Milyen magasra építhetünk? A jövő felhőkarcolóinak építőanyagai és építési módszerei

Sok várostervező azt jósolja, hogy 2050-re több mint 6 milliárd ember fog városokban élni, és azokon a helyeken, ahol a horizontális “kifelé” terjeszkedés nem jöhet szóba, a növekvő sűrűséggel csak úgy lehet lépést tartani, ha egyre magasabbra építkezünk.

A magasabbra építés mindig számos kihívással jár, és az építészirodák számára finom versengést is jelent, hogy a nevüket a lehető legnagyobb épületekhez kössék. Szinte olyan gyorsan, ahogy egy épületet a világ egyik legmagasabb épületének neveznek, egy másik máris a tervezőasztalra kerül, és néhány évvel később átveszi a címet. Miközben a határ a csillagos ég, hogyan hat ez a projektek kivitelezhetőségére, és milyen építési módszerek és anyagok tették lehetővé, hogy a felhőkbe építsünk?

Először is fontos megérteni, hogyan kell technikailag definiálni a magasépületeket. A Magas Épületek és Városi Élőhelyek Tanácsa (CTBUH) a jelentős magasságot elérő épületek két alcsoportját határozza meg. A “szupermagas” épületek meghatározása szerint 300 méter (984 láb) vagy annál magasabbak, a “mega-magas” épületek pedig legalább 600 méter (1 968 láb) magasak. A mai ütemben évente legalább egy szupermagas felhőkarcoló készül el, 2020 júniusára 132 szupermagas felhőkarcoló építése fejeződött be.

A Burj Khalifa még mindig a világ legmagasabb felhőkarcolója, amely 2722 láb, azaz valamivel több mint fél mérföld magas. Nemrégiben, 8 év építés után fejeződött be a malajziai Merdeka 118 építése, amely mindössze 500 lábbal alacsonyabb a Burj Khalifánál. Az előrejelzések szerint a következő 30 évben elkészülhet a világ első mérföld magas épülete, ami egyben a 3200 lábnál magasabb épületek új trendjét is valósággá váltja.

A magasépületek mindenféle mechanikai és szerkezeti problémával járnak. Mennyi ideig fognak az emberek várni a liftre, amikor az előcsarnokból a 200. emeletre utaznak? Hogyan fognak a megamagas épületek ellenállni az olyan természeti erőknek, amelyeket előre tudunk jelezni, és azoknak, amelyeket nem? E kérdések közül sok úgy oldható meg, hogy feltörjük az általunk már ismert modern anyagokat és rendszereket, és olyanokat hozunk létre, amelyek támogatják az innovatív építőipart.

A magas építmények építése során az egyik fő probléma az, hogy az építőanyagokat a helyszín közelében tudjuk tartani, mivel az épület alapterülete és a környező terület jellemzően kicsi, különösen a városi területeken. Ez problémákat okoz a vázszerkezeti elemek építésénél, mivel az előregyártott paneleket gyakran akkor hozzák a helyszínre, amikor befejeződnek, mivel nem lehet őket tárolni. Sok kivitelező azonban ma már “tilt wall construction” építési eljárást alkalmaz, amely lehetővé teszi számukra, hogy a paneleket a helyszínen öntsék és szereljék össze, és daruval emeljék a helyükre.

Függőleges épületek építése során kihívást jelenthet az anyagok közel tartása az építési helyszínhez, mivel nincs elegendő vízszintes kiterjedés a szerkezet függőleges négyzetmétereinek befogadására. Ez különösen a vázszerkezetek esetében jelent problémát, mivel az előregyártott paneleket gyakran szükség szerint kell szállítani a helyszíni raktárhiány miatt. E dilemma elkerülése érdekében a kivitelezők innovatív “tilt wall construction” építési eljárást alkalmazhatnak.

Ahelyett, hogy az előregyártott paneleket a munkaterületre szállítanák, a kivitelezők a paneleket az építkezés helyszínén öntik ki, és daru segítségével emelik fel őket, miután megszilárdultak.

Keresse a "Kp Sales House Kft" ügyfélreferenseit az alábbi elérhetőségeken:

A telefonszámok csak hétköznap 8-17 óráig, szombaton 9-13 óráig érhetőek el

 

A felhőkarcolók is az acél alternatívák felé fordulnak, de ahogy az épületek magassága növekszik, a súlyuk jelentős problémává válik. Az alumínium könnyű alternatívát kínál a könnyű extrudálási eljárással, amely lehetővé teszi, hogy különböző formákhoz igazodjon, szinte bármilyen homlokzati kialakításhoz. Emellett jól reagál a belső szerkezeti elemek és a külső erők, például a gyorsan változó hőmérséklet és a földrengések okozta szeizmikus zavarok okozta igénybevételekre.

A szénszál egy másik feltörekvő anyag, amely szintén könnyű, de hosszú szálakból áll, amelyek egymásba fonódva szövetszerű szerkezetet alkotnak. Ennek eredményeképpen lényegesen erősebb, mint az acél, ami lehetővé teszi, hogy olyan épületekbe is beépítsék, amelyek nagy erejű terhelést kapnak. A szénszálak már az előregyártott betonelemekbe is bekerültek. Azáltal, hogy a hálót a hagyományos acélháló helyett a betonkeverékbe helyezik, csökken a szerkezeti elem teljes súlya, így az biztonságosan a helyére emelhető, és abban a tudatban rögzíthető, hogy jelentős szerkezeti integritást őriz meg.

Még ennél is előremutatóbbak az elképzelések arról, hogyan nézhet ki a beton jövője. A beton évszázadok óta nagyjából változatlan. Bár rendkívül tartós, sokan új alternatívákat keresnek, mivel továbbra is a CO2-kibocsátás egyik fő forrása. Egyes kutatók olyan biobetonokat vizsgálnak, amelyek képesek saját maguk gyógyítani a repedéseket mészkőbaktériumok hozzáadásával, amelyek akár kétszáz évvel is meghosszabbíthatják a beton élettartamát.

Még a fa is, amely valószínűleg soha nem fog fő szerkezeti elemként felhasználásra kerülni egy mega-magas szerkezetben, új életre kel a keresztrétegelt faszerkezetekben, amelyek az acélhoz hasonló szilárdságot biztosítanak számára. A fa képességeinek demonstrálására a Sumitomo Forestry, egy japán székhelyű tervezőcég nemrégiben nyilvánosságra hozta terveit egy 350 méter magas faépítmény építésére Tokióban. A magasabb épületek csak a láthatáron vannak, és az építőanyagok és -módszerek gyorsan felzárkóznak ahhoz, hogy ezeket a mérföldes álmokat valóra válthassák.

Forrás: www.archdaily.com