. Og þar sem Kiddi var mikill stuðmaður verður haldið heiðurskvöld á Ölstofu Hafnarfjarðar í kvöld þar sem ágóðinn af miðasölu rennur óskiptur til barnanna hans. Meðal þeirra sem fram koma eru: Ari Eldjárn, Einar Ágúst og Sigga Kling. Einnig verður happdrætti og fleiri uppákomur. Húsið opnar klukkan 20 með fordrykk og lèttum veitingum Aðgöngumiði er á 2.000 kr. og 2.500 kr. með happdrættismiða. Einnig er hægt að kaupa auka happdrættismiðaá 1.000… Lesa meira

Bókasafnsfræðingar stæla Kardashian myndatöku

Það er kominn áratugur síðan Kardashian fjölskyldan kom fyrst á skjái heimsins (og síðan hafa þau verið alls staðar!) og til að fagna þeim áfanga sat fjölskyldan fyrir á forsíðu Hollywood Reporter. Nokkrir bókasafnsfræðingar sáu forsíðuna og ákváðu að gera eigin útgáfu. „Til að fagna áfanganum ákvað samfélagsmiðlafólkið okkar að taka algjörlega óæfða myndatöku,“ segir starfsfólk Invergargill borgarbóka- og skjalasafnsins í Nýja Sjálandi á Facebook síðu þess. Sex dögum seinna er pósturinn búinn að fá 11þúsund „like“ og Facebooksíða þeirra fengið fjöldann allan af athygli. Helstu vefmiðlar hafa sagt frá grínun og lesendur síðunnar hafa sitt að segja um hvor… Lesa meira

Signature opnar fyrstu conceptbúðina á Norðurlöndum

Þann 6. október síðastliðinn opnaði Signature, ein fallegasta húsgagna- og hönnunarvöruverslun landsins, í Askalind 2a í Kópavogi. Ný 1.000 fm verslun á tveimur hæðum sem býður upp á allt það nýjasta í evrópskri húsgagnahönnun, gjafavöru og hágæða útihúsgögnum. Signature húsgögn opnaði fyrst dyrnar árið 2003, þá staðsett í Bæjarlindinni, og varð um leið brautryðjandi í hágæða útihúsgögnum á Íslandi. Nú hefur verslunin stækkað margfalt með innkomu nýrra evrópskra vörumerkja. Húsgagnavörumerkin XOOON og Henders & Hazel eru með yfir 300 verslanir víðsvegar um Evrópu, og er verslunin í Askalindinni fyrsta concept-búðin á Norðurlöndunum. Áherslurnar eru frábreyttar hefðbundnum íslenskum húsgagnaverslunum. „Hér er… Lesa meira

Brúðguminn og gæjarnir stíga trylltan dans

Erla Ósk Guðmundsdóttir og Guðfinnur Magnússon giftu sig laugardaginn 14. október síðastliðinn, en parið hefur verið saman í nokkur ár. Guðfinnur ákvað að koma brúður sinni á óvart með dansi og fékk æskuvini sína í lið með sér. Þeir spiluðu fótbolta saman í Fjölni og eru allir góðir vinir. Strákarnir fóru í Kramhúsið þar sem að þeir nutu handleiðslu Sigríðar Ásgeirsdóttur og má sjá afraksturinn í myndbandinu hér að neðan. „Við vorum öll í krúttkasti yfir þessum skemmtilega hópi,“ segir einn starfsmanna Kramhússins. Vinir brúðgumans heita Bergsveinn Ólafsson, Bjarni Gunn, Sveinn Aron Sveinsson, Henrý Guðmunds, Óli Hall, Jóhann Óli Þorbjörnsson,… Lesa meira

Kim Kardashian drakk brjóstamjólk systur sinnar

Kim Kardashian hefur viðurkennt að hún hefur drukkið brjóstamjólk Kourtney systur sinnar í þeim tilgangi að reyna að ráða niðurlögum psoriasis. Raunveruleikastjarnan hefur talað opinberlega um að hún glími við psoriasis, en hún talaði fyrst um það í viðtali árið 2010. Síðan hefur hún talað reglulega um hvaða aðferðum hún hefur beitt við að halda sjúkdómnum og einkennum hans niðri. Móðir hennar, Kris Jenner, er líka með sjúkdóminn. „Ég hef reynt hefðbundnar meðferðir, en ég er alltaf tilbúin til að reyna nýjar aðferðir,“ segir Kim. „Einu sinni drakk ég meira að segja brjóstamjólk Kourtney!“ Kim sagði einnig frá að hún… Lesa meira