رونمایی از آسمانخراش ۱۲۰ طبقه در چین

دومین آسمانخراش مرتفع دنیا در چین افتتاح شد.

این ابر سازه مارپیچ شکل غول پیکر که شبیه منحنی ساخته شده است، بلندترین سازه ای است که در کشور چین ساخته و برای فعالیت‌های اقتصادی و گردشگری استفاده می‌شود. کشور چین از سال 2008 میلادی، کار ساخت این آسمان‌خراش را آغاز کرده است و قرار است ماه آینده به طور رسمی افتتاح شود. برج 632 طبقه ای شانگهای، امروزه به عنوان سبزترین سازه جهان به شمار می‌رود که عالی‌ترین اصول طراحی سازه های پایدار دران لحاظ شده است.
 

شانگهای تاور به عنوان بلندترین برج چین، یکی از عجیب‌ترین سازه‌هایی است که تا کنون طراحی و ساخته شده است. این سازه توانایی دارد تا در مواقع لزوم بر اساس قابلیت‌هایی که در طراحی سازه آن در نظر گرفته شده است، 1 متر جابجا شده تا فشار کم تری به دلیل وزش باد و مسائل محیطی، تحمل کند. شکل عجیب و مثلثی شکل این بنا، به‌زودی این آسمان‌خراش را در فهرست نقاط دیدنی چین و در کنار دیوار بزرگ چین قرار خواهد داد.
 

 این برج در کنار برج بلند شانگهای که از ان به عنوان مرکز تجارت جهانی شانگهای نام می‌برند، قرار خواهد گرفت و اکنون برج های دو قلوی شانگهای، رقیبی جدی برای برج خلیفه دوبی، بلندترین برج دنیا هستند. در ساخت برج شانگهای، از آهن و شیشه استفاده شده است به گونه ای که مسائل زیست محیطی و ساخت سازه های سبز دران رعایت شده است و این بنا از نظر مصرف انرژی، در بهینه‌ترین وضعیت ممکن می‌باشد. طبق اعلام منابع رسمی، برج شانگهای، سبزترین سازه ای است که تا کنون توسط بشر در کره زمین ساخته شده است و این نشان دهنده اهمیت ساخت سازه های پایدار و سبز، در آینده مهندسی سازه می‌دهد. رییس شرکت سازنده برج بلند شانگهای، پیش تر گفته بود که این برج، سمبل ملتی است که آینده ان، فرصت های بسیار بدون مرز را تشکیل می‌دهد. این سازه بسیار بلند، در منطقه پودونگ شانگهای قرار دارد و توسط شرکت‌های ساختمانی خصوصی چین ساخته شده است.
 

(بلندترین سازه 120 درجه ای جهان)

سازه، 632 متر ارتفاع و 128 طبقه دارد که مساحتی بالغ بر 380 هزار متر مربع را شامل می‌شود. کارهای ساخت سازه از نوامبر 2008 میلادی آغاز شد و به‌زودی افتتاح خواهد شد. هزینه ساخت این سازه 120 درجه ای، تا کنون 2.4 میلیارد دلار برآورد شده است. جین زیا و شرکت طراحی آمریکایی مشهور جنسلر gensler.com، طراحی سازه را بر عهده داشته است و تورنتون توماستی به همراه گروه مهندسی کوسنتینی، کار مهندسی سازه را انجام دادند. پیمانکار اصلی این برج گروه ساختمانی شانگهای می‌باشد که شانزدهمین شرکت ساختمانی بزرگ جهان است و در نشان scg.com.cn/en در دسترس می‌باشد. نکته جالب در طراحی این سازه آن است که توربین های بادی با محور افقی که در بالای برج شانگهای نصب شده است می‌تواند از جریان وزش باد در بالای سازه استفاده کرده و سالانه 350 هزار کیلو وات برق تولید کند و بخشی از برق مورد نیاز سازه را با سیستم تولید برق پاک، تأمین کند. شیشه های دو جداره به کار رفته در نمای سازه سبب شده است تا میزان نیاز به تهویه مطبوع در سازه کاهش یابد. علاوه بر این، سیستم های سرمایش و گرمایش این سازه، از منابع انرژی ژئوترمال (انرژی اعماق زمین) استفاده می‌کنند که نقش بسیار زیادی، در کاهش هزینه های سربار برج و میزان مصرف انرژی پاکان دارد.

استراتژی‌های پایدار sustainable architecture

معماری پایدار به عنوان عنصر اصلی طراحی برج شانگهای می‌باشد. باریک شوندگی نما، بافت و عدم تقارن در مشارکت برای کاهش بار باد ساختمان و در نتیجه آن 24 درصد کاهش مصالح مورد نیاز ساختمان و 58 میلیون دلار ذخیره پول می‌باشد. پوستهٔ شفاف داخلی و خارجی ساختمان بیشترین نور روز و به موجب آن کاهش نیاز به روشنایی الکتریکی خواهد داشت. پوسته بیرونی این برج همچنین ساختمان را به نوعی عایق بندی می‌کند و در نتیجه آن انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش کاهش می یابد.

دیوارهٔ مارپیچ این برج آب باران را جمع می‌کند که این آب باران برای گرمایش و سیستم تهویهٔ هوای آن به کار برده می‌شود. توربین های بادی واقع شده درست در زیر دیوارهٔ نما برای طبقات بالاتر ساختمان در محل انرژی تولید می‌کند، همچنین با یک سیستم گاز- آتش طبیعی 2130 کیلو واتی در سایت انرژی الکتریسیته و گرما را برای طبقات پایینی فراهم می‌کند.

راهنمای طبقات سازه

اگر می‌خواهید بدانید که هر طبقه این سازه باشکوه، مربوط به چه هدفی می‌باشد، راهنمای طبقات برج را در زیر مشاهده کنید.

شماره طبقه	کاربرد
128	سازه نوک
124–127	امور ارتباطات
121–123	آسمان نما
111–120	دفاتر بوتیک ها
84–110	هتل های 5 ستاره
81–83	مکانیکال
61–80	دفاتر شرکت‌ها
60	لابی آسمان
58–59	مکانیکال
35–57	دفاتر شرکت‌ها
34	لابی آسمان
31–33	مکانیکال
8–30	دفاتر شرکت‌ها
6–7	مکانیکال
B2–5	خرده فروشی
B5–B3	پارکینگ

مراحل ساعت و تکمیل ین برج در 17 نما در شکل زیر نشان داده شده است که جالب توجه می‌باشد.
 

(نمایی از منطقه تجارت جهانی شانگهای چین و برج های دو قلوی شانگهای)

 

(6 پلان مختلف از نحوه آرماتور بندی و فونداسیون سازه اصلی برج شانگهای)

 

(استفاده از دمپرهای خاص برای کاهش دادن حرکت سازه)

در طراحی این سازه، از دو پوسته Double Skin برای طراحی نمای برج شانگهای استفاده شده است که این امکان را به برج می‌دهد تا یک نمای بیرونی داشته باشد و یک نمای داخلی. بین نمای داخلی و بیرونی برج شانگهای، فضایی قرار دارد که طراحان برج، از آن به عنوان باغ گل و گیاه و فضایی سبز استفاده خواهند کرد تا کاربرد گل و گیاه و کاشت درختان دران، بتواند، جریان هوای سالمی را در محوطه ایجاد شده، فراهم کند. در واقع، دو دیوار مستقل طراحی شده در نمای برج، فرآیند طراحی نوآورانه و خلاقانه ان را به رخ می‌کشد که در سبز بودن برج Green Building بسیار اهمیت دارد. پوسته بیرونی نما، حالت چرخشی و گرد دارد که به نوعی در طراحی برج خلیفه نیز از این متد استفاده شده است. نمای داخلی، در واقع دایره ای شکل است. فضای بین پوسته داخلی و بیرونی، تشکیل دهنده دهلیز (آرتیوم) کرده است که کاربردهای فراوانان را در آینده خواهیم دید. فضای سبزی که در فاصله بین دو پوسته برج ایجاد شده است، از نظر افرادی که از بیرون، به برج نگاه می‌کنند، تصویر قشنگ و روایی به جا خواهد گذاشت و مساله تعامل برج با ناظران بیرونی، در معماری منظر برج مد نظر طراحان بوده است.

  

(برشی از نمای شیشه ای برج شانگهای که نحوه کاربری و استقرار باغ گل و گیاه در این آسمان‌خراش نشان می‌دهد).

به دلیل وزش باد در شانگهای و مسائل زیست محیطی که در آینده از نظر تنش های مختلف محیطی به سازه برج وارد خواهد شد، مهندسان و طراحان سازه تلاش کردند تا در طراحی این بنا، روش‌هایی به کار برود تا سازه، سبک تر و مقاوم ساخته شود. ارائه روش های نوآورانه در طراحی سازه سبب شد تا فشار هوای وارده به سازه، 24 درصد کاهش یابد که نتیجه این اقدام، ساخت سازه ای ساده تر، شفاف تر و با 32 درصد هزینه ساخت کم تر گردید که قابل توجه بود. برای کاهش فشار هوای باد وارده به سازه برج، روش‌هایی بسیاری توسط تیم طراحی مورد مطالعه قرار گرفت که در نهایت، بر اساس روش تست تونل هوا، طراحی سازه ای 120 درجه ای مورد تأیید و تصویب طراحان قرار گرفت. طراحی سازه ای به شکل چرخش 120 درجه ای، ایده آل ترین روش طراحی این سازه 632 متری بود که کم‌ترین میزان فشار باد به ان وارد می‌شد.
 

(تصویر 6 حالت در نظر گرفته شده در طراحی نمای برج شانگهای که در نهایت، شکل 120 درجه ای برایان تعبیه شد)

 

(تصویر راست: ساختار طراحی شده برای سازه /// تصویر چپ: ساختار دیوار پرده ای curtain-wall نمای بیرونی سازه)

دیوار پرده ای،curtain-wall سیستم پوشش دهنده بیرونی ساختمان می‌باشد. این نوع دیوار همانند سایر دیوارهای پیرامونی غیر سازه‌ای بوده و وظیفهٔ جدایی بیرون و درون ساختمان از هم را به عهده دارد و به همین علت از مصالح سبک ساخته می‌شود تا علاوه برکاستن از بار مرده ساختمان هزینه کمتری نیز داشته باشد. در صورت استفاده از شیشه به عنوان مصالح، می‌توان از نور طبیعی در تمام طبقات ساختمان به وفور استفاده کرد. نمای کرتین وال به جز وزن خود، هیچ بار مرده ای‌ از سازه را حمل نمی‌کند. این نوع دیوار، فشارهای افقی باد را بوسیله اتصالات به دال و تیر و در کل خود به سازه منتقل می‌کند. دیوار کرتین وال تنها برای مقاومت ساختمان در برابر آب و هوای بیرون، نوسانات ناشی از فشار باد، نیروی زمین لرزه طراحی و محاسبه می‌گردد.

در طراحی دیوار پرده ای برج شانگهای، طراحان به این نتیجه رسیدند که از طراحی دیوار پرده ای شطرنجی استفاده کنند. شاید بپرسید چرا؟ پاسخ در شکل زیر ارائه شده است. تحلیل های مهندسی که از طریق نرم افزار Ecotect صورت گرفت نشان داد که میزان انعکاس نوری که از دیوار پرده ای ساطع می‌شود، در حالت شطرنجی بهتر است. برای همین، دیوار پرده ای شطرنجی staggered” curtain-wall در ساخت این نما استفاده شد.

 

(تحلیل سه بعدی صورت گرفته توسط نرم افزار اکوتک)

تصویر نمای درب ورودی برج شانگهای به صورت سه بعدی نشان داده شده است.
 

(نمای ورودی برج از بالا را نشان می‌دهد که با یک باغ سبز گرد، احاطه شده است)

آسمان‌خراش شانگهای را باید سبزترین سازه ای دانست که تا کنون در دنیا طراحی و ساخته شده است. در طراحی این برج، تلاش شده است تا مصرف آب و انرژی، به میزان 20 تا 40 درصد کاهش یابد که رقم قابل توجهی می‌باشد. این سازه توانسته است گواهی های مربوط به مهندسی ساخت سبز و طراحی پایدار را از LEED ® Gold certification and a China Green Building Three Star rating کسب کند.

برج شانگهای، مظهر فناوری جدید در ساخت ساختمان های بلند مرتبه با رعایت عالی‌ترین و نوآورانه‌ترین سیستم ها و استانداردهای طراحی، ساخت و اجرای سازه های غول پیکر است. نگاه به طراحی سبز، خود موضوع مهمی در ساخت عجیب‌ترین سازه جهان داشته است که باید مهندسان جوان ایرانی، این پروژه را به عنوان یک کیس مطالعاتی در نظر داشته باشند و در طراحی های خود در مقیاس های کوچک، ایده برداری کنند.