ΜΟΝΙΜΕΣ ΣΤΗΛΕΣ

ΤΑ ΨΗΛΑ ΚΤΗΡΙΑ

17 Απρίλιος, 2008

Burj Dubai: Σχεδιάζοντας το ψηλότερο κτίριο του κόσμου

Στις 27 Μαρτίου του 2008 ο πύργος Burj Dubai φτάνοντας το ύψος των 630,5 μέτρων, καταγράφηκε επίσημα ως το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο ξεπερνώντας το KVLY-TV Mast κατά 1,7 μέτρα. Το επόμενο και τελευταίο ρεκόρ ύψους που απομένει να ξεπεραστεί είναι αυτό των 646,38 μέτρων του Warsaw radio mast, το οποίο κατεδαφίστηκε το 1991. (& video)

Του Αλέξιου Βανδώρου

Σύνοψη
Όταν ολοκληρωθεί το 2008, το Burj Dubai θα είναι το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο και ένα νέο τοπόσημο για το Ντουμπάι και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα. Η οργανική μορφή του πύργου προήλθε από τον πολιτισμό και το τοπίο της περιοχής, συνδέοντας ισχυρά το κτίριο με το περιβάλλοντα χώρο του. Ένας πύργος πολλαπλών χρήσεων, ο Burj Dubai χαρακτηρίζεται από μία κάτοψη σχήματος Υ που μεγιστοποιεί τη θέα προς την πόλη του Dubai. Ο πύργος αναφέρεται επίσης και σε μία περιβαλλοντική προσέγγιση και χαρακτηρίζεται από ένα καινοτόμο συμπληρωματικό συγκεντρωτικό σύστημα.

Ψηφιακή απεικόνιση της ευρύτερης ανάπτυξης του ‘Burj Dubai Downtown’

Αυτό το άρθρο αναφέρεται στη διαδικασία σχεδιασμού του κτιρίου, εμβαθύνοντας στις λεπτομέρειες και την ανάπτυξη του σχεδιασμού σε σχέση με τις προγραμματικές απαιτήσεις, τον κατασκευαστικό έλεγχο της αεροδυναμικής σήραγγας και άλλα ζητήματα σχετικά με τον σχεδιασμό ενός τοπόσημου μιας χώρας και της υψηλότερης κατασκευής του κόσμου.

Χωροθέτηση του ‘Burj Dubai Downtown’ στην ευρύτερη περιοχή της πόλης του Dubai

Το Concept
Αναπτύσσοντας το αρχικό concept για το Burj Dubai, ερευνήθηκαν στοιχεία εντός του υπάρχοντος περιβάλλοντος και πολιτισμού της περιοχής. Εντός της Μέσης Ανατολής και στο Dubai, υπάρχουν ισχυρές επιρροές από τρούλους και αιχμηρές αψίδες, και υπάρχουν στην περιοχή ντόπια δείγματα, κάποια από τα οποία είναι σαν λουλούδια με τρία στοιχεία, κάποια άλλα με έξι και ούτω καθ’ εξής. Άλλες επιρροές προέρχονται από σπειροειδή καλολογικά στοιχεία και φιλοσοφικά εμπεδωμένα στην Μέση Ανατολή εικονογραφικά αρχιτεκτονικά και μοτίβα. Αυτά τα μοτίβα προέρχονται από οργανικές ογκώδεις δομές και φυτικά υλικά.

Η μορφή είναι γεωμετρική στο σχέδιο, ξεκινώντας με τρεις διακλαδώσεις και τρία εξωτερικά περικαλύμματα. Το συγκεκριμένο σχήμα αυτών των διακλαδώσεων είναι αρθρωτά στη φύση και την λειτουργία και οργανικά και βιομορφικά στη μορφή. Η μορφή συναντάται σε λουλούδια, πέταλα, φύλλα, σπόρους και σε ζώα όπως πουλιά, θαλάσσια όντα, γυαλιστερά κ.τ.λ. η συνολική σύνθεση είναι ένα κάθετο αντικείμενο που μειώνεται και μετασχηματίζεται με ελικοειδή μείωση του μήκους των διακλαδώσεων, μέχρι να αγγίξει το κεντρικό shaft - στο οποίο σημείο το shaft απομακρύνεται για να αποκαλύψει μία τρίπτυχη διαμόρφωση που διαβρώσκει σπειροειδώς μέχρι να γίνει μία μυτερή κορυφή. Αυτή η τυπολογία είναι αόριστη στο μέγεθος και μπορεί να εκτείνεται κάθετα προσθέτοντας αρθρώσεις στη βάση της ή να συνεχίζει να διαιρεί το ελικοειδές στοιχείο.

Ιλιγγιώδης άποψη του Burj Dubai από το έδαφος

Κρατώντας το περίγραμμα, οι υποχωρήσεις (setbacks) συνδέουν το Burj Dubai με την περιβάλλουσα πόλη, στο παρόν και στο μέλλον. Στα χαμηλότερα πατώματα, οι υποχωρήσεις συνδέουν το κτίριο με τα υπάρχοντα χαμηλά και μέσου ύψους κτίρια που χαρακτηρίζουν το υπάρχον τοπίο. Όσο η περιοχή αναπτύσσεται και ψηλά κτίρια κατασκευάζονται, οι υποχωρήσεις στα ψηλότερα πατώματα θα επιβεβαιώσουν ότι ο πύργος πάντα παραμένει συνδεδεμένος με το περιβάλλον του. Όσο το κτίριο υψώνεται από το έδαφος θέλει να νιώθει σαν να σμιλεύεται από τη γη και κρυσταλλώνεται σε έναν κάθετο σταλακτίτη από γυαλί και μέταλλο. Η βάση του πρέπει να είναι πολύ πυκνή και συμπαγής, προσπαθώντας να συνδεθεί με τα σχήματα τα οποία αναρριχώνται από αυτήν και εκφράζοντας το τεράστιο βάρος το οποίο κουβαλάει.

Ένας πύργος με το ύψος που προσδοκούσαν τα ΕΜΑΑR, επιδιώκοντας δηλαδή να είναι ο ψηλότερος πύργος του κόσμου, θα έπρεπε με κάποιον τρόπο να συμπεριλάβει αυτές τις εγχώριες μορφές και έπρεπε επίσης να έχει οργανική φύση.

Για τους SOM «οργανικός» σημαίνει ότι είναι μια μορφή που μοιάζει σαν να έχει αναδυθεί από το έδαφος και να έχει αναρριχηθεί κατακόρυφα. Η εικόνα του λουλουδιού έρχεται κοιτάζοντας το κτίριο στο σχέδιο, ή από τον αέρα κοιτάζοντας κάτω προς το κτίριο. Η αναφορά σε Ισλαμικές θολωτές μορφές φαίνεται όταν κοιτάξει κανείς πάνω στα πόδια ή τις διακλαδώσεις του πύργου και κοιτάζοντας στο σχέδιο της κάθε τομής των τριών ποδιών του κτιρίου. Η αιχμηρή θολωτή μορφή του σχεδίου έγινε μία ιδανική μορφή για την ανάπτυξη των παραθύρων που εξέχουν του κελύφους από ανεξάρτητες μονάδες να παρέχουν μια πιο πανοραμική θέα της πόλης και του Gulf. Αυτή η μορφή επίσης παρείχε μία επιφάνεια σε κάθε παράθυρο που αντανακλά το φως χωρίς τη χρήση μεγάλων επίπεδων επιφανειών που μερικές φορές μπορούν να γίνουν ενοχλητικά για τον θεατή όταν ο ήλιος αντανακλάται από αυτές.

Άποψη της βάσης του κτίριου στο έδαφος

Η οπτική του επενδυτή
Είναι πολύ δύσκολο για έναν επενδυτή να βγάλει χρήματα από ένα πολύ ψηλό κτίριο, κάτι που αποτελεί και έναν από τους λόγους για τους οποίους υπάρχουν τόσο λίγα από αυτά παγκοσμίως. Συνήθως χτίζονται για κάποιον άλλο σκοπό όπως το να είναι Εθνικά Σύμβολα ή Τοπόσημα ή σαν καταλύτης για ένα πολύ μεγαλύτερο project όπου ο ίδιος ο πύργος μπορεί να μην επιφέρει χρηματικό κέρδος αλλά οι περιοχές γύρω από αυτόν θα γίνουν περισσότερο πολύτιμες.
Υπάρχουν περιπτώσεις που αποτελούν εξαίρεση, όπως ο Burj Dubai, όπου το κτίριο θα αποτελέσει ένα υψηλό χρηματικό κίνητρο για την περιοχή του. Ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, το κτίριο βασικά πρέπει να σχεδιαστεί ώστε να βελτιστοποιεί όλα τα συστήματά του προκειμένου να γίνει οικονομικά ανεκτό. Η βασική διαφορά μεταξύ ενός πάρα πολύ ψηλού πύργου και δύο πύργων με το μισό ύψος δεν είναι το κόστος ανά τετραγωνικό μέτρο, παρότι ένα πάρα πολύ ψηλό κτίριο θα είναι πιο ακριβό με κριτήριο το κόστος ανά τετραγωνικό μέτρο, είναι ο χρόνος που απαιτείται για να χτιστεί το ψηλό συγκριτικά με τα δύο κοντότερα κτίρια και το κόστος των χρημάτων κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, δηλαδή η απώλεια εσόδων λόγω της έλλειψης ενοικίων για τη χρονική διαφορά, που καθιστά λιγότερα συμφέροντα οικονομικά τα πολύ ψηλά κτίρια.

Αρχικό πλάνο – πραγματική κατασκευή ευρύτερης ανάπτυξης

Κατασκευαστική Ολοκλήρωση
Η ολοκλήρωση αρχιτεκτονικών και δομικών concept είναι βασική στο σχεδιασμό εξαιρετικά ψηλών κατασκευών.
Για να είναι ένα σχέδιο εφαρμόσιμο, το κτίριο πρέπει να είναι καλά προσαρμοσμένο για τις λειτουργίες που περιέχει, η κατασκευή πρέπει να μπορεί να ανταποκριθεί στη λειτουργία που υποστηρίζει και πρέπει να είναι οικονομικά αποτελεσματικό ειδάλλως το σχέδιο μπορεί να μην είναι εφαρμόσιμο.
Η δομή είναι αρθρωτή με ένα κεντρικό εξαγωνικό Shaft ή πυρήνα και τρεις διακλαδώσεις οι οποίες απέχουν 120ο η μία από την άλλη. Κολλημένα σε αυτές τις διακλαδώσεις υπάρχουν κολώνες με μορφή τοιχίου σε διάταξη ανά 9 μέτρα οι οποίες απλά λιγοστεύουν καθώς κάθε υποστήριγμα κοστίζει, αποφεύγοντας πολύπλοκες και ασύμφορες χρηματικά μεταφορές.

Άποψη του Burj Dubai από μακρυά

Ένα από τα ζητήματα κλειδιά στον κατασκευαστικό σχεδιασμό πολύ ψηλών κτιρίων είναι ότι το κτίριο έχει το απαραίτητο σχήμα ώστε να αποτρέπει τις αρνητικές δυνάμεις του ανέμου που επιβάλλονται από την κίνηση του ανέμου γύρω από το κτίριο. Ευρέως γνωστές ως δυνητικές, αυτές είναι οι δυνάμεις που μετακινούν το κτίριο από πλευρά σε πλευρά.
Δεν είναι η κίνηση που περιμένει κανείς από τον άνεμο που προσπαθεί να κινήσει τον πύργο, είναι η δύναμη του ανέμου που, αν δεν είναι σχεδιασμένο για αυτό, θα δημιουργήσει κίνηση από την μια πλευρά στην άλλη που είναι γρήγορη στη συχνότητα της και με τον έναν ή τον άλλο τρόπο υψηλής επιτάχυνσης, κάτι σαν την κίνηση που κάνει το νερό στην δεξαμενή ή ο πολυέλαιος που κρέμεται από την οροφή και αιωρείται. Αυτό είναι το είδος της κίνησης που αν γίνεται αισθητή στο εσωτερικό του κτιρίου κάνει τους χρήστες να νιώθουν πολύ άβολα.

Το σχήμα του κτιρίου είναι πολύ σημαντικό στο μετριασμό αυτών των δυνάμεων και ελέγχθηκαν, με τεστ ανέμου σε αεροδυναμική σήραγγα, αρκετές παραλλαγές του concept μέχρι να προκύψει ο προσανατολισμό και το σύστημα διαβάθμισης για βέλτιστη επίδοση και να επιβεβαιώθηκε ότι το σχήμα του κτιρίου ανταποκρίνεται σωστά στους προβλεπόμενους μέγιστους ανέμους που αναμένονται στην περιοχή.
Άλλα κατασκευαστικά ζητήματα ήταν ο σχεδιασμός για ανατροπή, στρεπτική κίνηση και δομική σταθερότητα.

Πανοραμική άποψη της ευρύτερης ανάπτυξης του ‘Burj Dubai Downtown’

Περιβαλλοντική Ενημερότητα
Το κτίριο θα χαρακτηρίσει ένα καινοτόμο συμπληρωματικό συγκεντρωτικό σύστημα. Η θερμότητα και η υγρασία του εξωτερικού αέρα, συνδυασμένα με τις απαιτήσεις ψύξης του κτιρίου, θα αποτελέσουν σημαντικό ποσοστό συμπύκνωσης της υγρασίας από τον αέρα. Αυτό το συμπυκνωμένο νερό θα συγκεντρωθεί και θα χρησιμοποιηθεί για άρδευση των φυτών του περιβάλλοντος χώρου του πύργου. Αυτό το σύστημα θα παρέχει περίπου 15 εκατ. γαλόνια συμπληρωματικού νερού το χρόνο, κάτι που ισοδυναμεί με περίπου 20 ολυμπιακών διαστάσεων πισίνες.

Χτίζοντας Ψηλά
Η στρατηγική του να μην ανακοινωθεί το τελικό ύψος του κτιρίου έχει αποδειχθεί πολύ θετική. Παρόλο που το κτίριο δεν πήρε αρχικά την δημοσιότητα άλλων ανακοινωμένων πολύ ψηλών κατασκευών επειδή το ύψος ήταν εμπιστευτικό, αφού το κτίριο βρίσκεται τώρα υπό κατασκευή, ο τύπος αντιλαμβάνεται ότι είναι όντως ένα πραγματικό project κτιρίου και η μυστικότητα γύρω από το ύψος έχει γίνει τώρα ένα θετικό σημείο αναφοράς. Θα υπάρξει ένα τελικό, οριστικό ύψος κάποια στιγμή αλλά είναι ξεκάθαρος στόχος των EMAAR το κτίριο αυτό να είναι το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο όταν ολοκληρωθεί.

Αυτό είναι τεχνικά πραγματοποιήσιμο καθώς και το σύστημα θεμελίωσης και τα χαμηλότερα επίπεδα της υπερκατασκευής μπορούν να προσθέσουν ύψος στο κτίριο αν χρειαστεί να επιτευχθεί ο στόχος.

Λεπτομέρεια κατασκευής της βάσης του κτιρίου

Ανάπτυξη Σχεδιασμού
Στο σχήμα που παρουσιάστηκε για το διαγωνισμό, η βάση του Burj Dubai ήταν γεωμετρική στη μορφή και περιλάμβανε μια μεγάλη περιοχή για πάρκινγκ, χώρο δεξιώσεων και άλλες λειτουργίες ξενοδοχείου. Το πρόγραμμα για τα γραφεία προστέθηκε μετά την βράβευση για το διαγωνισμό και το παρκινγκ μπήκε μετά σε επικλινή δρόμο.
Το οικόπεδο στο χαμηλότερο επίπεδο του εδάφους αναπτύχθηκε σε ένα πεδίο πηγών και γεωμετρικών νησιών που περιείχε το τοπίο και δρόμους περιπάτου που συνδέουν τα νησιά.
Αυτό το επίπεδο έγινε η είσοδος των γραφείων και είναι το χαμηλότερο γιατί σχετίζεται με την πλευρά της λίμνης του βασικού σχεδίου. Τοποθετημένο ανάμεσα στο χαμηλότερο επίπεδο και το ενδιάμεσο βρίσκεται το Hotel Health Club, τα spa, το γήπεδο τένις και η εξωτερική πισίνα. Στο ενδιάμεσο επίπεδο βρίσκεται η είσοδος και έξοδος των κατοικιών.
Συνεχίζοντας γύρω από τον πύργο με τη φορά των δεικτών του ρολογιού στο τρίτο και ψηλότερο επίπεδο είναι η είσοδος του ξενοδοχείου και η βοηθητική είσοδος του κτιρίου γραφείων. Αυτό το κτίριο γραφείων μαζί με το κτίριο του ξενοδοχείου είναι χωρισμένα σε σχέδια ούτως ώστε να σχηματίσουν ένα κυκλικό σχήμα όταν συνδυαστούν με το ολοκληρωμένο σχέδιο της περιοχής. Είναι χωροθετημένα με τρόπο ώστε να διαχωρίσουν κάθε επίπεδο και να βοηθήσουν στο να δοθεί ταυτότητα και προσανατολισμός στη βάση του πύργου.

Κάτοψη της ευρύτερης ανάπτυξης του ‘Burj Dubai Downtown’

Ο εξωτερικός τοίχος του πύργου
Αντιθέτως, ο εξωτερικός τοίχος του πύργου είναι συμπαγής και ανακλαστικός, προστατεύοντας τους εσωτερικούς χώρους από το φως του ήλιου. Θα είναι μία κινητική οπτική εμπειρία που θα αντανακλά τα χρώματα του ουρανού καθώς ο ήλιος κινείται πάνω από το κτίριο. Ο σχεδιασμός του κελύφους πέρασε από μια σειρά μελετών, παρόλο που αρχικά είχε παρουσιαστεί σαν ένα ανοξείδωτο ατσάλι και υψηλά αποδοτικό Low-e διπλό στιλβωμένο κέλυφος με το πάτωμα να βελτιστοποιεί τη σκιά στους εσωτερικούς χώρους όταν ο ήλιος χτυπάει την γυάλινη οροφή για να έχει μέγιστο όφελος των οπτικών του από μεγάλα ύψη.

Λεπτομέρεια κατασκευής

Οι λεπτομέρειες του κατακόρυφου χωρίσματος των παραθύρων μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας προεξέχοντες αγωγούς κολλημένους με βραχίονες στήριξης σε απόσταση περίπου 450mm από την επιφάνεια του γυαλιού και αργότερα εξελίχθηκαν σε χωρίσματα σχήματος φτερού από γυαλισμένο ανοξείδωτο ατσάλι που προεξείχαν από το τζάμι 1,2 με 1,5 μέτρα στο κέντρο σε όλο το σώμα του πύργου.
Τα κάθετα γυαλισμένα ανοξείδωτα ατσάλινα πτερύγια έχουν τέτοιο σχήμα ώστε να καθρεφτίζουν τα στοιχεία του κελύφους του πύργου. Στη βάση του πύργου τα τελειώματα είναι βαθύτερα και τα γυαλιστερά στοιχεία είναι περισσότερο οριζόντια εκ προθέσεως και είναι χωρισμένα με γκρι γραμμή που θα καθρεφτίζει στα γυαλισμένα τελειώματα δημιουργώντας ένα μοτίβο καμπυλωμένων γραμμών όταν το κοιτάζει κανείς λοξά. Στον πύργο τα κατακόρυφα πτερύγια εξυπηρετούν επίσης στο να διαχωρίσουν τα διπλανά γυάλινα πανέλα και βοηθούν στο να δοθεί η εντύπωση ότι το γυαλί του κελύφους είναι καμπύλο.
Στις ταράτσες, τα πτερύγια γίνονται η δομή για τις κουπαστές και τα αναπόσπαστα εξαρτήματα που θα φωτίσουν το κτίριο το βράδυ. Θα παρέχουν μία αίσθηση δευτερευούσης περίφραξης για τις ταράτσες. Τα διακοσμητικά πανέλα της επιδερμίδας του πύργου θα είναι από ανοξείδωτο ατσάλι με υφή λινού. Αυτή η υφή είναι βοηθητική στη μείωση κάθε διαστροφής στη μεταλλική επιφάνεια που αποτελείται από επίπεδα πανέλα ανοξείδωτου ατσαλιού.

Πανοραμικές απόψεις της ευρύτερης ανάπτυξης του ‘Burj Dubai Downtown’

Το ανακλαστικό γυαλί είναι σχεδιασμένο με ένα πιο παχύ εξωτερικό τμήμα γυαλιού και ένα λεπτότερο εσωτερικό τμήμα με σκοπό να μειώσει αυτό που είναι γνωστό ως ‘pillowing φαινόμενο’ όταν η πίεση του αέρα στο χώρο μέσα στο διάκενο είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την πίεση του εξωτερικού αέρα.

Κοντά στα εξωτερικά σημεία των τριών φτερών του πύργου η άρθρωση των χωρισμάτων μετατρέπεται και αυξάνει σε απόσταση μέχρι να αγγίξει το μέγιστο πλάτος των 2,2 μέτρων, προάγοντας έτσι την πανοραμική θέα από την άκρη του πύργου. Αυτή η κίνηση προσδίδει επίσης μία μεγαλύτερη πυκνότητα δραστηριότητας και ουσίας κοντά στην κεντρική ραχοκοκαλιά του πύργου που ασωτεύει καθώς κινείται προς το τέλος του πύργου.

Κοντινή άποψη κατά τη φάση κατασκευής του κατώτερου τμήματος του Burj Dubai

Στα επίπεδα των μηχανολογικών εγκαταστάσεων η χρήση ανοξείδωτου ατσαλιού αυξάνεται σε 70% ανοξείδωτο και 20% γυαλί και 10% κενό, συγκροτημένα σε οριζόντιους δοκούς. Σε αυτήν τη συνολική δομή προστίθενται 200mm αγωγοί από γυαλιστερό ανοξείδωτο ατσάλι που γίνονται η δομή για τον εξοπλισμό του πλυσίματος των παραθύρων. Αυτοί οι αγωγοί καλύπτουν περιμετρικά ολόκληρο των μηχανολογικό όροφο και καταλήγουν στο κλείσιμο στην κεντρική ραχοκοκαλιά όπου τα εξαρτήματα για το πλύσιμο των παραθύρων είναι τοποθετημένα.

Η εξωτερική επιδερμίδα είναι τυπική σε όλες τις επιφάνειες του πύργου πάνω από τον τρίτο όροφο μέχρι που γίνεται η μύτη όπου στο συγκεκριμένο σημείο η πυκνότητα των κατακόρυφων αυξάνεται καθώς η ακτίνα της επιφάνειας μειώνεται με σκοπό να μειωθεί το μέγεθος κάθε ανεξάρτητου κομματιού από γυαλί.

Στο ψηλότερο σημείο η μύτη είναι από συμπαγές ατσάλι καλυμμένο με ανοξείδωτο υλικό. Η αρχική εστίαση του σχεδιασμού για τον εξωτερικό τοίχο ήταν να αποβάλλει κάθε οριζόντια επιφάνεια που θα μπορούσε να συγκεντρώσει τους πολύ λεπτούς κόκκους σκόνης και άμμου από την έρημο, μειώνοντας έτσι το βάψιμο που θα ήταν αποτέλεσμα των βροχών.

Το ρεκόρ
Στις 27 Μαρτίου του 2008 ο πύργος Burj Dubai φτάνοντας το ύψος των 630,5 μέτρων, καταγράφηκε επίσημα ως το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο ξεπερνώντας το KVLY-TV Mast κατά 1,7 μέτρα. Το επόμενο και τελευταίο ρεκόρ ύψους που απομένει να ξεπεραστεί είναι αυτό των 646,38 μέτρων του Warsaw radio mast, το οποίο κατεδαφίστηκε το 1991.

Μακρινή άποψη του skyline του Ντουμπάι