Быстрее, выше, дороже: Кто и зачем строит здания высотой в километр

Человечество строило высокие сооружения на протяжении всей истории: египетские пирамиды (примерно 140 метров), готические соборы (около 100 метров), Тадж-Махал (73 метра), Эйфелева башня (324 метра). Но небоскребы, условные стеклянные башни, — это уже признак нашего века. Высотки начали строить примерно 150 лет назад, когда в США лифты стали устанавливать не только в шахтах и на других промышленных объектах, но и в жилых и офисных зданиях. До этого самыми престижными этажами считались нижние, и ни одна фирма не хотела иметь свою контору на верхних, потому что клиентам попросту было бы тяжело туда подниматься. Сейчас напротив — самые дорогие офисы и жилье находятся на последних этажах высоток, ведь там лучше вид и чище воздух.

США долгое время оставались главной страной с небоскребами. Нью-Йорк и Чикаго — два ее финансовых центра — уже много лет соревнуются, кто построит выше и дороже. Первым небоскребом считается Home Insurance Building (42 метра), возведенный в Чикаго в 1885 году. А в 1973-м здесь же построили Willis Tower (442 метра) по проекту архитектурной фирмы SOM, чтобы превзойти самые высокие на тот момент башни World Trade Center (417 метров), разрушенные при теракте 11 сентября в Нью-Йорке. Сейчас на их месте находится самое высокое здание в Западном полушарии (и шестое по высоте в мире) — башня One (541 метр), проект которой был создан тем же бюро SOM. Так что Нью-Йорк снова обогнал Чикаго.

Развитие высотного строительства со временем привело к тому, что появилось три категории небоскребов: высокие, очень высокие (больше 300 метров) и сверхвысокие (больше 600 метров). Но, похоже, скоро к ним добавится и четвертая — километровые башни.

Впервые о рекорде задумался один из самых известных американских архитекторов начала ХХ века Фрэнк Ллойд Райт — в 1956 году он предложил проект здания The Illinois высотой 1 739 метров. Но тогда башню не могли построить по многим причинам: еще не изобрели технологию, которая бы спасала высокое здание от раскачивания, его было бы сложно обеспечить энергией, и, конечно, оно бы стоило невероятно дорого. Но идею Райта нельзя назвать совсем неудачной. Самое высокое на данный момент здание в мире Бурдж-Халифа (828 метров) в ОАЭ и будущий километровый небоскреб Jeddah Tower в Саудовской Аравии внешне очень похожи на его The Illinois.

Высокие здания — это воплощение амбиций государств и их правителей, башни-рекордсмены обычно строят в странах с недемократическим режимом.

Ярмарка тщеславия

Поскольку строительство супернебоскребов стоит очень дорого и влияет на бюджет всей страны, большинство таких проектов сейчас появляется уже не в США и не в Европе. Как правило, настолько высокие здания — это воплощение амбиций государств и их правителей, поэтому, согласно исследованию Washington Post, башни-рекордсмены обычно строят в странах с недемократическим режимом. Объясняется это тем, что лидеры авторитарных государств склонны тратить больше денег на менее полезные для общества начинания, ведь им не нужно зарабатывать рейтинг накануне выборов и защищать такие проекты перед народом.

В том же исследовании отмечают, что в странах с авторитарным режимом небоскребам чаще добавляют нефункциональной высоты. Например, в Бурдж-Халифа треть здания, 244 метра, — просто шпиль без этажей. Эта башня, открытая в 2010 году, была задумана как символ передовых технологий и развития Объединенных Арабских Эмиратов. Строительство обошлось в полтора миллиарда долларов, но затраты окупились в первый же год: на продаже помещений в небоскребе заработали четыре миллиарда. Здание продолжает приносить прибыль и сейчас. Люди со всего мира едут посмотреть на Бурдж-Халифа, так что количество туристов в Дубае с 2010-го до 2018-го выросло в два раза, до 16 миллионов в год.

Но в Саудовской Аравии уже строят небоскреб Jeddah Tower, который может отобрать первенство у Бурдж-Халифа, — его высота составит целый километр. Генеральный директор Jeddah Economic Company, девелопер этой башни, не скрывает цели проекта: «Египтяне построили пирамиды. Средневековая Франция — все эти огромные соборы. А в современную эпоху построили Нью-Йорк, Чикаго. Так что на самом деле это знак силы и изобретательности. Как в любом городе: после денег, после власти хочется силы. После силы хочется что-то установить, что-то оставить миру. И сегодня в Джидде будет здание, о котором будут говорить многие поколения».

Дата завершения проекта пока неизвестна, поэтому вырваться вперед могут и другие здания. Так, в Кувейте будет свой рекордсмен: высота строящегося небоскреба Бурдж Мубарак аль-Кабир — 1 001 метр, что, конечно, отсылает к истории о тысяче и одной ночи. Здание будет состоять из трех закрученных для лучшей устойчивости башен-лезвий. Чтобы снизить нагрузку от ветра, скорость которого на высоте километра может достигать 60 метров в секунду, вдоль всей поверхности башен сделают вертикальные закрылки, как на крыльях самолета, — такой прием в архитектуре применят впервые. Открытие запланировано на 2030-й.

Кроме того, уже началось строительство новой башни в Дубае — Creek Tower, высота которой, согласно разным источникам, составит от 828 до 1 400 метров. Точную цифру пока держат в секрете, чтобы никто не запланировал постройку выше. Это проект знаменитого архитектора Сантьяго Калатравы, автора «Города искусств и науки» в Валенсии и башни Turning Torso в Мальме. Предполагается, что Creek Tower позволит ОАЭ развивать экономику, уменьшая ее зависимость от нефти и переориентируя на туризм.

При этом башня Creek Tower не похожа на другие небоскребы. Она даже не будет считаться зданием — в верхней части сделают всего 20 этажей для ресторана, отеля и обзорных площадок, но, по сути, Дубай создает самую высокую и технологичную телебашню. Ее будут поддерживать стальные тросы-оттяжки — самые длинные, которые когда-либо применяли в строительстве. Объект должны были завершить в 2020 году к Всемирной выставке, но из-за пандемии строительство остановили, а открытие перенесено на 2022-й. Так что, возможно, городом с главной высоткой мира так и останется Дубай.

Быстрее и крепче

Кажется, что за этой гонкой высоток ничего, кроме вопроса «кто круче и богаче», не стоит. Но если бы все было так просто, километровые небоскребы уже давно существовали бы. Подобная стройка требует не только денег, но и новых технологий, которые решат проблемы эксплуатации сверхвысоток.

Например, Бурдж-Халифа вмещает 35 тысяч человек — по сути, население одного небольшого города. И чтобы им всем было удобно перемещаться, как минимум нужны сверхскоростные лифты. На данный момент самый быстрый лифт находится в Шанхайской башне (632 метра) — он движется со скоростью 20,5 метра в секунду. А в Jeddah Tower тросы из стали заменили на более прочные из углеродного волокна: с их помощью можно поднимать даже двухкабинные лифты.

Бурдж-Халифа вмещает 35 тысяч человек — по сути, население одного небольшого города.

Однако и это не предел — сейчас разрабатывают лифты вовсе без тросов. Они движутся за счет магнитного привода и позволяют передвигаться не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. В шахте может находиться более одной кабины одновременно, а сама система занимает меньше места и требует меньше энергии, чем тросовая. Первый такой лифт планируют установить в East Side Tower (140 метров) архитектурной студии BIG в Берлине в 2023 году.

История небоскребов в принципе началась с лифтов, но сегодня у них не только утилитарное предназначение. Лифт, словно занавес в театре, служит для резкой смены картинки. На нас так сильно воздействует поднятие на самую высокую точку здания в том числе и поэтому: всего минуту назад мы были на земле, а теперь глядим на игрушечный город свысока.

Благодаря гонке небоскребов появляются и другие инженерные инновации: способы поднятия жидкого бетона на высоту и его состав, новый полимерно-буровой раствор для свай, который использовали для укрепления фундамента Creek Tower и Бурдж-Халифа. Краны-кенгуру также изобрели лишь потому, что обычные не могли строить здания на нужной высоте.

Безопаснее

В странах с большой численностью населения, но небольшой площадью, как Япония и Тайвань, высотное строительство — самое эффективное решение. А с учетом того, что значительную часть территории этих стран составляют горы, компактные города — тем более одна из основных задач урбанистического развития.

При этом гористая местность часто является зоной сейсмической активности, поэтому архитекторам и инженерам приходится уделять особое внимание устойчивости небоскребов. Раскачивать их может и сильный ветер — это уже повсеместная проблема, и с ней справляются инерционные демпферы — устройства, снижающие вибрации в здании. Самый большой демпфер находится в высотке Тайбэй 101 (509 метров) на Тайване — это шар-маятник весом 660 тонн, установленный на верхнем этаже. Благодаря ему строение выдерживает ветровые нагрузки, а его верх остается практически неподвижным даже при землетрясении. Вместе с тем нижнюю часть здания сделали из прочных, но гибких материалов, чтобы она, наоборот, двигалась во время землетрясения, но не разрушалась.

В Бурдж-Халифа от ветра спасает сама форма здания: ребристый фасад направляет потоки воздуха в разные стороны, тем самым разрушая их целостность. Шанхайскую башню сделали обтекаемой формы, и это снизило ветровую нагрузку на 24%.

Еще одна задача для архитекторов небоскребов — придумать, как защитить людей от пожаров и терактов. Спускаться по эвакуационным лестницам десятки этажей слишком долго и утомительно, поэтому для высоких зданий создали огнеубежища. Такие помещения делают из железобетона и листового огнеупорного покрытия, чтобы в них люди могли укрыться и ждать спасения.

Увлекательнее

Высотные здания требуют огромного количества энергии, поэтому на них часто тестируют зеленые технологии. Например, Бурдж-Халифа полностью энергонезависима за счет солнечных батарей на фасаде и встроенных ветротурбин. Архитектурные фирмы иногда и вовсе превращают свои небоскребы в вертикальные леса, как это сделала MVRDV с высоткой Vanke 3D City (250 метров) в Шанхае: общественные пространства и мини-парки архитекторы предлагают разместить прямо между частями здания. Другой зеленый проект — Urban Forest (385 метров) студии MAD Architects в Китае. Это небоскреб с этажами разной формы, на террасах которых можно разбить сад.

Одними парками на высоте туристов уже не удивишь, поэтому архитекторам приходится придумывать, как еще превратить небоскреб в увлекательный аттракцион. К примеру, хоть обзорные площадки на верхних этажах и так популярны, владельцы подобных зданий стремятся сделать опыт их посещения еще и экстремальным. Так, в чикагской башне Willis Tower на уровне 103-го этажа есть балконы со стеклянным полом, а в шанхайской Jin Mao Tower — площадки без ограждения на 88-м этаже, по которым можно гулять со страховкой. В Бурдж-Халифа пошли дальше и сделали интерактивный пол-экран: посетители будто ходят по стеклянному полу 125-го этажа, который трескается у них под ногами. Еще в Бурдж-Халифа на высоте 400 метров находится панорамный ресторан At.mosphere, так что поужинать можно с впечатляющим видом.

В небоскребах иногда даже буквально размещают аттракционы. Например, в башне банка США в Чикаго есть стеклянная горка между двумя этажами, которая расположена снаружи фасада. А на крыше небоскреба Stratosphere в Лас-Вегасе посетители могут покататься на карусели на высоте 250 метров, выехать в небольшом вагончике за пределы крыши или же ощутить свободное падение на катапульте Big Shot. Также среди развлечений в небоскребах — виртуальные аттракционы, где можно полетать над городом или почувствовать, что стоишь на самой верхней точке здания, — такие есть в Бурдж-Халифа.

В некоторых небоскребах оборудуют небольшие музеи, где рассказывают о том, как эти объекты возводили. А иногда разрешают увидеть и саму конструкцию высотки. Например, в Тайбэй 101 посетителям показывают тот самый шар-маятник, который спасает здание от ветра и землетрясений.