اصول معماری آسمان‌ خراش‌ ها و ساختمان های بلند، چالش های طراحی و ساخت آنها

اصطلاح آسمان‌ خراش‌ در ابتدا به ساختمان‌های ۱۰ تا ۲۰ طبقه اطلاق می‌شد، اما در اواخر قرن بیستم این اصطلاح برای توصیف ساختمان‌های مرتفع با ارتفاع غیرعادی، معمولاً بیش از ۴۰ یا ۵۰ طبقه به کار می‌رفت.

شورای ساختمان‌های بلند و زیستگاه شهری (CTBUH) در واقع این نوع از ساختمان ها را در چهار دسته تقسیم بندی می‌کند

۱- ساختمان‌های بلند

۲- آسمان‌خراش‌ها

۳- آسمان‌خراش‌های فوق‌بلند

۴- آسمان‌خراش‌های مگاتال

در مورد تعریف ساختمان های بلند می توان گفت که اگر یک سازه ۱۰ طبقه که بلندترین ساختمان در یک شهر منطقه ای یا یک شهر کم ارتفاع است را در وسط هنگ کنگ یا شیکاگو قرار دهیم، به راحتی گم می شود. ارتفاع یک ساختمان در حدود ۵۰ متر (۱۶۵ فوت) به عنوان آستانه یک ساختمان بلند شناخته می شود، اما این به هیچ وجه قطعی نیست. در واقع، اصطلاح “ساختمان بلند” معمولاً در زبان روزمره ما برای توصیف هر سازه ای که ارتفاع قابل توجهی داشته باشد، استفاده می شود.

برای واجد شرایط بودن یک ساختمان به عنوان یک “آسمان خراش”، یک سازه باید خود نگهدار باشد یعنی به کابل کششی یا تکیه گاه نیازی نداشته باشد تا بتواند عمودی بماند و اینکه فضای کف قابل سکونت باید حداقل ۵۰٪ از ارتفاع کل سازه را اشغال کند. در نتیجه، برج‌هایی مانند Skytree توکیو یا Fernsehturm برلین، اگرچه بسیار بلند هستند، آسمان‌خراش محسوب نمی‌شوند. در نهایت، آسمان خراش های واقعی باید تا ارتفاع حداقل ۱۵۰ متری بالا بروند.

SUPERTALL آسمان‌ خراش‌های «سوپرتال» بیش از ۳۰۰ متر (۹۸۴ فوت) ارتفاع دارند. در حالی که تنها ۲۲ مورد از ساختمان های بلند در قرن بیستم به این ارتفاع رسیدند، از سال ۲۰۰۰ به بعد تعداد زیادی از ساختمان های بیش از ۳۰۰ متر ساخته شده ند یا در حال ساخت هستند. نمونه های برجسته عبارتند از: برج سنترال پارک شهر نیویورک و تایپه ۱۰۱ تایوان و استرالیا ۱۰۸ ملبورن.

آسمان‌خراش‌های مگاتال ساختمان هایی هستند که از ارتفاع سرگیجه‌آور بیش از ۶۰۰ متر (۱۹۶۹ فوت) فراتر می‌روند. تا به امروز، تنها سه ساختمان این طبقه بندی را کسب کرده اند: برج ابرج البیت ۶۰۱ متری عربستان سعودی. برج ۶۳۲ متری شانگهای چین و بلندترین ساختمان کنونی جهان؛ برج خلیفه ۸۲۸ متری امارات متحده عربی.

برای طراحی معماری برج‌های بلند و باریک، باید اصول معماری مدرن و فناوری‌های پیشرفته را در نظر گرفت. در ادامه، برخی اصول طراحی معماری آسمان‌ خراش ها را شرح می‌دهیم:

۱- شکل هندسی

شکل هندسی آسمان‌ خراش‌ ها باید زیبا و بهینه باشد، به طوری که بتواند با فضای اطراف و شهر هماهنگی داشته باشد. شکل هندسی باید به گونه‌ای باشد که به استحکام سازه کمک کند و بتواند در مقابل نیروهای زیادی که بر ساختمان اثر می‌گذارند، مقاومت کند.

۲- استفاده از مواد با کیفیت

ساخت آسمان‌ خراش‌ ها نیازمند استفاده از مواد با کیفیت بالا است. برای طراحی آسمان‌خراش‌ها، از موادی مانند بتن مسلح، فولاد، شیشه و آلومینیوم استفاده می‌شود.

۳- برنامه‌ریزی دقیق

برای ساخت آسمان‌ خراش‌ ها، باید برنامه‌ریزی دقیقی انجام شود. از برنامه‌ریزی جهت بهره‌برداری بهینه از فضای موجود و کاهش هزینه‌های ساختمانی استفاده می‌شود.

۴- استفاده از فناوری‌های پیشرفته

در طراحی آسمان‌ خراش‌ ها، از فناوری‌های پیشرفته نظیر برنامه‌های کامپیوتری، سیستم‌های نورپردازی پیشرفته، سیستم‌های تهویه مطبوع و غیره استفاده می‌شود.

۵- ایمنی

برای ساخت آسمان‌ خراش‌ ها باید در نظر گرفت که این ساختمان‌ها با نیروهای زیادی مانند زلزله و باد روبرو خواهند شد؛ بنابراین باید از مهندسی سازه بهینه استفاده کرد تا استحکام و ایمنی سازه تأمین شود.

۶- استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع

در طراحی آسمان‌ خراش‌ ها، استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع پیشرفته برای کاهش مصرف انرژی و افزایش راحتی کاربران بسیار مهم است.

۷- استفاده از نورپردازی

از نورپردازی مناسب برای ساخت آسمان‌ خراش‌ ها استفاده می‌شود تا به آنان ظاهری زیبا و روشن بخشد۸- مدیریت پایداری: در طراحی برج‌های پرشینگ، باید به مدیریت پایداری توجه شود. این امر شامل مدیریت مصرف انرژی، مصرف آب، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و محافظت از محیط زیست است.

۹- انعطاف‌پذیری

برای ساخت آسمان‌ خراش‌ ها باید به انعطاف‌پذیری آنها توجه شود. در طراحی ساختمان، باید به این نکته توجه کرد که ساختمان در آینده نیاز به تغییرات و بهبودهایی داشته باشد و بتواند با برخی از این تغییرات سازگاری پیدا کند.

۱۰- استفاده از فضای سبز

استفاده از فضای سبز در طراحی آسمان‌ خراش‌ ها به منظور بهبود کیفیت زندگی کاربران و کاهش تأثیرات منفی زیست‌محیطی بسیار مهم است. این فضاها می‌توانند در قالب باغ‌های روی بام‌ها یا فضاهای سبز در داخل ساختمان قرار گیرند.

در کل، طراحی برج‌های بلند و باریک باید با توجه به اصول معماری مدرن، فناوری‌های پیشرفته و نیازهای کاربران انجام شود. همچنین، باید به ایمنی، بهداشت و محیط زیست نیز توجه کرد و مدیریت پایداری در نظر گرفت.

چالش‌های ساخت آسمان‌ خراش‌ ها

ساخت ساختمان‌های بلند و آسمان‌ خراش‌ ها با چالش‌های فراوانی همراه است، که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱- چالش‌های مهندسی سازه

ساخت آسمان‌ خراش‌ ها بسیار پیچیده است و نیاز به محاسبات دقیق در مورد نیروهایی که بر ساختمان تأثیر می‌گذارند، دارد. برای سازه‌های بلند، به دلیل نیاز به استفاده از سازه‌هایی مانند برج‌ها، ستون‌ها و پشتیبان‌ها برای تأمین استحکام سازه، مهندسین نیاز دارند که از فناوری‌های پیشرفته و نوآوری‌های جدید در زمینه مهندسی سازه استفاده کنند.

۲- چالش‌های معماری

طراحی ساختمان‌های بلند و آسمان‌ خراش‌ ها نیاز به مهارت‌های معماری پیشرفته دارد و باید در نظر گرفت که یک ساختمان بلند چگونه می‌تواند با فضای اطراف و شهر هماهنگ شود. همچنین، در طراحی باید به نحوه استفاده از نور و تهویه مطبوع در ساختمان نیز توجه شود.

۳- چالش‌های ایمنی

ساخت آسمان‌ خراش‌ ها باید با رعایت استانداردهای ایمنی انجام شود تا در مواجهه با ریزش بلوک‌های ساختمانی یا زلزله، ساختمان عملکرد قابل قبولی داشته باشد.

۴- چالش‌های محیطی

ساخت آسمان‌ خراش‌ ها برای ایجاد فضایی بزرگ در شهرها صورت می‌گیرد، اما باعث بار زیادی بر محیط زیست می‌شود. در این مورد، باید به مسائلی مانند مصرف انرژی، صدای ناشی از ساختمان، تأثیر بر منظره و غیره توجه شود.

۵- چالش‌های اقتصادی

ساخت ساختمان‌های بلند هزینه‌های بالایی دارد، به عنوان مثال نیاز به استفاده از تجهیزات پیشرفته و کارگران ماهر، هزینه‌های ساخت بالایی را ایجاد می‌کند. همچنین، این برج‌ها برای بهره‌برداری در طولانی مدت، نیاز به سرمایه‌گذاری‌های بزرگ دارند.

۶- چالش‌های فنی

برای ساخت آسمان‌خراش‌ ها، نیاز به فناوری‌های پیشرفته و نوآوری‌های جدید است. به عنوان مثال، این ساختمان‌ها نیاز به سیستم‌های نورپردازی، تهویه مطبوع، حفاظت در برابر حریق و غیره دارند که باید با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته طراحی شوند.

۷- چالش‌های فضایی

ساخت ساختمان‌های بلند و آسمان‌ خراش‌ ها به دلیل نیاز به فضای زیاد، ممکن است با محدودیت‌های فضایی مواجه شود. در برخی موارد، احداث آسمان‌خراش‌ ها در محل‌هایی با محدودیت‌های فضایی بالا، مانند شهرهای پرجمعیت، بسیار دشوار است.

۸- چالش‌های ساخت و ساز

ساخت آسمان‌خراش‌ ها با چالش‌های ساخت و ساز بسیاری همراه است. به عنوان مثال، برای حمل و نقل مواد ساختمانی و تجهیزات سنگین، نیاز به ماشین‌آلات و تجهیزات ویژه دارند. همچنین، احداث آسمان‌خراش‌ ها نیاز به کارگران متخصص و متعددی دارد که باید با مهارت‌های پیشرفته و ایمنی کار کنند.

با توجه به چالش‌های فوق، ساخت آسمان‌خراش‌ ها نیازمند مدیریت مناسب و استفاده از فناوری‌های پیشرفته در همه مراحل ساختمان‌سازی است. برای ساخت ساختمان های بلند و باریک و با کیفیت و ایمن، نیاز به همکاری متخصصان مختلف، از جمله مهندسان سازه، معماران، متخصصان تهویه مطبوع و نورپردازی، کارگران متخصص و سرمایه‌گذاران دارد.

مطالب مرتبط دیگر:

دلیل طراحی معماری عجیب در ساختمان های خاص و تاثیر آن بر محیط پیرامونش

وارد کتابخانه ی معماری سایت محقق شو شوید