Skyskrapa -Skyscraper

Burj Khalifa , i Dubai , Förenade Arabemiraten , färdigställd 2009, är för närvarande den högsta byggnaden i världen, med en höjd av 829,8 meter (2 722 fot). Motgångarna olika höjder är ett typiskt skyskrapadrag.

En skyskrapa är en hög kontinuerligt beboelig byggnad med flera våningar. Moderna källor definierar för närvarande skyskrapor som minst 100 meter (330 fot) eller 150 meter (490 fot) i höjd, även om det inte finns någon universellt accepterad definition. Skyskrapor är mycket höga höghus . Historiskt sett syftade termen först på byggnader med mellan 10 och 20 våningar när dessa typer av byggnader började byggas på 1880-talet. Skyskrapor kan vara värd för kontor, hotell, bostadsutrymmen och butikslokaler.

En vanlig egenskap hos skyskrapor är att ha en stålram som stöder gardinväggar . Dessa gardinväggar anligger antingen mot ramverket nedanför eller är upphängda från ramverket ovanför, snarare än att vila på bärande väggar av konventionell konstruktion. Vissa tidiga skyskrapor har en stålram som gör det möjligt att bygga bärande väggar som är högre än de som är gjorda av armerad betong .

Moderna skyskrapors väggar är inte bärande, och de flesta skyskrapor kännetecknas av stora fönsteryta som möjliggörs av stålramar och gardinväggar. Däremot kan skyskrapor ha gardinväggar som efterliknar konventionella väggar med en liten yta av fönster. Moderna skyskrapor har ofta en rörformad struktur och är designade för att fungera som en ihålig cylinder för att motstå vind, seismisk och andra sidobelastningar. För att verka smalare, tillåta mindre vindexponering och sända mer dagsljus till marken har många skyskrapor en design med bakslag , vilket i vissa fall också krävs strukturellt.

I februari 2022 hade bara fjorton städer i världen mer än 100 skyskrapor som är 150 m (492 fot) eller högre: Hong Kong City, Hong Kong med 518 skyskrapor, Shenzhen, Kina med 343 skyskrapor, New York City, USA med 300 skyskrapor, Dubai , UAE med 237 skyskrapor, Mumbai, Indien med 208 skyskrapor, Shanghai , Kina med 180 skyskrapor, Tokyo , Japan med 165 skyskrapor, Guangzhou , Kina med 152 skyskrapor, Kuala Lumpur , Malaysia med 148 skyskrapor, Chongqing skyskrapor , Kina 135, Chicago , USA med 135 skyskrapor, Wuhan , Kina med 109 skyskrapor, Bangkok , Thailand med 108 skyskrapor och Jakarta , Indonesien med 108 skyskrapor.

Definition

Enligt vissa åtgärder dök det som kom att kallas en "skyskrapa" först upp i Chicago när 1885 färdigställdes världens första struktur med stålstomme, Home Insurance Building . Den revs 1931.

Termen "skyskrapa" användes först på byggnader med stålramskonstruktioner på minst 10 våningar i slutet av 1800-talet, ett resultat av allmänhetens förvåning över de höga byggnaderna som byggdes i stora amerikanska städer som Chicago , New York City , Philadelphia , Detroit och St. Louis .

Den första skyskrapan med stålram var Home Insurance Building , ursprungligen 10 våningar med en höjd av 42 m eller 138 fot, i Chicago 1885; ytterligare två berättelser lades till. Vissa pekar på Philadelphias 10 våningar höga Jayne Building (1849–50) som en proto-skyskrapa, eller på New Yorks sjuvånings Equitable Life Building , byggd 1870. Stålskelettkonstruktion har möjliggjort dagens superhöga skyskrapor som nu byggs över hela världen. Nomineringen av en struktur kontra en annan som den första skyskrapan, och varför, beror på vilka faktorer som är stressade.

Den strukturella definitionen av ordet skyskrapa förfinades senare av arkitekturhistoriker, baserad på teknisk utveckling på 1880-talet som hade möjliggjort byggandet av höga flervåningshus. Denna definition baserades på stålskelettet - i motsats till konstruktioner av bärande murverk , som passerade sin praktiska gräns 1891 med Chicagos Monadnock Building .

Vad är det främsta kännetecknet för den höga kontorsbyggnaden? Det är högt. Den måste vara hög. Höjdens kraft och kraft måste finnas i den, upphöjelsens ära och stolthet måste finnas i den. Det måste vara varje tum en stolt och skyhög sak, som stiger i ren upphöjelse att det från botten till toppen är en enhet utan en enda avvikande linje.

—  Louis Sullivans The Tall Office Building Artistically Considered (1896)

Vissa konstruktionsingenjörer definierar ett höghus som varje vertikal konstruktion där vind är en viktigare belastningsfaktor än jordbävning eller vikt. Observera att detta kriterium inte bara passar höghus utan även vissa andra höga strukturer, som torn .

Olika organisationer från USA och Europa definierar skyskrapor som byggnader som är minst 150 meter höga eller högre, med " superhöga " skyskrapor för byggnader högre än 300 m (984 fot) och "megatall" skyskrapor för de som är högre än 600 m (1 969 fot) ).

Den högsta strukturen i antiken var den 146 m (479 fot) stora pyramiden i Giza i det antika Egypten , byggd på 2500-talet f.Kr. Den överträffades inte i höjd på tusentals år, den 160 m (520 fot) Lincoln-katedralen hade överskridit den 1311–1549, innan dess centrala spira kollapsade. Det senare i sin tur överträffades inte förrän det 555 fot (169 m) Washington-monumentet 1884. Men eftersom de är obebodda, uppfyller ingen av dessa strukturer faktiskt den moderna definitionen av en skyskrapa.

Höghuslägenheter blomstrade i den klassiska antiken . Forntida romerska insulae i kejserliga städer nådde 10 och fler våningar. Från och med Augustus (r. 30 f.Kr.-14 e.Kr.) försökte flera kejsare fastställa gränser på 20–25 m för flervåningsbyggnader, men fick endast begränsad framgång. De nedre våningarna var vanligtvis ockuperade av butiker eller rika familjer, de övre hyrdes ut till de lägre klasserna. Överlevande Oxyrhynchus Papyri indikerar att det fanns sju våningars byggnader i provinsstäder som i Hermopolis på 300-talet e.Kr. i det romerska Egypten .

Skylinerna i många viktiga medeltida städer hade ett stort antal höghus i stadstorn, byggda av de rika för försvar och status. Bostadstornen i Bologna från 1100-talet fanns mellan 80 och 100 åt gången, varav det högsta är det 97,2 m (319 fot) höga Asinelli-tornet. En florentinsk lag från 1251 dekreterade att alla stadsbyggnader omedelbart skulle reduceras till mindre än 26 m. Även medelstora städer av eran är kända för att ha spridning av torn, som 72 upp till 51 m höjd i San Gimignano .

Den medeltida egyptiska staden Fustat inrymde många höghus bostadshus, som Al-Muqaddasi på 900-talet beskrev som att likna minareter . Nasir Khusraw beskrev i början av 1000-talet att några av dem reser sig upp till 14 våningar, med takträdgårdar på översta våningen kompletta med oxdragna vattenhjul för bevattning av dem. Kairo på 1500-talet hade höga hyreshus där de två nedre våningarna var för kommersiella ändamål och lagringsändamål och de flera våningarna ovanför dem hyrdes ut till hyresgäster . Ett tidigt exempel på en stad som helt består av höghus är 1500-talsstaden Shibam i Jemen . Shibam bestod av över 500 tornhus, vart och ett med 5 till 11 våningar högt, med varje våning som en lägenhet ockuperad av en enda familj. Staden byggdes på detta sätt för att skydda den från beduinattacker . Shibam har fortfarande de högsta tegelbyggnaderna i världen, med många av dem över 30 m (98 fot) höga.

Ett tidigmodernt exempel på höghus var i Edinburgh på 1600-talet i Skottland, där en defensiv stadsmur definierade stadens gränser. På grund av den begränsade markytan som var tillgänglig för utveckling ökade husen istället i höjd. Byggnader i 11 våningar var vanliga och det finns uppgifter om byggnader så höga som 14 våningar. Många av de stenbyggda strukturerna kan fortfarande ses idag i den gamla staden Edinburgh. Den äldsta järninramade byggnaden i världen, även om den bara är delvis järnramad, är The Flaxmill (även lokalt känd som "Maltings"), i Shrewsbury , England. Byggd 1797, ses den som "skyskrapornas farfar", eftersom dess brandsäkra kombination av gjutjärnspelare och gjutjärnsbalkar utvecklades till den moderna stålramen som gjorde moderna skyskrapor möjliga. Under 2013 bekräftades finansiering för att omvandla den övergivna byggnaden till kontor.

Oriel Chambers i Liverpool är världens första byggnad med gardinväggar i glas. Stenstolparna är dekorativa.
Wainwright Building , en 10-vånings kontorsbyggnad i rött tegel i St. Louis, Missouri , byggd 1891

Tidiga skyskrapor

År 1857 introducerade Elisha Otis säkerhetshissen vid EV Haughwout Building i New York City, vilket möjliggör bekväm och säker transport till byggnadernas övre våningar. Otis introducerade senare de första kommersiella passagerarhissarna till Equitable Life Building 1870, som av vissa arkitekturhistoriker ansågs vara den första skyskrapan. En annan avgörande utveckling var användningen av en stålram istället för sten eller tegel, annars skulle väggarna på de nedre våningarna på en hög byggnad vara för tjocka för att vara praktiska. En tidig utveckling inom detta område var Oriel Chambers i Liverpool , England. Den var bara fem våningar hög. Ytterligare utveckling ledde till vad många individer och organisationer anser vara världens första skyskrapa, den tio våningar höga Home Insurance Building i Chicago, byggd 1884–1885. Även om dess ursprungliga höjd på 42,1 m (138 fot) inte ens kvalificerar sig som en skyskrapa idag, var det rekord. Byggandet av höga byggnader på 1880-talet gav skyskrapan sin första arkitektoniska rörelse, allmänt kallad Chicago School , som utvecklade vad som har kallats den kommersiella stilen.

Arkitekten, major William Le Baron Jenney , skapade en bärande strukturell ram. I denna byggnad stod en stålstomme för hela vikten av väggarna, istället för bärande väggar som bär byggnadens vikt. Denna utveckling ledde till konstruktionsformen "Chicago skeleton". Förutom stålramen använde Hemförsäkringsbyggnaden även brandskydd, hissar och elektriska ledningar, nyckelelement i de flesta skyskrapor idag.

Burnham och Roots 45 m (148 fot) Rand McNally Building i Chicago, 1889, var den första skyskrapan med stålram, medan Louis Sullivans 41 m (135 fot) Wainwright Building i St. Louis, Missouri, 1891, var den första stålramsbyggnaden med skyhöga vertikala band för att framhäva byggnadens höjd och anses därför vara den första tidiga skyskrapan.

1889 var Mole Antonelliana i Italien 167 m (549 fot) lång.

De flesta tidiga skyskrapor dök upp i de landspända områdena i Chicago och New York City mot slutet av 1800-talet. En landboom i Melbourne, Australien mellan 1888 och 1891 sporrade skapandet av ett betydande antal tidiga skyskrapor, även om ingen av dessa var stålförstärkt och få finns kvar idag. Senare infördes höjdgränser och brandbegränsningar. Londonbyggare fann snart att byggnadshöjderna var begränsade på grund av ett klagomål från drottning Victoria , regler som fortsatte att existera med få undantag.

Oron för estetik och brandsäkerhet hade också hämmat utvecklingen av skyskrapor över hela den europeiska kontinenten under första hälften av 1900-talet. Några anmärkningsvärda undantag är det 43 m (141 fot) höga 1898 Witte Huis (Vita huset) i Rotterdam ; den 51,5 m (169 fot) höga PAST-byggnaden (1906-1908) i Warszawa , Royal Liver Building i Liverpool, färdig 1911 och 90 m (300 fot) hög; det 57 m (187 fot) höga Marx-huset från 1924 i Düsseldorf , Tyskland; den 61 m (200 fot) Kungstornen (Kungstornen) i Stockholm , Sverige, som byggdes 1924–25, den 89 m (292 fot) Edificio Telefónica i Madrid , Spanien, byggd 1929; den 87,5 m (287 fot) Boerentoren i Antwerpen, Belgien, byggd 1932; den 66 m (217 fot) Prudential Building i Warszawa , Polen, byggd 1934; och 108 m (354 fot) Torre Piacentini i Genua , Italien, byggd 1940.

Efter en tidig tävling mellan Chicago och New York City om världens högsta byggnad tog New York ledningen 1895 med färdigställandet av den 103 m (338 fot) höga American Surety Building , vilket lämnade New York med titeln världens högsta byggnad under många år.

Moderna skyskrapor

Moderna skyskrapor är byggda med ramverk av stål eller armerad betong och gardinväggar av glas eller polerad sten . De använder mekanisk utrustning som vattenpumpar och hissar . Sedan 1960-talet, enligt CTBUH, har skyskrapan omorienterats bort från en symbol för nordamerikansk företagsmakt för att istället kommunicera en stad eller nations plats i världen.

Mellankrigstidens skyskrapor
Empire State Building (1931), i New York City

Byggandet av skyskrapor gick in i en tre decennier lång era av stagnation 1930 på grund av den stora depressionen och sedan andra världskriget . Kort efter krigets slut började Sovjetunionen bygga en serie skyskrapor i Moskva . Seven, kallade "De sju systrarna ", byggdes mellan 1947 och 1953; och en, huvudbyggnaden av Moscow State University , var den högsta byggnaden i Europa i nästan fyra decennier (1953–1990). Andra skyskrapor i stil med socialistisk klassicism uppfördes i Östtyskland ( Frankfurter Tor ), Polen ( PKiN ), Ukraina ( Hotel Ukrayina ), Lettland ( Vetenskapsakademien ) och andra östblocksländer . Västeuropeiska länder började också tillåta högre skyskrapor under åren omedelbart efter andra världskriget. Tidiga exempel inkluderar Edificio España (Spanien) Torre Breda (Italien).

Från 1930-talet och framåt började skyskrapor att dyka upp i olika städer i Öst- och Sydostasien såväl som i Latinamerika . Slutligen började de också byggas i städer i Afrika , Mellanöstern , Sydasien och Oceanien från slutet av 1950-talet och framåt.

Skyskrapor projekt efter andra världskriget avvisade typiskt de klassiska designerna av de tidiga skyskraporna , istället för att omfamna den enhetliga internationella stilen ; många äldre skyskrapor gjordes om för att passa samtida smaker eller till och med revs – som New Yorks Singer Building , en gång världens högsta skyskrapa.

Den tyske arkitekten Ludwig Mies van der Rohe blev en av världens mest kända arkitekter under andra hälften av 1900-talet. Han tänkte på glasfasadskyskrapan och tillsammans med norske Fred Severud ritade han Seagram Building 1958, en skyskrapa som ofta betraktas som höjdpunkten i den modernistiska höghusarkitekturen.

Modernistiska skyskrapor efter kriget
UN Secretariat Building (1952), i New York City
Seagram Building (1958), i New York City

Byggandet av skyskrapor ökade under hela 1960-talet. Drivkraften bakom uppgången var en rad transformativa innovationer som gjorde det möjligt för människor att leva och arbeta i "städer i himlen".

Fazlur Rahman Khan är känd för att göra några mycket viktiga framsteg inom skyskrapateknik. Skulptur som hedrar Khan vid Willis Tower .

I början av 1960-talet upptäckte den bangladeshisk-amerikanske konstruktionsingenjören Fazlur Rahman Khan , som anses vara "fadern till rörformiga konstruktioner " för höghus, att den dominerande styva stålramen inte var det enda systemet som lämpade sig för höga byggnader, vilket markerade en ny era av skyskrapor konstruktion i termer av flera strukturella system . Hans centrala innovation i skyskrapor design och konstruktion var konceptet med "rör" strukturella system , inklusive "inramade rör", "trussed tube" och "buntade rör". Hans "rörkoncept", som använde hela ytterväggsstrukturen i en byggnad för att simulera ett tunnväggigt rör, revolutionerade designen av höga byggnader. Dessa system möjliggör större ekonomisk effektivitet och tillåter även skyskrapor att anta olika former, utan att längre behöva vara rektangulära och lådformade. Den första byggnaden som använde rörstrukturen var lägenhetsbyggnaden Chestnut De-Witt , denna byggnad anses vara en stor utveckling inom modern arkitektur. Dessa nya design öppnade en ekonomisk dörr för entreprenörer, ingenjörer, arkitekter och investerare, och gav stora mängder fastighetsutrymme på minimala tomter. Under de följande femton åren byggdes många torn av Fazlur Rahman Khan och " Second Chicago School ", inklusive det hundra våningar höga John Hancock Center och det massiva 442 m (1 450 fot) Willis Tower . Andra pionjärer inom detta område inkluderar Hal Iyengar , William LeMessurier och Minoru Yamasaki , arkitekten för World Trade Center .

Många byggnader ritade på 70-talet saknade en speciell stil och påminde om ornamentik från tidigare byggnader ritade före 50-talet. Dessa designplaner ignorerade miljön och laddade strukturer med dekorativa element och extravaganta ytskikt. Detta förhållningssätt till design motsatte sig Fazlur Khan och han ansåg att designen var nyckfull snarare än rationell. Dessutom ansåg han att arbetet var ett slöseri med dyrbara naturresurser. Khans arbete främjade strukturer integrerade med arkitektur och minsta möjliga materialanvändning vilket resulterade i minsta koldioxidutsläppspåverkan på miljön. Nästa era av skyskrapor kommer att fokusera på miljön inklusive prestanda hos strukturer, typer av material, konstruktionsmetoder, absolut minimal användning av material/naturresurser, förkroppsligande energi i strukturerna och ännu viktigare, ett holistiskt integrerat byggnadssystem.

Moderna byggnadsrutiner angående superhöga strukturer har lett till studiet av "fåfängahöjd". Sminkhöjd, enligt CTBUH, är avståndet mellan den högsta våningen och dess arkitektoniska topp (exklusive antenner, flaggstång eller andra funktionella förlängningar). Fåfängahöjden dök upp först i New York Citys skyskrapor så tidigt som på 1920- och 1930-talen, men superhöga byggnader har förlitat sig på sådana obeboeliga utbyggnader för i genomsnitt 30 % av sin höjd, vilket har gett upphov till potentiella definitions- och hållbarhetsproblem. Skyskrapors nuvarande era fokuserar på hållbarhet , dess byggda och naturliga miljöer, inklusive prestanda hos strukturer, typer av material, konstruktionsmetoder, absolut minimal användning av material och naturresurser, energi i strukturen och ett holistiskt integrerat byggnadssystem. LEED är en aktuell grön byggnadsstandard .

Arkitektoniskt, med rörelserna postmodernism , New Urbanism och New Classical Architecture , som etablerats sedan 1980-talet, kom ett mer klassiskt tillvägagångssätt tillbaka till global skyskrapadesign, som fortfarande är populär idag. Exempel är Wells Fargo Center , NBC Tower , Parkview Square , 30 Park Place , Messeturm , de ikoniska Petronas Towers och Jin Mao Tower .

Andra samtida stilar och rörelser inom skyskrapadesign inkluderar organisk , hållbar , neo-futuristisk , strukturalistisk , högteknologisk , dekonstruktivistisk , blob , digital , effektivisering , nyhet , kritisk regionalist , folkmun , neo art déco och neohistorist , även känd som revivalist .

Den 3 september är den globala högtidsdagen för skyskrapor, kallad "Skyscraper Day".

New York City-utvecklare tävlade sinsemellan, med successivt högre byggnader som gjorde anspråk på titeln "världens högsta" på 1920-talet och början av 1930-talet, vilket kulminerade med färdigställandet av den 318,9 m (1 046 fot) Chrysler Building 1930 och 443,452 m (1 046 fot) ) Empire State Building 1931, världens högsta byggnad på fyrtio år. Det första färdiga 417 m (1 368 fot) höga World Trade Center- tornet blev världens högsta byggnad 1972. Det övertogs dock av Sears Tower (nuvarande Willis Tower ) i Chicago inom två år. Det 442 m (1 450 fot) höga Sears Tower stod som världens högsta byggnad i 24 år, från 1974 till 1998, tills det kantades ut av 452 m (1 483 fot) Petronas Twin Towers i Kuala Lumpur, som hade titeln i sex år.

Design och konstruktion

Samtida skyskrapor i Shanghai

Design och konstruktion av skyskrapor innebär att skapa säkra, beboeliga utrymmen i mycket höga byggnader. Byggnaderna måste bära sin vikt, stå emot vind och jordbävningar och skydda de boende från brand. Ändå måste de också vara lättillgängliga, även på de övre våningarna, och ge hjälpmedel och ett behagligt klimat för de åkande. Problemen i skyskrapadesign anses vara bland de mest komplexa man stött på med tanke på de balanser som krävs mellan ekonomi , ingenjörskonst och byggledning .

En vanlig egenskap hos skyskrapor är en stålram från vilken gardinväggar är upphängda, snarare än bärande väggar av konventionell konstruktion. De flesta skyskrapor har en stålram som gör att de kan byggas högre än typiska bärande väggar av armerad betong. Skyskrapor har vanligtvis en särskilt liten yta av vad man konventionellt tänker på som väggar. Eftersom väggarna inte är bärande kännetecknas de flesta skyskrapor av fönsteryta som möjliggörs av konceptet stålram och gardinvägg. Men skyskrapor kan också ha gardinväggar som efterliknar konventionella väggar och har en liten yta av fönster.

Konceptet med en skyskrapa är en produkt från den industrialiserade tidsåldern , möjliggjord av billig energi från fossila bränslen och industriellt raffinerade råvaror som stål och betong . Byggandet av skyskrapor möjliggjordes av stålramskonstruktion som överträffade tegel- och murbrukskonstruktioner med början i slutet av 1800-talet och slutligen överträffade den på 1900-talet tillsammans med armerad betongkonstruktion då stålpriset sjönk och arbetskostnaderna ökade.

Stålramarna blir ineffektiva och oekonomiska för superhöga byggnader eftersom användbar golvyta minskar för allt större stödpelare. Sedan omkring 1960 har rörformade konstruktioner använts för höghus. Detta minskar materialanvändningen (effektivare i ekonomiska termer – Willis Tower använder en tredjedel mindre stål än Empire State Building) men tillåter större höjd. Det tillåter färre inre pelare och skapar därmed mer användbar golvyta. Det gör det också möjligt för byggnader att anta olika former.

Hissar är karakteristiska för skyskrapor. År 1852 introducerade Elisha Otis säkerhetshissen, vilket möjliggör bekväm och säker passagerarrörelse till de övre våningarna. En annan avgörande utveckling var användningen av en stålram istället för sten eller tegel, annars skulle väggarna på de nedre våningarna på en hög byggnad vara för tjocka för att vara praktiska. Idag är stora tillverkare av hissar Otis , ThyssenKrupp , Schindler och KONE .

Framsteg inom byggteknik har gjort att skyskrapor har minskat i bredd, samtidigt som de ökar i höjd. Några av dessa nya tekniker inkluderar massdämpare för att minska vibrationer och svängningar, och luckor för att tillåta luft att passera, vilket minskar vindskjuvning.

Grundläggande designöverväganden

Bra strukturell design är viktig i de flesta byggnadsdesigner, men särskilt för skyskrapor eftersom även en liten chans för katastrofala misslyckanden är oacceptabel med tanke på det höga priset. Detta utgör en paradox för civilingenjörer: det enda sättet att säkerställa brist på misslyckande är att testa för alla typer av misslyckanden, både i laboratoriet och i den verkliga världen. Men det enda sättet att känna till alla sätt att misslyckas är att lära av tidigare misslyckanden. Således kan ingen ingenjör vara helt säker på att en given struktur kommer att motstå alla belastningar som kan orsaka fel, men kan bara ha tillräckligt stora säkerhetsmarginaler så att ett fel är acceptabelt osannolikt. När byggnader misslyckas ifrågasätter ingenjörer om felet berodde på någon brist på framförhållning eller på någon okänd faktor.

Belastning och vibration

Belastningen en skyskrapa upplever beror till stor del på kraften från själva byggmaterialet. I de flesta byggnadskonstruktioner är vikten av strukturen mycket större än vikten av materialet som den kommer att bära utöver sin egen vikt. I tekniska termer är dödlasten , strukturens last, större än den levande lasten , vikten av saker i strukturen (människor, möbler, fordon, etc.). Som sådan kommer mängden strukturellt material som krävs inom de lägre nivåerna av en skyskrapa att vara mycket större än materialet som krävs inom högre nivåer. Detta är inte alltid visuellt uppenbart. Empire State Buildings bakslag är faktiskt ett resultat av byggnadskoden på den tiden ( 1916 Zoning Resolution ), och krävdes inte strukturellt. Å andra sidan är John Hancock Centers form unikt resultatet av hur den stöder belastningar. Vertikala stöd kan finnas i flera typer, bland vilka de vanligaste för skyskrapor kan kategoriseras som stålramar, betongkärnor, rör inom rördesign och skjuvväggar.

Vindbelastningen på en skyskrapa är också betydande. Faktum är att den laterala vindbelastningen som utsätts för superhöga strukturer i allmänhet är den styrande faktorn i den strukturella utformningen. Vindtrycket ökar med höjden, så för mycket höga byggnader är lasterna förknippade med vind större än döda eller levande laster.

Andra vertikala och horisontella belastningsfaktorer kommer från olika, oförutsägbara källor, som jordbävningar.

Stål ram

År 1895 hade stål ersatt gjutjärn som skyskrapors konstruktionsmaterial. Dess formbarhet gjorde att den kunde formas till en mängd olika former, och den kunde nitas, vilket säkerställde starka anslutningar. Enkelheten hos en stålram eliminerade den ineffektiva delen av en skjuvvägg, den centrala delen och konsoliderade stödelement på ett mycket starkare sätt genom att tillåta både horisontella och vertikala stöd genomgående. Bland stålets nackdelar är att när mer material måste stödjas när höjden ökar, måste avståndet mellan stödelementen minska, vilket i sin tur ökar mängden material som måste stödjas. Detta blir ineffektivt och oekonomiskt för byggnader över 40 våningar höga eftersom användbara golvytor minskar för stödpelare och på grund av mer användning av stål.

Rörkonstruktionssystem

Willis Tower i Chicago med den medföljande rörramsdesignen

Ett nytt strukturellt system av inramade rör utvecklades av Fazlur Rahman Khan 1963. Den inramade rörstrukturen definieras som "en tredimensionell rymdstruktur som består av tre, fyra, eller möjligen fler ramar, stagna ramar eller skjuvväggar, sammanfogade vid eller nära deras kanter för att bilda ett vertikalt, rörliknande strukturellt system som kan motstå sidokrafter i vilken riktning som helst genom fribärande från fundamentet". Tätt åtskilda sammankopplade yttre pelare bildar röret. Horisontella belastningar (främst vind) stöds av strukturen som helhet. Inramade rör tillåter färre inre pelare och skapar därmed mer användbar golvyta, och ungefär hälften av den yttre ytan är tillgänglig för fönster. Där större öppningar som garageportar krävs, måste rörramen avbrytas, med överföringsbalkar som används för att bibehålla strukturell integritet. Rörkonstruktioner sänker kostnaderna, samtidigt som byggnader kan nå högre höjder. Konstruktion av betongrör användes först i lägenhetsbyggnaden DeWitt-Chestnut , färdigställd i Chicago 1963, och strax efter i John Hancock Center och World Trade Center .

De rörformiga systemen är grundläggande för design av höga byggnader. De flesta byggnader över 40 våningar byggda sedan 1960-talet använder nu en rördesign som härrör från Khans konstruktionstekniska principer, exempel inkluderar byggandet av World Trade Center , Aon Center , Petronas Towers , Jin Mao Building och de flesta andra superhöga skyskrapor sedan 1960 -talet . Det starka inflytandet från design av rörstrukturer är också uppenbart i konstruktionen av den nuvarande högsta skyskrapan, Burj Khalifa .

Trussed tube och X-stag:

Förändringar av struktur med höjd; de rörformiga systemen är grundläggande för superhöga byggnader.

Khan var banbrytande för flera andra varianter av rörstrukturens design. En av dessa var konceptet med X-stag , eller trussed tube , som först användes för John Hancock Center . Detta koncept minskade sidobelastningen på byggnaden genom att överföra belastningen till de yttre kolonnerna. Detta möjliggör ett minskat behov av invändiga pelare vilket skapar mer golvyta. Detta koncept kan ses i John Hancock Center, designat 1965 och färdigställt 1969. En av de mest kända byggnaderna i den strukturella expressionistiska stilen, skyskrapans distinkta X-stagsexteriör är faktiskt en antydan om att strukturens hud verkligen är en del av dess "rörsystem". Denna idé är en av de arkitektoniska teknikerna som byggnaden använde för att klättra till rekordhöjder (det rörformiga systemet är i huvudsak ryggraden som hjälper byggnaden att stå upprätt under vind- och jordbävningsbelastningar ). Denna X-stag möjliggör både högre prestanda från höga strukturer och möjligheten att öppna upp den inre planlösningen (och användbar golvyta) om arkitekten så önskar.

John Hancock Center var mycket effektivare än tidigare stålramskonstruktioner . Där Empire State Building (1931) krävde cirka 206 kilo stål per kvadratmeter och 28 Liberty Street (1961) krävde 275, krävde John Hancock Center bara 145. Konceptet med trussed tube tillämpades på många senare skyskrapor, inklusive Onterie Center , Citigroup Center och Bank of China Tower .

Bank of China Tower i Hongkong använder en trussed tubdesign

Buntat rör: En viktig variant på rörramen är det buntade röret , som använder flera sammankopplade rörramar. Willis Tower i Chicago använde denna design och använde nio rör av varierande höjd för att uppnå sitt distinkta utseende. Den buntade rörstrukturen innebar att "byggnader inte längre behöver vara lådlika till utseendet: de kan bli skulpturer."

Rör i rör: Rör-i-rör-system drar fördel av kärnavskärande väggrör utöver yttre rör. Det inre röret och det yttre röret arbetar tillsammans för att motstå gravitationsbelastningar och laterala belastningar och för att ge ytterligare styvhet till strukturen för att förhindra betydande avböjningar i toppen. Denna design användes först i One Shell Plaza . Senare byggnader för att använda detta strukturella system inkluderar Petronas Towers .

Stödben och bältesfack: Stödbens- och bältesfacksystemet är ett lateralt lastbeständigt system där rörstrukturen är ansluten till den centrala kärnväggen med mycket styva stödben och bältesfackverk på en eller flera nivåer. BHP House var den första byggnaden som använde detta strukturella system, följt av First Wisconsin Center, sedan namnet US Bank Center , i Milwaukee. Mitten reser sig 601 fot, med tre bältesfackverk längst ner, mitten och toppen av byggnaden. De exponerade bältesstolarna tjänar estetiska och strukturella syften. Senare byggnader för att använda detta inkluderar Shanghai World Financial Center .

Betongrörstrukturer: De sista större byggnaderna som konstruerades av Khan var One Magnificent Mile och Onterie Center i Chicago, som använde hans buntade rör- respektive trussed tube-system. I motsats till hans tidigare byggnader, som huvudsakligen var stål, var hans två sista byggnader betong. Hans tidigare DeWitt-Chestnut Apartments- byggnad, byggd 1963 i Chicago, var också en betongbyggnad med en rörstruktur. Trump Tower i New York City är också ett annat exempel som anpassade detta system.

Interaktionssystem för klippväggar: Khan utvecklade växelverkanssystemet för klippväggar för mellanhöga byggnader. Detta strukturella system använder kombinationer av skjuvväggar och ramar utformade för att motstå sidokrafter. Den första byggnaden som använde detta strukturella system var Brunswick Building med 35 våningar. Brunswick-byggnaden stod färdig 1965 och blev sin tids högsta armerade betongkonstruktion. Det strukturella systemet i Brunswick Building består av en kärna av betongskjuvvägg omgiven av en yttre betongram av pelare och räfflor. Hyreshus upp till 70 våningar höga har framgångsrikt använt detta koncept.

Hissens gåta

Uppfinningen av hissen var en förutsättning för uppfinningen av skyskrapor, med tanke på att de flesta människor inte skulle (eller kunde) klättra mer än några trappor åt gången. Hissarna i en skyskrapa är inte bara ett nödvändigt verktyg, som rinnande vatten och elektricitet, utan är i själva verket nära besläktade med utformningen av hela strukturen: en högre byggnad kräver fler hissar för att serva de extra våningarna, men hisschakten förbrukar värdefullt golvutrymme. Om servicekärnan, som innehåller hisschakten, blir för stor kan det minska byggnadens lönsamhet. Arkitekter måste därför balansera det värde som erhållits genom att lägga till höjden mot det värde som går förlorat till den expanderande servicekärnan.

Många höga byggnader använder hissar i en icke-standardkonfiguration för att minska sitt fotavtryck. Byggnader som de tidigare World Trade Center Towers och Chicagos John Hancock Center använder skylobbyer , där expresshissar tar passagerare till de övre våningarna som fungerar som bas för lokala hissar. Detta gör att arkitekter och ingenjörer kan placera hisschakt ovanpå varandra, vilket sparar utrymme. Skylobbyer och expresshissar tar dock upp en betydande mängd utrymme och ökar den tid som spenderas på att pendla mellan våningarna.

Andra byggnader, som Petronas Towers , använder dubbeldäcks hissar , vilket gör att fler människor får plats i en enda hiss och når två våningar vid varje stopp. Det är möjligt att använda ännu mer än två nivåer på en hiss, även om detta aldrig har gjorts. Det största problemet med dubbeldäckshissar är att de gör att alla i hissen stannar när endast person på en nivå behöver kliva av på en viss våning.

Sky Garden på Londons 20 Fenchurch Street

Byggnader med skylobbyer inkluderar World Trade Center , Petronas Twin Towers , Willis Tower och Taipei 101 . John Hancock Centers skylobby på 44:e våningen innehöll också den första höghus inomhuspoolen , som fortfarande är den högsta i USA.

Ekonomisk logik

Hongkongs höga markpriser och geografiska begränsningar motiverar byggandet av skyskrapor

Skyskrapor är vanligtvis placerade i stadskärnor där priset på mark är högt. Att bygga en skyskrapa blir motiverat om priset på mark är så högt att det är ekonomiskt vettigt att bygga uppåt för att minimera kostnaden för marken per byggnadens totala golvyta. Byggandet av skyskrapor styrs alltså av ekonomi och resulterar i skyskrapor i en viss del av en stor stad om inte en byggkod begränsar höjden på byggnader.

Skyskrapor ses sällan i små städer och de är karakteristiska för stora städer, på grund av den avgörande betydelsen av höga markpriser för byggandet av skyskrapor. Vanligtvis är det bara kontors-, kommersiella och hotellanvändare som har råd med hyrorna i stadens centrum och därför är de flesta hyresgäster av skyskrapor av dessa klasser.

Idag är skyskrapor en allt vanligare syn där mark är dyr, som i storstädernas centrum, eftersom de ger en så hög andel uthyrningsbar golvyta per areaenhet.

Ett problem med skyskrapor är bilparkering . I de största städerna pendlar de flesta med kollektivtrafiken, men i mindre städer behövs många parkeringsplatser. Flervåningsparkeringar är opraktiska att bygga väldigt höga, så mycket markyta behövs.

En annan nackdel med mycket höga skyskrapor är förlusten av användbar golvyta, eftersom det behövs många hisschakt för att möjliggöra prestanda vertikal färd. Detta ledde till införandet av expresshissar och skylobbyer där överföring till långsammare distributionsliftar kan göras.

Miljöpåverkan

30 St Mary Axe i London är ett exempel på en modern miljövänlig skyskrapa.

Att bygga en enda skyskrapa kräver stora mängder material som stål, betong och glas, och dessa material representerar betydande förkroppsligande energi . Skyskrapor är alltså material- och energiintensiva byggnader, men skyskrapor kan ha lång livslängd, till exempel, Empire State Building i New York City , USA stod färdig 1931 och är fortfarande i aktiv användning.

Skyskrapor har avsevärd massa och kräver en starkare grund än en kortare, lättare byggnad. I byggandet måste byggmaterial lyftas till toppen av en skyskrapa under byggandet, vilket kräver mer energi än vad som skulle behövas på lägre höjder. Dessutom förbrukar en skyskrapa mycket elektricitet eftersom dricksvatten och icke-dricksvatten måste pumpas till de högsta upptagna våningarna, skyskrapor är vanligtvis utformade för att vara mekaniskt ventilerade , hissar används vanligtvis istället för trappor och elektriska lampor behövs i rum långt ifrån fönstren och fönsterlösa utrymmen som hissar, badrum och trapphus.

Skyskrapor kan vara artificiellt upplysta och energibehovet kan täckas av förnybar energi eller annan elproduktion med låga växthusgasutsläpp . Uppvärmning och kylning av skyskrapor kan vara effektiv på grund av centraliserade HVAC- system, värmestrålning som blockerar fönster och liten yta på byggnaden. Det finns Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)-certifiering för skyskrapor. Till exempel fick Empire State Building en guldklassificering av Leadership in Energy and Environmental Design i september 2011 och Empire State Building är den högsta LEED-certifierade byggnaden i USA, vilket bevisar att skyskrapor kan vara miljövänliga. The 30 St Mary Axe i London , Storbritannien är ett annat exempel på en miljövänlig skyskrapa.

I de lägre nivåerna av en skyskrapa måste en större andel av byggnadens golvarea ägnas åt byggnadsstruktur och tjänster än vad som krävs för lägre byggnader:

  • Mer struktur – eftersom den måste vara starkare för att stödja fler våningar ovanför
  • Hissgåtan skapar behov av fler hisschakt – alla kommer in längst ner och alla måste passera den nedre delen av byggnaden för att komma till de övre nivåerna.
  • Byggnadstjänster – kraft och vatten kommer in i byggnaden underifrån och måste passera de nedre våningarna för att komma till de övre våningarna.

I låga byggnader kan stödrummen ( kylaggregat , transformatorer , pannor , pumpar och luftbehandlingsaggregat ) placeras i källare eller takutrymmen - områden som har lågt hyresvärde. Det finns dock en gräns för hur långt denna anläggning kan placeras från det område den betjänar. Ju längre bort det är desto större stigare för kanaler och rör från denna anläggning till golven de betjänar och desto mer golvyta tar dessa stigare. I praktiken betyder det att i höghus ligger denna anläggning på "växtnivåer" med intervaller uppåt i byggnaden.

Driftenergi

Byggsektorn står för cirka 50 % av utsläppen av växthusgaser, och driftenergin står för 80-90 % av den byggnadsrelaterade energianvändningen. Den operativa energianvändningen påverkas av storleken på ledning mellan inre och yttre, konvektion från infiltrerande luft och strålning genom glas . I vilken utsträckning dessa faktorer påverkar driftenergin varierar beroende på mikroklimatet i skyskrapan, med ökade vindhastigheter när höjden på skyskrapan ökar, och en minskning av torrkolstemperaturen när höjden ökar. Till exempel, när man flyttade från 1,5 meter till 284 meter, minskade den torra kultemperaturen med 1,85 o C medan vindhastigheterna ökade från 2,46 meter per sekund till 7,75 meter per sekund, vilket ledde till en 2,4% minskning av sommarkylan i förhållande till Freedom Tower i New York City. För samma byggnad visade det sig dock att den årliga energianvändningsintensiteten var 9,26 % högre på grund av bristen på skuggning på höga höjder vilket ökade kylbelastningen för resten av året samtidigt som en kombination av temperatur, vind, skuggning och effekterna av reflektioner ledde till en sammanlagd ökning på 13,13 % av den årliga energianvändningsintensiteten. I en studie utförd av Leung och Ray 2013 fann man att den genomsnittliga energianvändningsintensiteten för en struktur med mellan 0 och 9 våningar var cirka 80 kBtu/ft/år, medan energianvändningsintensiteten för en struktur med mer än 50 golv var cirka 117 kBtu/ft/år. Se figur 1 för att se hur mellanhöjder påverkar energianvändningsintensiteten. Den något minskade energianvändningsintensiteten över 30-39 våningar kan tillskrivas det faktum att tryckökningen inom värme-, kyl- och vattendistributionssystemen planar ut vid en punkt mellan 40 och 49 våningar och energibesparingarna pga. mikroklimatet på högre våningar kan ses. Det finns en lucka i data där en annan studie som tittar på samma information men för högre byggnader behövs.

Hissar

En del av den operativa energiökningen i höga byggnader är relaterad till användningen av hissar eftersom den tillryggalagda sträckan och hastigheten med vilken de färdas ökar när byggnadens höjd ökar. Mellan 5 och 25 % av den totala energi som förbrukas i en hög byggnad kommer från hissar . När byggnadens höjd ökar är den också mer ineffektiv på grund av förekomsten av högre drag- och friktionsförluster.

Förkroppsligad energi

Den förkroppsligade energin som är förknippad med konstruktionen av skyskrapor varierar beroende på de material som används. Förkroppslig energi kvantifieras per materialenhet. Skyskrapor har i sig högre förkroppsligande energi än låghus på grund av ökningen av material som används när fler våningar byggs. Figurerna 2 och 3 jämför den totala förkroppsligade energin för olika våningstyper och enheten förkroppsligad energi per våningstyp för byggnader med mellan 20 och 70 våningar. För alla golvtyper utom stålbetonggolv visade det sig att det efter 60 våningar var en minskning av enhetsförkroppsligande energi, men när man beaktade alla golv var det en exponentiell tillväxt på grund av ett dubbelt höjdberoende. Det första är förhållandet mellan en ökning av höjden som leder till en ökning av mängden material som används, och den andra är ökningen i höjden som leder till en ökning av storleken på elementen för att öka byggnadens strukturella kapacitet. Ett noggrant val av byggmaterial kan sannolikt minska den förkroppsligade energin utan att minska antalet våningar byggda inom de gränser som presenteras.

Innebyggt kol

På samma sätt som förkroppsligande energi, är det förkroppsligade kolet i en byggnad beroende av de material som valts för dess konstruktion. Figurerna 4 och 5 visar det totala inbyggda kolet för olika strukturtyper för ökande antal våningar och det förkroppsligade kolet per kvadratmeter bruttogolvarea för samma strukturtyper när antalet våningar ökar. Båda metoderna för att mäta det förkroppsligade kolet visar att det finns en punkt där det förkroppsligade kolet är lägst innan det ökar igen när höjden ökar. För det totala inbyggda kolet är det beroende av strukturtypen, men är antingen runt 40 våningar eller cirka 60 våningar. För kvadratmeter bruttogolvarea hittades det lägsta förkroppsligade kolet på antingen 40 våningar eller cirka 70 våningar.

Luftförorening

I stadsområden kan byggnadernas konfiguration leda till förvärrade vindmönster och en ojämn spridning av föroreningar . När höjden på byggnader som omger en luftföroreningskälla ökas ökade storleken och förekomsten av både "döda zoner" och "hotspots" i områden där det nästan inte fanns några föroreningar respektive höga koncentrationer av föroreningar. Figur 6 visar utvecklingen av en byggnad Fs höjd som ökar från 0,0315 enheter i fall 1, till 0,2 enheter i fall 2, till 0,6 enheter i fall 3. Denna progression visar hur när höjden på byggnad F ökar, minskar spridningen av föroreningar, men koncentrationen inom byggnadsklustret ökar. Variationen av hastighetsfält kan också påverkas av nybyggnation, snarare än enbart höjdökningen som visas i figuren. När stadscentra fortsätter att expandera uppåt och utåt, kommer de nuvarande hastighetsfälten att fortsätta att fånga förorenad luft nära de höga byggnaderna i staden. Specifikt inom större städer kommer en majoritet av luftföroreningarna från transporter, oavsett om det är bilar, tåg, flyg eller båtar. När stadsutbredningen fortsätter och föroreningar fortsätter att släppas ut, kommer luftföroreningarna att fortsätta att fångas i dessa stadscentra. Olika föroreningar kan vara skadliga för människors hälsa på olika sätt. Till exempel kan partiklar från fordonsavgaser och kraftgenerering orsaka astma, bronkit och cancer, medan kvävedioxid från förbränningsprocesser i motorer kan orsaka neurologisk funktionsstörning och kvävning.

LEED/Green Building Rating

Taipei 101 , den högsta och största LEED Platinum-certifierade byggnaden i världen sedan 2011.

Liksom med alla andra byggnader, om särskilda åtgärder vidtas för att införliva hållbara designmetoder tidigt i designprocessen, är det möjligt att erhålla ett grönt byggnadsbetyg, såsom en Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) -certifiering. En integrerad designstrategi är avgörande för att säkerställa att designbeslut som positivt påverkar hela byggnaden fattas i början av processen. På grund av den enorma omfattningen av skyskrapor måste de beslut som fattas av designteamet ta hänsyn till alla faktorer, inklusive byggnadernas påverkan på det omgivande samhället, byggnadens effekt på riktningen i vilken luft och vatten rör sig och påverkan av byggprocessen, måste beaktas. Det finns flera designmetoder som skulle kunna användas vid konstruktionen av en skyskrapa som skulle dra fördel av byggnadens höjd. De mikroklimat som finns när byggnadens höjd ökar kan utnyttjas för att öka den naturliga ventilationen , minska kylbelastningen och öka dagsljuset. Naturlig ventilation kan ökas genom att utnyttja stackeffekten , där varm luft rör sig uppåt och ökar luftens rörelse i byggnaden. Om man använder stackeffekten måste byggnader vara extra noga med att designa för brandsepareringstekniker, eftersom stackeffekten också kan förvärra en brands svårighetsgrad. Skyskrapor anses vara internt dominerade byggnader på grund av deras storlek samt det faktum att en majoritet används som någon form av kontorsbyggnad med hög kylbelastning. På grund av mikroklimatet som skapas på de övre våningarna med den ökade vindhastigheten och de minskade torrkolstemperaturerna, kommer kylbelastningen naturligtvis att minska på grund av infiltration genom värmehöljet. Genom att dra fördel av de naturligt svalare temperaturerna på högre höjder kan skyskrapor minska sina kylningsbelastningar passivt. På den andra sidan av detta argument är avsaknaden av skuggning på högre höjder av andra byggnader, så solvärmevinsten blir större för högre våningar än för våningar i nedre delen av byggnaden. Särskilda åtgärder bör vidtas för att skugga övre våningar från solljus under den överhettade perioden för att säkerställa termisk komfort utan att öka kylbelastningen.

Historia om de högsta skyskraporna

I början av 1900-talet var New York City ett centrum för Beaux-Arts arkitektoniska rörelse, som lockade talangerna hos så stora arkitekter som Stanford White och Carrere och Hastings . När bättre konstruktions- och ingenjörsteknik blev tillgänglig allt eftersom århundradet fortskred blev New York City och Chicago i fokus i tävlingen om världens högsta byggnad. Varje stads slående silhuett har bestått av många och varierande skyskrapor, av vilka många är ikoner för 1900-talets arkitektur:

  • EV Haughwout Building på Manhattan var den första byggnaden som framgångsrikt installerade en passagerarhiss, och gjorde det den 23 mars 1857.
  • Equitable Life BuildingManhattan var den första kontorsbyggnaden med passagerarhissar.
  • Home Insurance Building i Chicago, som byggdes 1884, var den första höga byggnaden med ett stålskelett.
  • Singer Building , en expansion till en befintlig struktur på Lower Manhattan , New York City, var världens högsta byggnad när den stod färdig 1908. Designad av Ernest Flagg , var den 612 fot (187 m) hög.
  • Metropolitan Life Insurance Company Tower , tvärs över Madison Square Park från Flatiron Building , var världens högsta byggnad när den stod färdig 1909. Den designades av arkitektfirman Napoleon LeBrun & Sons och stod 700 fot (210 m) hög.
  • Woolworth Building , en neo-gotisk "Cathedral of Commerce" med utsikt över New Yorks stadshus , designades av Cass Gilbert . Med sina 792 fot (241 m) blev den världens högsta byggnad när den stod färdig 1913, en ära den behöll till 1930.
  • 40 Wall Street , ett 71 våningar, 927 fot högt (283 m) nygotiskt torn designat av H. Craig Severance , var världens högsta byggnad under en månad i maj 1930.
  • Chrysler Building i New York City tog ledningen i slutet av maj 1930 som den högsta byggnaden i världen och nådde 1 046 fot (319 m). Designad av William Van Alen , ett mästerverk i art déco- stil med en exteriör tillverkad av tegel, fortsätter Chrysler Building att vara en favorit bland New York-borna än i dag.
  • Empire State Building , nio gator söder om Chrysler på Manhattan, toppade på 1 250 fot (381 m) och 102 våningar 1931. Den första byggnaden som hade mer än 100 våningar, designades av Shreve, Lamb och Harmon i samtida art déco- stil och har fått sitt namn från smeknamnet New York State . Antennmasten som lades till 1951 bringade topphöjden till 1 472 fot (449 m), sänktes 1984 till 1 454 fot (443 m).
  • World Trade Center överträffade officiellt Empire State Building 1970, stod färdigt 1973 och bestod av två höga torn och flera mindre byggnader. Under en kort tid var det första av de två tornen världens högsta byggnad, tills det överträffades av det andra. Efter färdigställandet stod tornen i 28 år, tills attackerna den 11 september förstörde byggnaderna 2001.
  • Willis Tower (tidigare Sears Tower) färdigställdes 1974. Det var den första byggnaden som använde det " buntade röret " strukturella systemet, designat av Fazlur Khan . Den överträffades på höjden av Petronas Towers 1998, men förblev den högsta i vissa kategorier tills Burj Khalifa överträffade den i alla kategorier 2010. Det är för närvarande den näst högsta byggnaden i USA, efter One World Trade Center , som var byggd för att ersätta de förstörda handelstornen.

Momentum i att sätta rekord överfördes från USA till andra nationer i och med öppnandet av Petronas Twin Towers i Kuala Lumpur, Malaysia, 1998. Rekordet för världens högsta byggnad har legat kvar i Asien sedan öppningen av Taipei 101 i Taipei, Taiwan , 2004. Ett antal arkitektoniska dokument, inklusive de av världens högsta byggnad och högsta fristående struktur, flyttade till Mellanöstern i och med öppnandet av Burj Khalifa i Dubai, Förenade Arabemiraten.

Denna geografiska övergång åtföljs av en förändring i synsätt på skyskrapadesign. Under stora delar av 1900-talet tog stora byggnader formen av enkla geometriska former. Detta återspeglade den "internationella stilen" eller modernistiska filosofin som formats av Bauhaus -arkitekter tidigt på seklet. Den sista av dessa, Willis Tower och World Trade Center-tornen i New York, uppförda på 1970-talet, speglar filosofin. Smaken skiftade under decenniet som följde, och nya skyskrapor började uppvisa postmodernistiska influenser. Detta förhållningssätt till design använder sig av historiska element, ofta anpassade och omtolkade, för att skapa tekniskt moderna strukturer. Petronas Twin Towers påminner om asiatisk pagodarkitektur och islamiska geometriska principer. Taipei 101 återspeglar också pagodtraditionen eftersom den innehåller antika motiv som ruyi- symbolen. Burj Khalifa hämtar inspiration från traditionell islamisk konst . Arkitekter har under de senaste åren försökt skapa strukturer som inte skulle framstå som hemma om de fanns i någon del av världen, men som återspeglar den kultur som frodas på den plats där de står.

Följande lista mäter höjden på taket, inte toppen. Den vanligaste mätaren är den "högsta arkitektoniska detaljen"; sådan ranking skulle ha inkluderat Petronas Towers, byggt 1996.

Byggd Byggnad Stad Land Officiell höjd Golv Höjdpunkt Nuvarande status
1870 Byggande av ett rättvist liv New York City  Förenta staterna 43 m 142 fot 8 Förstördes av brand 1912
1889 Auditorium byggnad Chicago 82 m 269 ​​fot 17 106 m 349 fot Stående
1890 New York World Building New York City 94 m 309 fot 20 106 m 349 fot Rivs 1955
1894 Philadelphias stadshus Philadelphia 155,8 m 511 fot 9 167 m 548 fot Stående
1908 Singer Building New York City 187 m 612 fot 47 Rivs 1968
1909 Träffade Life Tower 213 m 700 fot 50 Stående
1913 Woolworth Building 241 m 792 fot 57 Stående
1930 40 Wall Street 282 m 925 fot 70 283 m 927 fot Stående
1930 Chrysler byggnad 319 m 1046 fot 77 319 m 1 046 fot Stående
1931 Empire State Building 381 m 1 250 fot 102 443 m 1 454 fot Stående
1972 World Trade Center (Norra tornet) 417 m 1 368 fot 110 526,8 m 1 728 fot Förstördes 2001 i attackerna den 11 september
1974 Willis Tower (tidigare Sears Tower) Chicago 442 m 1 450 fot 110 527,3 m 1 729 fot Stående
1998 Petronas Towers Kuala Lumpur  Malaysia 452 m 1 482 fot 88 452 m 1 483 fot Stående
2004 Taipei 101 Taipei  Taiwan 508 m 1 667 fot 101 508,2 m 1 667 fot Stående
2010 Burj Khalifa Dubai  Förenade arabemiraten 828 m 2 717 fot 163 829,8 m 2 722 fot Stående

Galleri

Framtida utveckling

Förslag till sådana strukturer har lagts fram, inklusive Burj Mubarak Al Kabir i Kuwait och Azerbajdzjan-tornet i Baku . Kilometer-plus strukturer presenterar arkitektoniska utmaningar som så småningom kan placera dem i en ny arkitektonisk kategori. Den första byggnaden under uppförande och planerad att bli över en kilometer hög är Jeddah Tower .

Träskyskrapor

Flera skyskrapor i trä har designats och byggts. Ett 14-vånings bostadsprojekt i Bergen, Norge, känt som "Treet" eller "The Tree" blev världens högsta bostadshus i trä när det stod klart i slutet av 2015. Trädets rekord förmörkades av Brock Commons, en 18-våningars sovsal i trä vid University of British Columbia i Kanada , när det färdigställdes i september 2016.

Ett 40 våningar högt bostadshus 'Trätoppen' har föreslagits av arkitekten Anders Berensson att byggas i Stockholm . Trätoppen skulle bli den högsta byggnaden i Stockholm, även om det inte finns några omedelbara planer på att börja bygga. Den högsta för närvarande planerade träskyskrapan är det 70 våningar höga W350-projektet i Tokyo, som ska byggas av det japanska träproduktföretaget Sumitomo Forestry Co. för att fira sitt 350-årsjubileum 2041. En 80-vånings skyskrapa i trä, River Beech Tower, har föreslagits av ett team som inkluderar arkitekterna Perkins + Will och University of Cambridge . River Beech Tower, på stranden av Chicago River i Chicago, Illinois , skulle vara 348 fot kortare än W350-projektet trots att det hade 10 fler våningar.

Träskyskrapor beräknas väga cirka en fjärdedel av vikten av en likvärdig armerad betongkonstruktion samt minska byggnadens koldioxidavtryck med 60–75 %. Byggnader har designats med hjälp av korslaminerat trä (CLT) som ger högre styvhet och styrka till träkonstruktioner. CLT-paneler är prefabricerade och kan därför spara på byggtiden.

Se även

Anteckningar

Referenser

Vidare läsning

  • Adam, Robert. "Hur man bygger skyskrapor" . Stadstidning . Hämtad 4 april 2014 .
  • Judith Dupré . Skyscrapers: A History of the World's Most Extraordinary Buildings-Reviderade och uppdaterade. (2013). Hachette/Black Dog & Leventhal. 2013 utg.: ISBN  978-1-57912-942-2
  • Skyscrapers: Form and Function , av David Bennett, Simon & Schuster, 1995.
  • Landau, Sarah; Condit, Carl W. (1996). Rise of the New York Skyscraper, 1865–1913 . New Haven, CT: Yale University Press. ISBN 978-0-300-07739-1. OCLC  32819286 .
  • Willis, Carol, Form Follows Finance: Skyskrapor och Skylines i New York och Chicago . Princeton Architectural Press, 1995. 224 P. ISBN  1-56898-044-2
  • Van Leeuwen, Thomas AP, The Skyward Trend of Thought: The Metaphysics of the American Skyscraper , Cambridge: MIT Press, 1988.

externa länkar