Швидше, вище, дорожче: Хто і навіщо зводить будівлі заввишки з кілометр

Людство будувало високі споруди протягом всієї історії: єгипетські піраміди (приблизно 140 метрів), готичні собори (близько 100 метрів), Тадж-Махал (73 метри), Ейфелева вежа (324 метри). Але хмарочоси, умовні скляні вежі, — це вже ознака нашого століття. Висотки почали будувати приблизно 150 років тому, коли у США ліфти стали встановлювати не тільки в шахтах й на інших промислових об’єктах, але і в житлових і офісних будівлях. До цього найпрестижнішими поверхами вважалися нижні, і жодна фірма не хотіла мати свою контору на верхніх, тому що клієнтам просто було б важко туди підніматися. Зараз навпаки — найдорожчі офіси і житло розташовані на останніх поверхах висоток, адже там краще краєвид і чистіше повітря.

США тривалий час залишалися головною країною з хмарочосами. Нью-Йорк і Чикаго — два її фінансові центри — вже багато років змагаються, хто побудує вище і дорожче. Першим хмарочосом вважається Home Insurance Building (42 метри), зведений у Чикаго у 1885 році. А в 1973-му тут же побудували Willis Tower (442 метри) за проєктом архітектурної фірми SOM, щоб перевершити найвищі на той момент вежі World Trade Center (417 метрів), зруйновані під час теракту 11 вересня в Нью-Йорку. Зараз на їх місці знаходиться найвища будівля в Західній півкулі (і шоста за висотою у світі) — вежа One (541 метр), проєкт якої був створений тим же бюро SOM. Тож Нью-Йорк знову обігнав Чикаго.

Розвиток висотного будівництва з часом призвів до того, що з’явилося три категорії хмарочосів: високі, дуже високі (більше 300 метрів) і надвисокі (більше 600 метрів). Але, схоже, скоро до них додасться і четверта — кілометрові вежі.

Уперше про рекорд замислився один із найвідоміших американських архітекторів початку ХХ століття Френк Ллойд Райт — у 1956 році він запропонував проєкт будівлі The Illinois заввишки 1 739 метрів. Але тоді вежу не могли побудувати з багатьох причин: ще не винайшли технологію, яка б рятувала найвищу будівлю від розгойдування, її було б складно забезпечити енергією, і, звичайно, вона б коштувала неймовірно дорого. Але ідею Райта не можна назвати зовсім невдалою. Найвища наразі будівля у світі Бурдж-Халіфа (828 метрів) в ОАЕ і майбутній кілометровий хмарочос Jeddah Tower у Саудівській Аравії зовні дуже схожі на його The Illinois.

Високі будівлі — це втілення амбіцій держав та їхніх правителів, вежі-рекордсмени зазвичай будують у країнах з недемократичним режимом.

Ярмарок марнославства

Оскільки будівництво суперхмарочоса коштує дуже дорого і впливає на бюджет всієї країни, більшість таких проєктів зараз з’являється вже не у США і не в Європі. Як правило, настільки високі будівлі — це втілення амбіцій держав та їхніх правителів, тому, згідно з дослідженням Washington Post, вежі-рекордсмени зазвичай будують у країнах з недемократичним режимом. Пояснюється це тим, що лідери авторитарних держав схильні витрачати більше грошей на менш корисні для суспільства починання, адже їм не потрібно заробляти рейтинг напередодні виборів і захищати такі проєкти перед народом.

У тому ж дослідженні відзначають, що у країнах з авторитарним режимом хмарочосам частіше додають нефункціональної висоти. Наприклад, у Бурдж-Халіфа третина будівлі, 244 метри, — просто шпиль без поверхів. Ця вежа, відкрита у 2010 році, була задумана як символ передових технологій і розвитку Об’єднаних Арабських Еміратів. Будівництво обійшлося в півтора мільярда доларів, але витрати окупилися в перший же рік: на продажі приміщень у хмарочосі заробили чотири мільярди. Будівля продовжує приносити прибуток і зараз. Люди з усього світу їдуть подивитися на Бурдж-Халіфа, тож кількість туристів у Дубаї з 2010-го до 2018-го зросло вдвічі, до 16 мільйонів на рік.

Але в Саудівській Аравії вже будують хмарочос Jeddah Tower, який може відібрати першість у Бурдж-Халіфа, — його висота складе цілий кілометр. Генеральний директор Jeddah Economic Company, девелопер цієї вежі, не приховує мети проєкту: «Єгиптяни збудували піраміди. Середньовічна Франція — всі ці величезні собори. А в сучасну епоху побудували Нью-Йорк, Чикаго. Тож насправді це уособлення сили і винахідливості. Як у будь-якому місті: після грошей, після влади хочеться сили. Після сили хочеться щось встановити, щось залишити світу. І сьогодні у Джидді буде будівля, про яку говоритимуть багато поколінь».

Дата завершення проєкту поки невідома, тому вирватися вперед можуть й інші будівлі. Так, у Кувейті буде свій рекордсмен: висота хмарочоса Бурдж Мубарак аль-Кабір, який споруджують, — 1 001 метр, що, звичайно, відсилає до історії про тисячу та одну ніч. Будівля складатиметься з трьох закручених для кращої стійкості веж-лез. Щоб знизити навантаження від вітру, швидкість якого на висоті кілометра може досягати 60 метрів на секунду, уздовж всієї поверхні веж зроблять вертикальні закрилки, як на крилах літака, — такий прийом в архітектурі застосують уперше. Відкриття заплановано на 2030-й.

Крім того, вже почалося будівництво нової вежі в Дубаї — Creek Tower, висота якої, згідно з різними джерелами, складе від 828 до 1 400 метрів. Точну цифру поки тримають у секреті, щоб ніхто не запланував будівництво вище. Це проєкт знаменитого архітектора Сантьяго Калатрави, автора «Міста мистецтв і науки» у Валенсії та вежі Turning Torso у Мальме. Передбачається, що Creek Tower дозволить ОАЕ розвивати економіку, зменшуючи її залежність від нафти і переорієнтовуючи на туризм.

При цьому вежа Creek Tower не схожа на інші хмарочоси. Вона навіть не буде вважатися будівлею — у верхній частині зроблять усього 20 поверхів для ресторану, готелю і оглядових майданчиків, але, по суті, Дубай створює найвищу і найтехнологічнішу телевежу. Її будуть підтримувати сталеві троси-відтяжки — найдовші, які коли-небудь застосовували у будівництві. Об’єкт повинні були завершити у 2020 році до Всесвітньої виставки, але через пандемію будівництво зупинили, а відкриття перенесли на 2022-й. Тож, можливо, містом з головною висоткою світу так і залишиться Дубай.

Швидше і міцніше

Здається, що за цією гонкою висоток нічого, крім питання «хто крутіший і багатший», не стоїть. Але якби все було так просто, кілометрові хмарочоси вже давно існували б. Подібне будівництво вимагає не тільки грошей, але і нових технологій, які вирішать проблеми експлуатації надвисоток.

Наприклад, Бурдж-Халіфа вміщує 35 тисяч осіб — по суті, населення одного невеликого міста. І щоб їм усім було зручно переміщатися, як мінімум потрібні надшвидкісні ліфти. Наразі найшвидший ліфт знаходиться в Шанхайській вежі (632 метри) — він рухається зі швидкістю 20,5 метра на секунду. А у Jeddah Tower троси зі сталі замінили на більш міцні з вуглецевого волокна: з їхньою допомогою можна піднімати навіть двокабінні ліфти.

Бурдж-Халіфа вміщує 35 тисяч осіб — по суті, населення одного невеликого міста.

Однак і це не межа — зараз розробляють ліфти зовсім без тросів. Вони рухаються за рахунок магнітного приводу і дозволяють пересуватися не тільки у вертикальній, але і в горизонтальній площині. У шахті може знаходитися більше однієї кабіни одночасно, а сама система займає менше місця і вимагає менше енергії, ніж тросова. Перший такий ліфт планують встановити в East Side Tower (140 метрів) архітектурної студії BIG у Берліні у 2023 році.

Історія хмарочосів у принципі почалася з ліфтів, але сьогодні у них не тільки утилітарне призначення. Ліфт, немов завіса в театрі, служить для різкої зміни картинки. На нас так сильно впливає сходження на найвищу точку будівлі в тому числі і з цієї причини: всього хвилину тому ми були на землі, а тепер дивимося на іграшкове місто згори.

Завдяки гонці хмарочосів з’являються й інші інженерні інновації: способи підняття рідкого бетону на висоту і його склад, новий полімерно-буровий розчин для паль, який використовували для зміцнення фундаменту Creek Tower і Бурдж-Халіфа. Крани-кенгуру також винайшли лише тому, що звичайні не могли будувати на потрібній висоті.

Безпечніше

У країнах з великою чисельністю населення, але невеликою площею, як Японія і Тайвань, висотне будівництво — найбільш ефективне рішення. А з урахуванням того, що значну частину території цих країн складають гори, компактні міста — тим більше одне з основних завдань урбаністичного розвитку.

При цьому гориста місцевість часто є зоною сейсмічної активності, тому архітекторам та інженерам доводиться приділяти особливу увагу стійкості хмарочосів. Розгойдувати їх може і сильний вітер — це вже повсюдна проблема, і з нею можуть впоратися інерційні демпфери — пристрої, що знижують вібрації у приміщенні. Найбільший демпфер знаходиться у висотці Тайбей 101 (509 метрів) на Тайвані — це куля-маятник вагою 660 тонн, встановлена на верхньому поверсі. Завдяки їй будівля витримує вітрові навантаження, а її верх залишається практично нерухомим навіть при землетрусі. Разом з тим нижню частину висотки зробили з міцних, але гнучких матеріалів, щоб вона, навпаки, рухалася під час землетрусу, але не руйнувалася.

У Бурдж-Халіфа від вітру рятує сама форма будівлі: ребристий фасад спрямовує потоки повітря в різні боки, тим самим руйнуючи їхню цілісність. Шанхайську вежу зробили обтічної форми, і це знизило вітрове навантаження на 24%.

Ще одне завдання для архітекторів хмарочосів — придумати, як захистити людей від пожеж і терактів. Спускатися евакуаційними сходами десятки поверхів занадто довго і виснажливо, тому для високих будівель створили вогнесховища. Такі приміщення роблять із залізобетону і листового вогнетривкого покриття, щоб люди могли сховатися всередині і чекати на порятунок.

Цікавіше

Висотні будівлі вимагають величезної кількості енергії, тому на них часто тестують зелені технології. Наприклад, Бурдж-Халіфа повністю енергонезалежна за рахунок сонячних батарей на фасаді і вбудованих вітротурбін. Архітектурні фірми іноді й зовсім перетворюють свої хмарочоси на вертикальні ліси, як це зробила MVRDV з висоткою Vanke 3D City (250 метрів) у Шанхаї: громадські простори і мініпарки архітектори пропонують розмістити просто між частинами будівлі. Інший зелений проєкт — Urban Forest (385 метрів) студії MAD Architects у Китаї. Це хмарочос з поверхами різної форми, на терасах яких можна розбити сад.

Самими парками на висоті туристів уже не здивуєш, тому архітекторам доводиться придумувати, як ще перетворити хмарочос на захоплюючий атракціон. Наприклад, хоч оглядові майданчики на верхніх поверхах і без того популярні, власники подібних будівель прагнуть зробити досвід їх відвідування ще й екстремальним. Так, у чиказькій вежі Willis Tower на рівні 103-го поверху є балкони зі скляною підлогою, а в шанхайській Jin Mao Tower — майданчики без огорожі на 88-му поверсі, якими можна гуляти зі страховкою. У Бурдж-Халіфа пішли далі і зробили інтерактивну підлогу-екран: відвідувачі ніби ходять по скляній підлозі 125-го поверху, яка тріскається у них під ногами. Ще в Бурдж-Халіфа на висоті 400 метрів знаходиться панорамний ресторан At.mosphere, тож повечеряти можна з вражаючим краєвидом.

У хмарочосах іноді навіть буквально розміщують атракціони. Наприклад, у вежі банку США в Чикаго є скляна гірка між двома поверхами, яка розташована зовні фасаду. А на даху хмарочоса Stratosphere в Лас-Вегасі відвідувачі можуть покататися на каруселі на висоті 250 метрів, виїхати в невеликому вагончику за межі даху або ж відчути вільне падіння на катапульті Big Shot. Також серед розваг у хмарочосах — віртуальні атракціони, де можна політати над містом або відчути, що стоїш на найвищій точці будівлі, — такі є в Бурдж-Халіфа.

У деяких хмарочосах обладнують невеликі музеї, де розповідають про те, як ці об’єкти зводили. А іноді дозволяють побачити і саму конструкцію висотки. Наприклад, у Тайбей 101 відвідувачам показують ту саму кулю-маятник, яка рятує будівлю від вітру і землетрусів.