gökdelen -Skyscraper

Birleşik Arap Emirlikleri , Dubai'de 2009 yılında tamamlanan Burj Khalifa , 829,8 metre (2,722 ft) yüksekliğiyle şu anda dünyanın en yüksek binasıdır . Çeşitli yüksekliklerdeki aksilikler tipik bir gökdelen özelliğidir.

Gökdelen , birden fazla kata sahip, sürekli olarak yaşanabilir uzun bir binadır . Modern kaynaklar şu anda gökdelenleri en az 100 metre (330 ft) veya 150 metre (490 ft) yükseklikte tanımlıyor, ancak evrensel olarak kabul edilmiş bir tanım yok. Gökdelenler çok yüksek yüksek binalardır . Tarihsel olarak, terim ilk olarak 1880'lerde bu tür binalar inşa edilmeye başlandığında 10 ila 20 katlı binaları ifade ediyordu. Gökdelenler ofisleri, otelleri, konut alanlarını ve perakende satış alanlarını barındırabilir.

Gökdelenlerin ortak özelliklerinden biri , perde duvarları destekleyen çelik bir çerçeveye sahip olmalarıdır . Bu perde duvarlar , geleneksel yapının taşıyıcı duvarlarına dayanmak yerine ya alttaki çerçeveye dayanır ya da yukarıdaki çerçeveden asılır . Bazı erken gökdelenler, betonarme duvarlardan daha uzun yük taşıyıcı duvarların inşa edilmesini sağlayan çelik bir çerçeveye sahiptir .

Modern gökdelenlerin duvarları taşıyıcı değildir ve çoğu gökdelen, çelik çerçeveler ve perde duvarlarla mümkün kılınan geniş pencere yüzey alanları ile karakterize edilir. Bununla birlikte, gökdelenler, küçük bir pencere yüzey alanına sahip geleneksel duvarları taklit eden perde duvarlara sahip olabilir. Modern gökdelenler genellikle boru şeklinde bir yapıya sahiptir ve rüzgara, sismik ve diğer yanal yüklere direnmek için içi boş bir silindir gibi hareket edecek şekilde tasarlanmıştır . Daha ince görünmek, daha az rüzgara maruz kalmaya izin vermek ve zemine daha fazla gün ışığı iletmek için, birçok gökdelen, bazı durumlarda yapısal olarak da gerekli olan aksiliklere sahip bir tasarıma sahiptir.

Şubat 2022 itibariyle, dünyadaki on dört şehirde 150 m (492 ft) veya daha uzun 100'den fazla gökdelen var: 518 gökdelenli Hong Kong ; 343 gökdelen ile Shenzhen , Çin; 300 gökdelenli New York City , ABD; 237 gökdelen ile Dubai , BAE; 208 gökdelen ile Mumbai , Hindistan; 180 gökdelen ile Şanghay , Çin; 165 gökdelen ile Tokyo , Japonya; 152 gökdelen ile Guangzhou , Çin; 148 gökdelen ile Kuala Lumpur , Malezya; 135 gökdelen ile Chongqing , Çin; 135 gökdelen ile Chicago , Amerika Birleşik Devletleri; 109 gökdelen ile Wuhan , Çin; 108 gökdelen ile Bangkok , Tayland; ve 108 gökdelen ile Endonezya, Jakarta .

Tanım

Bazı ölçülere göre, "gökdelen" olarak bilinen şey, ilk olarak Chicago'da , 1885'te dünyanın ilk büyük ölçüde çelik çerçeveli yapısı olan Home Insurance Building'in tamamlanmasıyla ortaya çıktı . 1931 yılında yıkılmıştır.

"Gökdelen" terimi ilk olarak 19. yüzyılın sonlarında, Chicago , New York City , Philadelphia gibi büyük Amerikan şehirlerinde inşa edilen yüksek binalara halkın şaşkınlığının bir sonucu olarak, en az 10 katlı çelik çerçeveli yapılara uygulandı. Detroit ve St. Louis .

İlk çelik çerçeveli gökdelen, 1885'te Chicago'da, başlangıçta 42 m veya 138 ft yüksekliğe sahip 10 katlı Home Insurance Building idi; iki hikaye daha eklendi. Bazıları, Philadelphia'nın ön gökdelen olarak 10 katlı Jayne Binası'nı (1849–50) veya New York'un 1870'te inşa edilen yedi katlı Adil Yaşam Binası'nı işaret ediyor. Çelik iskelet konstrüksiyonu, günümüzün süper yüksek gökdelenlerinin artık dünya çapında inşa edilmesine izin verdi. İlk gökdelen olan bir yapının diğerine karşı aday gösterilmesi ve neden, hangi faktörlerin vurgulandığına bağlıdır.

Gökdelen kelimesinin yapısal tanımı, daha sonra mimari tarihçiler tarafından, 1880'lerin yüksek çok katlı binaların inşasını mümkün kılan mühendislik gelişmelerine dayanarak rafine edildi. Bu tanım, 1891'de Chicago'nun Monadnock Binası ile pratik sınırlarını aşan yük taşıyıcı duvar yapılarının aksine, çelik iskelete dayanıyordu .

Yüksek ofis binasının başlıca özelliği nedir? Yücedir. Uzun olmalı. Yüksekliğin kuvveti ve kuvveti onda olmalı, yüceliğin görkemi ve gururu onda olmalıdır. Her santim gururlu ve yükselen bir şey olmalı, alttan üste tek bir muhalif çizgisi olmayan bir birim olduğu için saf bir coşkuyla yükseliyor olmalı.

-  Louis Sullivan'ın Sanatsal Olarak İncelenen Yüksek Ofis Binası (1896)

Bazı yapı mühendisleri , rüzgarın deprem veya ağırlıktan daha önemli bir yük faktörü olduğu herhangi bir dikey yapı olarak yüksek bir yapı tanımlar. Bu kriterin yalnızca yüksek binalara değil, kuleler gibi diğer bazı yüksek yapılara da uyduğunu unutmayın .

Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'dan farklı kuruluşlar, gökdelenleri en az 150 metre yüksekliğinde veya daha uzun binalar olarak tanımlar; 300 m'den (984 ft) yüksek binalar için "süper yüksek" gökdelenler ve 600 m'den (1.969 ft) daha uzun olanlar için "megatall" gökdelenler ).

Antik çağlardaki en yüksek yapı, MÖ 26. yüzyılda inşa edilen eski Mısır'daki 146 m (479 ft) Büyük Giza Piramidi'ydi . Binlerce yıldır yüksekliği aşılmadı, 160 m (520 ft) Lincoln Katedrali , merkezi kulesi çökmeden önce 1311-1549'da onu aştı. İkincisi, 1884'teki 555 fitlik (169 m) Washington Anıtı'na kadar geçilemedi. Ancak, ıssız olduklarından, bu yapıların hiçbiri aslında modern bir gökdelen tanımına uymuyor.

Klasik antik dönemde çok katlı apartmanlar gelişti . İmparatorluk şehirlerindeki antik Roma insulaları 10 ve daha fazla kata ulaştı. Augustus'tan (MÖ 30-14 MS) başlayarak , birkaç imparator çok katlı binalar için 20-25 m'lik sınırlar koymaya çalıştı, ancak yalnızca sınırlı bir başarı ile karşılandı. Alt katlar tipik olarak dükkanlar veya varlıklı aileler tarafından işgal edildi, üst katlar alt sınıflara kiralandı. Hayatta kalan Oxyrhynchus Papyri , Roma Mısır'daki MS 3. yüzyılda Hermopolis gibi taşra kasabalarında yedi katlı binaların bulunduğunu göstermektedir .

Birçok önemli ortaçağ şehrinin silueti , zenginler tarafından savunma ve statü için inşa edilen çok sayıda yüksek şehir kulesine sahipti. 12. yüzyıldan kalma Bologna'nın konut kuleleri bir seferde 80 ile 100 arasında numaralandırılmıştır ve bunların en yükseği 97.2 m (319 ft) yüksekliğindeki Asinelli Kulesi'dir. 1251 tarihli bir Floransa yasası, tüm kentsel binaların derhal 26 m'nin altına indirilmesini kararlaştırdı. Dönemin orta ölçekli kasabalarında bile San Gimignano'daki 72 ila 51 m yüksekliğe kadar kulelerin çoğaldığı bilinmektedir .

Orta Çağ'dan kalma Mısır şehri Fustat , 10. yüzyılda Al-Mukaddasi'nin minareleri andıran olarak tanımladığı çok sayıda yüksek konut binasını barındırıyordu . 11. yüzyılın başlarında Nasır Hüsrev , bazılarının 14 kata kadar yükseldiğini , en üst kattaki çatı bahçelerinin , onları sulamak için öküz tarafından çizilmiş su çarkları ile tamamlandığını anlattı. 16. yüzyılda Kahire , iki alt katın ticari ve depolama amaçlı olduğu ve üstlerindeki çok katlı apartmanların kiracılara kiralandığı yüksek apartmanlara sahipti . Tamamen yüksek konutlardan oluşan bir şehrin erken bir örneği, Yemen'deki 16. yüzyıldan kalma Shibam şehridir . Shibam, her biri 5 ila 11 kat arasında yükselen ve her katta tek bir aile tarafından kullanılan bir daire olan 500'den fazla kule evden oluşuyordu. Şehir, Bedevi saldırılarından korunmak için bu şekilde inşa edilmiştir . Shibam , birçoğunun yüksekliği 30 m'nin (98 ft) üzerinde olan, dünyanın en yüksek kerpiç binalarına sahiptir.

Yüksek katlı konutların erken modern bir örneği, savunma amaçlı bir şehir duvarının şehrin sınırlarını belirlediği 17. yüzyıl Edinburgh , İskoçya'daydı. İmar için mevcut kısıtlı arazi alanı nedeniyle, evlerin yüksekliği bunun yerine arttı. 11 katlı binalar yaygındı ve 14 katlı binaların kayıtları var. Taştan yapılmış yapıların çoğu bugün hala Edinburgh'un eski kentinde görülebilir. Dünyanın en eski demir çerçeveli binası, yalnızca kısmen demir çerçeveli olmasına rağmen , İngiltere'nin Shrewsbury kentindeki The Flaxmill'dir (yerel olarak "Maltings" olarak da bilinir) . 1797'de inşa edilen yapı, modern gökdelenleri mümkün kılan modern çelik çerçeveye dönüşen yanmaz dökme demir kolonlar ve dökme demir kirişler kombinasyonundan bu yana "gökdelenlerin dedesi" olarak görülüyor. 2013 yılında, metruk binayı ofislere dönüştürmek için finansman onaylandı.

Erken gökdelenler

1864 yılında Liverpool'da inşa edilen Oriel Chambers , dünyanın ilk metal çerçeveli cam perde duvarlı binasıdır. Taş tirizler dekoratiftir.

Wainwright Binası , 1891 yılında inşa edilmiş, St. Louis, Missouri'de 10 katlı kırmızı tuğlalı bir ofis binası

1857'de Elisha Otis , New York City'deki EV Haughwout Binası'nda binaların üst katlarına rahat ve güvenli ulaşım sağlayan güvenlik asansörünü tanıttı . Otis daha sonra bazı mimari tarihçiler tarafından ilk gökdelen olarak kabul edilen 1870 yılında Equitable Life Building'e ilk ticari yolcu asansörlerini tanıttı . Bir diğer önemli gelişme, taş veya tuğla yerine çelik çerçeve kullanılmasıydı, aksi takdirde yüksek bir binada alt katlardaki duvarlar pratik olamayacak kadar kalın olurdu. Bu alandaki erken bir gelişme , İngiltere'nin Liverpool kentindeki Oriel Chambers'dı . Sadece beş kat yüksekti. Kraliyet Sanat Akademisi , "o sırada eleştirmenler, "çıkıntılı cam baloncuklardan oluşan büyük yığılmalardan" dehşete düştüler. Aslında, dünyada metal çerçeveli bir yapıya sahip ilk bina olan Modernist mimarinin öncüsüydü. cam perde duvar , aydınlık, havadar iç mekanlar yaratan ve o zamandan beri tüm dünyada gökdelenlerin tanımlayıcı bir özelliği olarak kullanılan bir tasarım öğesi".

Daha fazla gelişme, birçok kişi ve kuruluşun , 1884-1885'te inşa edilen Chicago'daki on katlı Home Insurance Building'in dünyanın ilk gökdeleni olarak kabul etmesine yol açtı. 42,1 m'lik (138 ft) orijinal yüksekliği bugün bir gökdelen olarak nitelendirilemezken, rekor kırmıştı. 1880'lerde yüksek binaların inşa edilmesi, gökdelene, genel olarak Chicago Okulu olarak adlandırılan ve Ticari Tarz olarak adlandırılan şeyi geliştiren ilk mimari hareketini verdi.

Mimar, Binbaşı William Le Baron Jenney , taşıyıcı bir yapısal çerçeve oluşturdu. Bu binada binanın ağırlığını taşıyan taşıyıcı duvarlar yerine çelik bir çerçeve duvarların tüm ağırlığını taşıyordu. Bu gelişme, "Chicago iskeleti" inşaat biçimine yol açtı. Ev Sigortası Binası, çelik çerçeveye ek olarak, günümüzde çoğu gökdelenin temel unsurları olan yangına dayanıklılık, asansörler ve elektrik kablolarından da yararlandı.

Burnham ve Root'un Chicago'daki 45 m (148 ft) Rand McNally Binası , 1889, tamamı çelik çerçeveli ilk gökdelen iken, Louis Sullivan'ın St. Louis, Missouri'deki 41 m (135 ft) Wainwright Binası , 1891, binanın yüksekliğini vurgulamak için yükselen dikey bantlara sahip ilk çelik çerçeveli binaydı ve bu nedenle ilk erken gökdelen olarak kabul ediliyor. 1889'da İtalya'daki Mole Antonelliana 167 m (549 ft) boyundaydı.

İlk gökdelenlerin çoğu, 19. yüzyılın sonlarına doğru Chicago ve New York şehrinin karayla çevrili bölgelerinde ortaya çıktı. 1888 ve 1891 yılları arasında Avustralya'nın Melbourne kentinde bir arazi patlaması, önemli sayıda erken gökdelenin yaratılmasını teşvik etti, ancak bunların hiçbiri çelik takviyeli değildi ve bugün çok azı kaldı. Yükseklik sınırları ve yangın kısıtlamaları daha sonra tanıtıldı. 1800'lerin sonlarında, Londralı inşaatçılar, mevcut binalarla ilgili sorunlar nedeniyle bina yüksekliklerinin sınırlı olduğunu buldular. St Paul Katedrali'nin ve diğer tarihi binaların korunan manzaralarını engelleyecekse, Londra'daki yüksek binalar bazı bölgelerde kısıtlanmıştır . Bu politika, 'St Paul's Heights', 1937'den beri resmi olarak yürürlüktedir.

Estetik ve yangın güvenliği ile ilgili endişeler de 20. yüzyılın ilk yarısında Avrupa kıtasında gökdelenlerin gelişimini engelledi. Bazı önemli istisnalar, Rotterdam'daki 43 m (141 ft) boyundaki 1898 Witte Huis ( Beyaz Saray) ; Varşova'daki 51.5 m (169 ft) yüksekliğindeki PAST Building (1906-1908) , Liverpool'daki Royal Liver Building , 1911'de tamamlandı ve 90 m (300 ft) yüksekliğinde; 57 m (187 ft) yüksekliğindeki 1924 Marx Evi , Düsseldorf , Almanya; 1924–25 yılları arasında inşa edilen Stockholm , İsveç'teki 61 m (200 ft) Kungstornen (Kral Kuleleri) , 1929'da inşa edilen Madrid , İspanya'daki 89 m (292 ft) Edificio Telefónica ; 1932'de Belçika'nın Antwerp kentinde inşa edilen 87,5 m (287 ft) Boerentoren ; 1934'te Polonya'nın Varşova kentinde inşa edilen 66 m (217 ft) Prudential Building ; ve 1940 yılında inşa edilen Cenova , İtalya'daki 108 m (354 ft) Torre Piacentini .

Chicago ve New York City arasında dünyanın en yüksek binası için yapılan erken bir yarışmadan sonra, New York, 103 m (338 ft) yüksekliğindeki American Surety Building'in tamamlanmasıyla 1895'te liderliği ele geçirdi ve New York'u dünyanın en yüksek binası unvanıyla bıraktı. yıllarca.

Modern gökdelenler

Modern gökdelenler, çelik veya betonarme çerçeveler ve cam veya cilalı taştan perde duvarlarla inşa edilir . Su pompaları ve asansörler gibi mekanik ekipmanlar kullanırlar . CTBUH'a göre, 1960'lardan bu yana, gökdelen, bir şehrin veya ulusun dünyadaki yerini iletmek için Kuzey Amerika kurumsal gücünün bir sembolü olmaktan uzaklaştı.

Savaş Arası Gökdelenler

Empire State Binası (1931), New York'ta

Anvers'te Boerentoren (1932)

Edificio Kavanagh (1934), Buenos Aires'te

Gökdelen inşaatı, 1930'da Büyük Buhran ve ardından II. Dünya Savaşı nedeniyle otuz yıllık bir durgunluk dönemine girdi . Savaş bittikten kısa bir süre sonra, Sovyetler Birliği Moskova'da bir dizi gökdelenin inşaatına başladı . " Yedi Kızkardeş " olarak adlandırılan yedi, 1947 ve 1953 yılları arasında inşa edildi; ve bir tanesi, Moskova Devlet Üniversitesi'nin ana binası, yaklaşık kırk yıl boyunca (1953–1990) Avrupa'nın en yüksek binasıydı. Doğu Almanya ( Frankfurter Tor ), Polonya ( PKiN ), Ukrayna ( Hotel Ukrayina ), Letonya ( Bilimler Akademisi ) ve diğer Doğu Bloku ülkelerinde Sosyalist Klasisizm tarzında diğer gökdelenler dikildi . Batı Avrupa ülkeleri de İkinci Dünya Savaşı'nı hemen takip eden yıllarda daha uzun gökdelenlere izin vermeye başladılar. İlk örnekler arasında Edificio España (İspanya) ve Torre Breda (İtalya) sayılabilir.

1930'lardan itibaren Doğu ve Güneydoğu Asya'nın yanı sıra Latin Amerika'daki çeşitli şehirlerde gökdelenler görülmeye başlandı . Son olarak, 1950'lerin sonlarından itibaren Afrika , Orta Doğu , Güney Asya ve Okyanusya'daki şehirlerde de inşa edilmeye başlandı .

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonraki gökdelen projeleri tipik olarak ilk gökdelenlerin klasik tasarımlarını reddetti, bunun yerine tek tip uluslararası stili benimsiyordu ; Bir zamanlar dünyanın en yüksek gökdeleni olan New York'taki Singer Building gibi birçok eski gökdelen, çağdaş zevklere uyacak şekilde yeniden tasarlandı ve hatta yıkıldı .

Alman -Amerikalı mimar Ludwig Mies van der Rohe , 20. yüzyılın ikinci yarısında dünyanın en ünlü mimarlarından biri oldu. Cam cepheli gökdeleni tasarladı ve Norveçli Fred Severud ile birlikte 1958'de modernist yüksek mimarinin zirvesi olarak kabul edilen bir gökdelen olan Seagram Building'i tasarladı .

Savaş Sonrası Modernist Gökdelenler

New York'ta BM Sekreterliği Binası (1952),

Seagram Binası ( 1958), New York'ta

Chałubińskiego 8 (1978) Varşova'da

Gökdelen inşaatı 1960'lar boyunca arttı. Yükselişin arkasındaki itici güç, insanların "gökyüzündeki şehirlerde" yaşamasını ve çalışmasını mümkün kılan bir dizi dönüştürücü yenilikti.

Chicago'daki Willis Tower'da Fazlur Rahman Khan'ı onurlandıran heykel . Khan, gökdelen mühendisliğinde önemli ilerlemeler kaydetti.

1960'ların başında , yüksek binalar için " boru şeklindeki tasarımların babası" olarak kabul edilen Bangladeşli-Amerikalı yapı mühendisi Fazlur Rahman Khan , hakim sert çelik çerçeve yapısının yüksek binalar için uygun tek sistem olmadığını keşfetti ve yeni bir gökdelen çağını işaret etti. çoklu yapısal sistemler açısından inşaat . Gökdelen tasarımı ve yapımındaki temel yeniliği , "çerçeveli boru", "kafesli boru" ve "demetlenmiş boru" da dahil olmak üzere "tüp" yapısal sistem kavramıydı . İnce duvarlı bir boruyu simüle etmek için bir binanın tüm dış duvar çevre yapısını kullanan "tüp konsepti", yüksek bina tasarımında devrim yarattı. Bu sistemler daha fazla ekonomik verimlilik sağlar ve ayrıca gökdelenlerin artık dikdörtgen ve kutu şeklinde olmalarına gerek kalmadan çeşitli şekiller almasına izin verir. Tüp yapıyı kullanan ilk bina , modern mimaride önemli bir gelişme olarak kabul edilen Chestnut De-Witt apartmanıydı. Bu yeni tasarımlar, müteahhitler, mühendisler, mimarlar ve yatırımcılar için ekonomik bir kapı açarak, minimum arazi üzerinde büyük miktarda gayrimenkul alanı sağladı. Önümüzdeki on beş yıl boyunca, Fazlur Rahman Khan ve " İkinci Şikago Okulu " tarafından, yüz katlı John Hancock Merkezi ve 442 m (1,450 ft) büyük Willis Kulesi de dahil olmak üzere birçok kule inşa edildi . Bu alanın diğer öncüleri arasında Hal Iyengar , William LeMessurier ve Dünya Ticaret Merkezi'nin mimarı Minoru Yamasaki bulunmaktadır .

70'lerde tasarlanan birçok bina belirli bir stilden yoksundu ve 50'lerden önce tasarlanan önceki binalardan gelen süslemeleri hatırlattı. Bu tasarım planları çevreyi görmezden geldi ve yapıları dekoratif unsurlar ve abartılı bitişlerle yükledi. Bu tasarım yaklaşımına Fazlur Khan karşı çıktı ve tasarımların rasyonel olmaktan çok tuhaf olduğunu düşündü. Ayrıca, çalışmayı değerli doğal kaynakların israfı olarak görüyordu. Khan'ın çalışmaları , mimariyle bütünleşen yapıları ve çevre üzerinde en küçük etkiyle sonuçlanan en az malzeme kullanımını teşvik etti. Gökdelenlerin bir sonraki dönemi, yapıların performansı, malzeme türleri, inşaat uygulamaları, malzemelerin/doğal kaynakların mutlak minimum kullanımı, yapılar içinde somutlaştırılmış enerji ve daha da önemlisi bütünsel olarak entegre edilmiş bir bina sistemleri yaklaşımı dahil olmak üzere çevreye odaklanacaktır.

Postmodern Gökdelenler

Messeturm (1991), Frankfurt'ta

Petronas Kuleleri (1998), Kuala Lumpur'da

Jin Mao Kulesi (1999), Şanghay'da

Çok yüksek yapılarla ilgili modern bina uygulamaları, "banyo yüksekliği" çalışmasına yol açmıştır. CTBUH'a göre makyaj yüksekliği, en yüksek kat ile mimari tepesi arasındaki mesafedir (antenler, bayrak direği veya diğer fonksiyonel uzantılar hariç). Gösteriş yüksekliği ilk olarak 1920'ler ve 1930'lar kadar erken bir tarihte New York City gökdelenlerinde ortaya çıktı, ancak çok yüksek binalar, yüksekliklerinin ortalama %30'u için bu tür yaşanmaz uzantılara dayandı ve potansiyel tanım ve sürdürülebilirlik sorunlarını gündeme getirdi. Gökdelenlerin mevcut çağı, sürdürülebilirliğe , yapıların performansı, malzeme türleri, inşaat uygulamaları, malzeme ve doğal kaynakların mutlak minimum kullanımı, yapı içindeki enerji ve bütünsel olarak entegre bir bina sistemleri yaklaşımı dahil olmak üzere inşa edilmiş ve doğal ortamlarına odaklanmaktadır. LEED , güncel bir yeşil bina standardıdır.

Mimari olarak, 1980'lerden itibaren kurulan Postmodernizm , Yeni Şehircilik ve Yeni Klasik Mimari akımları ile günümüzde popülerliğini koruyan küresel gökdelen tasarımına daha klasik bir yaklaşım geri dönmüştür. Örnekler Wells Fargo Center , NBC Kulesi , Parkview Meydanı , 30 Park Place , Messeturm , ikonik Petronas Kuleleri ve Jin Mao Kulesi'dir .

Gökdelen tasarımındaki diğer çağdaş stiller ve hareketler arasında organik , sürdürülebilir , neo-fütürist , yapısalcı , yüksek teknoloji , dekonstrüktivist , blob , dijital , düzene , yenilik , eleştirel bölgeci , yerel , Neo Art Deco ve canlanmacı olarak da bilinen neohistorist sayılabilir .

3 Eylül, "Gökdelen Günü" olarak adlandırılan gökdelenler için küresel anma günüdür.

New York City geliştiricileri, 1920'lerde ve 1930'ların başlarında "dünyanın en yüksek" unvanını talep eden art arda daha yüksek binalarla kendi aralarında rekabet ettiler ve 1930'da 318.9 m (1.046 ft) Chrysler Binası'nın ve 443,2 m'nin (1.454 ft ) tamamlanmasıyla sonuçlandı. ) 1931'de Empire State Binası , kırk yıldır dünyanın en yüksek binası. Tamamlanan ilk 417 m (1.368 ft) yüksekliğindeki Dünya Ticaret Merkezi kulesi, 1972'de dünyanın en yüksek binası oldu. Ancak, iki yıl içinde Chicago'daki Sears Tower (şimdi Willis Tower ) tarafından geçildi. 442 m (1.450 ft) yüksekliğindeki Sears Tower, 1974'ten 1998'e kadar 24 yıl boyunca dünyanın en yüksek binası olarak kaldı ve Kuala Lumpur'daki 452 m (1,483 ft) Petronas İkiz Kuleleri tarafından altı kez ünvanını elinde tutana kadar. yıllar.

tasarım ve yapım

Şanghay'daki çağdaş gökdelenler

Gökdelenlerin tasarımı ve inşası, çok yüksek binalarda güvenli, yaşanabilir alanlar yaratmayı içerir. Binalar ağırlıklarını desteklemeli, rüzgara ve depreme dayanmalı ve bina sakinlerini yangından korumalıdır. Yine de, üst katlarda bile kolayca erişilebilir olmalı ve bina sakinleri için kamu hizmetleri ve rahat bir iklim sağlamalıdır. Ekonomi , mühendislik ve inşaat yönetimi arasında gerekli dengeler göz önüne alındığında, gökdelen tasarımında ortaya çıkan problemler, karşılaşılan en karmaşık problemler arasında kabul edilir .

Gökdelenlerin ortak bir özelliği, geleneksel yapıların taşıyıcı duvarları yerine giydirme duvarların asıldığı çelik bir çerçevedir. Gökdelenlerin çoğu, tipik betonarme taşıyıcı duvarlardan daha uzun inşa edilmelerini sağlayan çelik bir çerçeveye sahiptir. Gökdelenler genellikle, geleneksel olarak duvar olarak düşünülenlerin özellikle küçük bir yüzey alanına sahiptir. Duvarlar taşıyıcı olmadığı için çoğu gökdelen, çelik çerçeve ve giydirme cephe konseptiyle mümkün kılınan pencere yüzey alanları ile karakterize edilir. Bununla birlikte, gökdelenler, geleneksel duvarları taklit eden ve küçük bir pencere yüzey alanına sahip olan perde duvarlara da sahip olabilir.

Gökdelen kavramı, ucuz fosil yakıt türevli enerji ve çelik ve beton gibi endüstriyel olarak rafine edilmiş hammaddelerle mümkün kılınan sanayileşmiş çağın bir ürünüdür . Gökdelenlerin inşası , 19. yüzyılın sonundan başlayarak tuğla ve harç inşaatı geride bırakan ve nihayet 20. yüzyılda onu aşan çelik çerçeveli konstrüksiyonun, çeliğin fiyatının düşmesi ve işçilik maliyetlerinin artmasıyla birlikte betonarme inşaatla sağlandı.

Çelik çerçeveler, giderek daha büyük destek kolonları için kullanılabilir zemin alanı azaldığından, çok yüksek binalar için verimsiz ve ekonomik değildir. Yaklaşık 1960'dan beri, yüksek binalar için boru şeklindeki tasarımlar kullanılmaktadır. Bu, malzeme kullanımını azaltır (ekonomik açıdan daha verimli – Willis Tower , Empire State Building'den üçte bir oranında daha az çelik kullanır), ancak daha fazla yüksekliğe izin verir. Daha az iç sütuna izin verir ve böylece daha fazla kullanılabilir zemin alanı yaratır. Ayrıca binaların çeşitli şekiller almasını sağlar.

Asansörler gökdelenlerin karakteristiğidir. 1852'de Elisha Otis, yolcuların üst katlara rahat ve güvenli hareket etmesini sağlayan güvenlik asansörünü tanıttı. Bir diğer önemli gelişme, taş veya tuğla yerine çelik çerçeve kullanılmasıydı, aksi takdirde yüksek bir binada alt katlardaki duvarlar pratik olamayacak kadar kalın olurdu. Bugün büyük asansör üreticileri arasında Otis , ThyssenKrupp , Schindler ve KONE bulunmaktadır .

İnşaat tekniklerindeki ilerlemeler, gökdelenlerin yükseklikleri artarken genişliklerinin daralmasına izin verdi. Bu yeni tekniklerin bazıları, titreşimleri ve sallanmayı azaltmak için kütle damperlerini ve havanın geçmesine izin vererek rüzgar kesmesini azaltan boşlukları içerir.

Temel tasarım konuları

İyi yapısal tasarım, çoğu bina tasarımında önemlidir, ancak özellikle gökdelenler için önemlidir, çünkü yüksek fiyat göz önüne alındığında, küçük bir felaket hatası olasılığı bile kabul edilemez. Bu, inşaat mühendisleri için bir paradoks sunar: Arıza olmamasını sağlamanın tek yolu, hem laboratuvarda hem de gerçek dünyada tüm arıza modlarını test etmektir. Ancak tüm başarısızlık biçimlerini bilmenin tek yolu, önceki başarısızlıklardan öğrenmektir. Bu nedenle, hiçbir mühendis belirli bir yapının arızaya neden olabilecek tüm yüklere dayanacağından kesinlikle emin olamaz, ancak yalnızca yeterince büyük güvenlik marjlarına sahip olabilir, öyle ki bir arıza kabul edilebilir bir olasılık değildir. Binalar başarısız olduğunda, mühendisler başarısızlığın bir miktar öngörü eksikliğinden mi yoksa bilinmeyen bir faktörden mi kaynaklandığını sorgularlar.

Yükleme ve titreşim

Bir gökdelenin maruz kaldığı yük, büyük ölçüde yapı malzemesinin kendi gücünden kaynaklanır. Çoğu bina tasarımında yapının ağırlığı, kendi ağırlığının ötesinde destekleyeceği malzemenin ağırlığından çok daha fazladır. Teknik açıdan, ölü yük , yapının yükü, canlı yükten , yapıdaki şeylerin (insan, mobilya, araç vb.) ağırlığından daha büyüktür . Bu nedenle, bir gökdelenin alt seviyelerinde gerekli olan yapısal malzeme miktarı, daha yüksek seviyelerde gerekli olan malzemeden çok daha fazla olacaktır. Bu her zaman görsel olarak belirgin değildir. Empire State Binası'nın aksaklıkları aslında o zamanki bina kodunun bir sonucudur ( 1916 İmar Kararı ) ve yapısal olarak gerekli değildi. Öte yandan, John Hancock Center'ın şekli, yükleri nasıl desteklediğinin benzersiz bir sonucudur. Dikey destekler, gökdelenler için en yaygın olanları çelik çerçeveler, beton çekirdekler, tüp içinde tüp tasarımı ve perde duvarlar olarak kategorize edilebileceği çeşitli tiplerde olabilir.

Bir gökdelen üzerindeki rüzgar yükü de dikkate değerdir. Aslında, çok yüksek yapılara uygulanan yanal rüzgar yükü, genellikle yapısal tasarımda ana faktördür. Rüzgar basıncı yükseklikle artar, bu nedenle çok yüksek binalar için rüzgarla ilişkili yükler ölü veya hareketli yüklerden daha büyüktür.

Diğer dikey ve yatay yükleme faktörleri, depremler gibi çeşitli, öngörülemeyen kaynaklardan gelir.

Çelik çerçeve

1895'te çelik , gökdelenlerin yapısal malzemesi olarak dökme demirin yerini aldı. Dövülebilirliği, çeşitli şekillerde oluşturulmasına izin verdi ve güçlü bağlantılar sağlayarak perçinlenebilirdi. Çelik çerçevenin basitliği, hem yatay hem de dikey desteklere izin vererek, perde duvarın verimsiz kısmını, merkezi kısmı ve konsolide destek elemanlarını çok daha güçlü bir şekilde ortadan kaldırdı. Çeliğin dezavantajları arasında, yükseklik arttıkça daha fazla malzeme desteklenmesi gerektiği için, destek elemanları arasındaki mesafenin azalması ve bu da desteklenmesi gereken malzeme miktarının artmasıdır. Bu, 40 katın üzerindeki binalar için, destek kolonu için kullanılabilir taban alanları azaldığından ve daha fazla çelik kullanımı nedeniyle verimsiz ve ekonomik değildir.

Tüp yapı sistemleri

Birlikte verilen tüp çerçeve tasarımı ile Chicago'daki Willis Tower

1963 yılında Fazlur Rahman Khan tarafından çerçeveli borulardan oluşan yeni bir yapısal sistem geliştirilmiştir . Çerçeveli boru yapısı, "üç, dört veya muhtemelen daha fazla çerçeve, çapraz çerçeve veya perde duvarlardan oluşan üç boyutlu bir uzay yapısı olarak tanımlanır. temelden konsol yaparak herhangi bir yönde yanal kuvvetlere direnebilen dikey boru benzeri bir yapısal sistem oluşturmak için kenarlarına yakın". Yakın aralıklı birbirine bağlı dış kolonlar boruyu oluşturur. Yatay yükler (öncelikle rüzgar) yapı tarafından bir bütün olarak desteklenir. Çerçeveli borular, daha az iç sütuna izin verir ve böylece daha fazla kullanılabilir zemin alanı yaratır ve dış yüzeyin yaklaşık yarısı pencereler için kullanılabilir. Garaj kapıları gibi daha büyük açıklıkların gerekli olduğu durumlarda, yapısal bütünlüğü korumak için kullanılan transfer kirişleri ile boru çerçevesi kesilmelidir. Tüp yapılar maliyetleri düşürürken aynı zamanda binaların daha yüksek yüksekliklere ulaşmasını sağlar. Beton boru çerçeve konstrüksiyonu ilk olarak 1963'te Chicago'da tamamlanan DeWitt-Chestnut Apartmanı'nda ve kısa bir süre sonra John Hancock Merkezi ve Dünya Ticaret Merkezi'nde kullanıldı .

Borulu sistemler , yüksek bina tasarımı için esastır. 1960'lardan bu yana inşa edilen 40 katın üzerindeki binaların çoğu, artık Khan'ın yapısal mühendislik ilkelerinden türetilen bir boru tasarımı kullanıyor, örnekler arasında Dünya Ticaret Merkezi , Aon Merkezi , Petronas Kuleleri , Jin Mao Binası ve 1960'lardan bu yana birçok diğer yüksek gökdelenler inşa ediliyor. . Tüp yapı tasarımının güçlü etkisi, mevcut en yüksek gökdelen olan Burj Khalifa'nın yapımında da belirgindir .

Kafesli boru ve X-bracing:

Yükseklik ile yapı değişiklikleri; borulu sistemler süper yüksek binalar için temeldir .

Khan, tüp yapı tasarımının diğer birkaç varyasyonuna öncülük etti. Bunlardan biri , ilk olarak John Hancock Center için kullanılan X-bracing veya trussed tube kavramıydı . Bu konsept, yükü dış kolonlara aktararak bina üzerindeki yanal yükü azaltmıştır. Bu, iç kolonlara olan ihtiyacı azaltarak daha fazla zemin alanı yaratır. Bu konsept, 1965'te tasarlanan ve 1969'da tamamlanan John Hancock Center'da görülebilir. Yapısal dışavurumcu tarzın en ünlü binalarından biri olan gökdelenin kendine özgü X-bracing dış cephesi, aslında yapının kabuğunun gerçekten de bir parçası olduğuna dair bir ipucu. onun 'boru sistemi'. Bu fikir, binanın yükseklikleri kaydetmek için tırmanmak için kullandığı mimari tekniklerden biridir (boru sistemi esasen binanın rüzgar ve deprem yükleri sırasında dik durmasına yardımcı olan omurgadır ). Bu X-bracing, hem yüksek yapılardan daha yüksek performansa hem de mimar isterse iç kat planını (ve kullanılabilir zemin alanını) açma kabiliyetine izin verir.

John Hancock Center , önceki çelik çerçeve yapılardan çok daha verimliydi . Empire State Binası (1931), metrekare başına yaklaşık 206 kilogram çelik ve 28 Liberty Street (1961) 275 gerektirirken, John Hancock Center sadece 145'e ihtiyaç duyuyordu. Kafesli boru konsepti, Onterie dahil olmak üzere daha sonraki birçok gökdelene uygulandı. Merkez , Citigroup Merkezi ve Bank of China Tower .

Hong Kong'daki Bank of China Tower , kirişli bir boru tasarımı kullanıyor

Paketlenmiş tüp: Tüp çerçevesindeki önemli bir varyasyon, birbirine bağlı birkaç tüp çerçevesi kullanan paket tüptür . Chicago'daki Willis Tower , farklı görünümünü elde etmek için farklı yükseklikte dokuz tüp kullanarak bu tasarımı kullandı. Paketlenmiş boru yapısı, "binaların artık görünüşte kutu gibi olmalarına gerek olmadığı: heykel haline gelebilirler" anlamına geliyordu.

Tüp içinde tüp: Tüp içinde tüp sistemi, dış tüplere ek olarak çekirdek perde duvar tüplerinden yararlanır. İç boru ve dış boru, yerçekimi yüklerine ve yanal yüklere direnmek ve üst kısımdaki önemli sapmaları önlemek için yapıya ek sağlamlık sağlamak için birlikte çalışır. Bu tasarım ilk olarak One Shell Plaza'da kullanıldı . Bu yapısal sistemi kullanacak sonraki binalar arasında Petronas Kuleleri bulunmaktadır .

Destek ayağı ve kemer kirişi: Destek ayağı ve kemer kiriş sistemi, boru yapısının bir veya daha fazla seviyede çok sert destek ayakları ve kemer kirişleri ile merkezi çekirdek duvarına bağlandığı, yanal yüke dayanıklı bir sistemdir. BHP House , bu yapısal sistemi kullanan ilk binaydı ve bunu Milwaukee'deki US Bank Center olarak yeniden adlandırıldığından beri First Wisconsin Center izledi . Merkez, binanın altında, ortasında ve üstünde üç kemer kirişi ile 601 fit yükseliyor. Açıkta kalan kemer kirişleri, estetik ve yapısal amaçlara hizmet eder. Bunu kullanmak için daha sonraki binalar arasında Şanghay Dünya Finans Merkezi bulunmaktadır .

Beton boru yapılar: Khan'ın mühendisliğini yaptığı son büyük binalar , sırasıyla boru demeti ve kirişli boru sistemi tasarımlarını kullanan Chicago'daki One Magnificent Mile ve Onterie Center idi. Ağırlıklı olarak çelik olan önceki binalarının aksine, son iki binası betondu. 1963'te Chicago'da inşa ettiği daha önceki DeWitt-Chestnut Apartments binası da tüp yapılı beton bir binaydı. New York City'deki Trump Tower da bu sistemi uyarlayan bir başka örnek.

Perde duvar çerçeve etkileşim sistemi: Khan, orta yükseklikteki binalar için perde duvar çerçeve etkileşim sistemini geliştirdi. Bu yapısal sistem, yanal kuvvetlere direnmek için tasarlanmış perde duvar ve çerçeve kombinasyonlarını kullanır. Bu yapısal sistemi kullanan ilk bina, 35 katlı Brunswick Binası oldu. Brunswick binası 1965 yılında tamamlandı ve zamanının en yüksek betonarme yapısı oldu. Brunswick Binasının yapısal sistemi, kolon ve köşebentlerden oluşan bir dış beton çerçeve ile çevrili bir beton perde duvar çekirdeğinden oluşur. 70 kata kadar olan apartmanlar bu konsepti başarıyla kullanmıştır.

Asansör bilmecesi

Asansörün icadı , çoğu insanın aynı anda birkaç kattan fazla merdiven çıkmayacağı (veya çıkamayacağı) göz önüne alındığında, gökdelenlerin icadı için bir ön koşuldu. Bir gökdelendeki asansörler, akan su ve elektrik gibi sadece gerekli bir hizmet değildir, aslında tüm yapının tasarımıyla yakından ilişkilidir: daha yüksek bir bina, ek katlara hizmet etmek için daha fazla asansör gerektirir, ancak asansör boşlukları değerli enerji tüketir. kat boşluğu. Asansör boşluklarını içeren servis çekirdeği çok büyürse binanın karlılığını azaltabilir. Bu nedenle mimarlar, genişleyen hizmet çekirdeğinde kaybolan değere karşı yükseklik ekleyerek kazanılan değeri dengelemelidir.

Birçok yüksek bina, ayak izlerini azaltmak için asansörleri standart olmayan bir konfigürasyonda kullanır. Eski Dünya Ticaret Merkezi Kuleleri ve Chicago'daki John Hancock Center gibi binalar , ekspres asansörlerin yolcuları üst katlara götürdüğü ve yerel asansörler için temel görevi gören gökyüzü lobilerini kullanır . Bu, mimarların ve mühendislerin asansör boşluklarını üst üste yerleştirmelerine ve yerden tasarruf etmelerine olanak tanır. Ancak, gökyüzü lobileri ve ekspres asansörler önemli miktarda yer kaplar ve katlar arasında gidip gelmek için harcanan süreyi artırır.

Petronas Kuleleri gibi diğer binalar, daha fazla insanın tek bir asansöre sığmasına ve her durakta iki kata ulaşmasına izin veren çift katlı asansörler kullanır . Bu hiç yapılmamış olmasına rağmen, bir asansörde ikiden fazla seviye kullanmak bile mümkündür. Çift katlı asansörlerin temel sorunu, belirli bir katta sadece bir kişinin inmesi gerektiğinde asansördeki herkesin durmasına neden olmalarıdır.

Londra'nın 20 Fenchurch Caddesi'ndeki Sky Garden

Gökyüzü lobileri olan binalar arasında Dünya Ticaret Merkezi , Petronas İkiz Kuleleri , Willis Kulesi ve Taipei 101 bulunmaktadır . John Hancock Center'ın 44. katındaki gökyüzü lobisinde , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en yüksek olan ilk yüksek katlı kapalı yüzme havuzu da yer aldı.

ekonomik mantık

Hong Kong'un yüksek arazi fiyatları ve coğrafi sınırlamaları gökdelenlerin inşasını haklı çıkarıyor

Gökdelenler genellikle arsa fiyatlarının yüksek olduğu şehir merkezlerinde yer almaktadır. Bir gökdelen inşa etmek, bir binanın toplam taban alanı başına arsa maliyetini en aza indirecek şekilde yukarı doğru inşa etmek ekonomik olarak mantıklı olacak kadar yüksekse, haklı hale gelir . Bu nedenle gökdelenlerin inşası ekonomi tarafından belirlenir ve bir bina kodu binaların yüksekliğini kısıtlamadığı sürece büyük bir şehrin belirli bir bölümünde gökdelenlerle sonuçlanır .

Gökdelenler küçük şehirlerde nadiren görülür ve gökdelenlerin inşasında yüksek arsa fiyatlarının kritik önemi nedeniyle büyük şehirlerin karakteristiğidir. Şehir merkezindeki kiraları genellikle sadece ofis, ticarethane ve otel kullanıcıları karşılayabilir ve bu nedenle çoğu gökdelen kiracısı bu sınıflardandır.

Günümüzde gökdelenler, büyük şehir merkezlerinde olduğu gibi arazinin pahalı olduğu yerlerde giderek daha sık görülen bir manzaradır, çünkü birim arazi başına bu kadar yüksek bir kiralanabilir taban alanı oranı sağlarlar.

Gökdelenlerle ilgili bir sorun, otoparktır . En büyük şehirlerde çoğu insan toplu taşıma ile gidip gelir, ancak daha küçük şehirlerde birçok park yerine ihtiyaç vardır. Çok katlı otoparklar çok yüksek inşa etmek için pratik değildir, çok fazla arazi alanına ihtiyaç vardır.

Çok yüksek gökdelenlerin bir başka dezavantajı, performanslı dikey seyahat sağlamak için çok sayıda asansör kuyusuna ihtiyaç duyulduğundan, kullanılabilir zemin alanının kaybıdır. Bu , daha yavaş dağıtım asansörlerine transferin yapılabileceği ekspres asansörlerin ve gökyüzü lobilerinin tanıtılmasına yol açtı .

Çevresel Etki

Londra'daki 30 St Mary Axe , modern bir çevre dostu gökdelen örneğidir.

Tek bir gökdelen inşa etmek, çelik, beton ve cam gibi büyük miktarlarda malzeme gerektirir ve bu malzemeler önemli ölçüde somutlaştırılmış enerjiyi temsil eder . Gökdelenler bu nedenle malzeme ve enerji yoğun binalardır, ancak gökdelenler uzun ömürlü olabilir, örneğin, New York City , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Empire State Binası 1931'de tamamlandı ve aktif kullanımda kaldı.

Gökdelenler, daha kısa, daha hafif bir binadan daha güçlü bir temel gerektiren önemli bir kütleye sahiptir. İnşaatta, inşaat sırasında inşaat malzemeleri bir gökdelenin tepesine kaldırılmalı ve daha düşük yüksekliklerde gerekli olandan daha fazla enerji gerektirir. Ayrıca, bir gökdelen çok fazla elektrik tüketir çünkü içilebilir ve içilebilir olmayan suyun en yüksek kullanılan katlara pompalanması gerekir, gökdelenler genellikle mekanik olarak havalandırılacak şekilde tasarlanmıştır , genellikle merdiven yerine asansörler kullanılır ve uzak odalarda elektrik lambalarına ihtiyaç duyulur. asansörler, banyolar ve merdivenler gibi pencereler ve penceresiz alanlar.

Gökdelenler yapay olarak aydınlatılabilir ve enerji gereksinimleri yenilenebilir enerji veya düşük sera gazı emisyonlu diğer elektrik üretimi ile karşılanabilir . Merkezi HVAC sistemleri, ısı radyasyonunu engelleyen pencereler ve binanın küçük yüzey alanı nedeniyle gökdelenlerin ısıtılması ve soğutulması verimli olabilir . Gökdelenler için Enerji ve Çevresel Tasarımda Liderlik (LEED) sertifikası vardır . Örneğin, Empire State Binası Eylül 2011'de Enerji ve Çevresel Tasarımda Altın Liderlik derecesi aldı ve Empire State Binası, gökdelenlerin çevre dostu olabileceğini kanıtlayarak Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en yüksek LEED sertifikalı bina oldu. Londra , Birleşik Krallık'taki 30 St Mary Axe , çevre dostu bir gökdelenin başka bir örneğidir.

Bir gökdelenin alt katlarında, bina taban alanının daha büyük bir yüzdesi, bina yapısına ve hizmetlerine, alt binalar için gerekenden daha büyük bir yüzde ayrılmalıdır:

• Daha fazla yapı – çünkü yukarıda daha fazla katı desteklemek için daha güçlü olması gerekir
• Asansör bilmecesi , daha fazla asansör kuyusuna ihtiyaç yaratır; herkes alttan girer ve üst katlara çıkmak için hepsinin binanın alt kısmından geçmesi gerekir.
• Bina hizmetleri – güç ve su binaya aşağıdan girer ve üst seviyelere ulaşmak için alt seviyelerden geçmek zorundadır.

Alçak yapılarda, destek odaları ( soğutma grupları , trafolar , kazanlar , pompalar ve klima santralleri ) bodrum katlara veya çatı katına -kira değeri düşük alanlara- konulabilir. Ancak bu tesisin hizmet verdiği alandan ne kadar uzakta bulunabileceğinin bir sınırı vardır. Ne kadar uzakta olursa, bu tesisten hizmet ettikleri katlara kadar olan kanal ve borular için yükselticiler o kadar büyük olur ve bu yükselticiler o kadar fazla taban alanı kaplar. Pratikte bu, yüksek binalarda bu tesisin binanın yukarısındaki aralıklarla 'tesis seviyelerinde' yer aldığı anlamına gelir.

operasyonel enerji

Bina sektörü, sera gazı emisyonlarının yaklaşık %50'sinden sorumludur ve operasyonel enerji, bina ile ilgili enerji kullanımının %80-90'ından sorumludur. Operasyonel enerji kullanımı, iç ve dış arasındaki iletimin büyüklüğünden, sızan havadan gelen konveksiyondan ve cam yoluyla radyasyondan etkilenir . Bu faktörlerin işletme enerjisini ne ölçüde etkilediği, gökdelenin mikro iklimine bağlı olarak değişir , gökdelenin yüksekliği arttıkça rüzgar hızları artar ve yükseklik arttıkça kuru termometre sıcaklığı azalır . Örneğin, 1,5 metreden 284 metreye geçildiğinde, kuru termometre sıcaklığı 1,85 ^o C azalırken, rüzgar hızları saniyede 2,46 metreden saniyede 7,75 metreye yükseldi, bu da yaz soğutmasında %2,4'lük bir azalmaya yol açtı. New York'taki Özgürlük Kulesi. Bununla birlikte, aynı bina için, sıcaklık, rüzgar, gölgeleme ve sıcaklık, rüzgar ve gölgeleme kombinasyonu ile yılın geri kalanında soğutma yüklerini artıran yüksek irtifalarda gölgeleme olmaması nedeniyle yıllık enerji kullanım yoğunluğunun %9.26 daha yüksek olduğu bulunmuştur. yansımaların etkileri, yıllık enerji kullanım yoğunluğunda birleşik %13,13'lük bir artışa yol açtı. Leung ve Ray tarafından 2013 yılında yapılan bir çalışmada, 0-9 katlı bir yapının ortalama enerji kullanım yoğunluğunun yaklaşık 80 kBtu/ft/yıl olduğu, 50'den fazla olan bir yapının enerji kullanım yoğunluğunun ise yaklaşık 80 kBtu/ft/yıl olduğu bulunmuştur. katlar yaklaşık 117 kBtu/ft/yıl idi. Ara yüksekliklerin enerji kullanım yoğunluğunu nasıl etkilediğinin dökümünü görmek için Şekil 1'e bakın. 30-39 kat üzerinde enerji kullanım yoğunluğundaki hafif azalma, ısıtma, soğutma ve su dağıtım sistemlerindeki basınç artışının 40 ile 49 kat arasında bir noktada dengelenmesine ve enerji tasarrufuna bağlanabilir. üst katların mikro iklimi görülebilir. Aynı bilgilere bakan ancak daha yüksek binalar için başka bir çalışmanın gerekli olduğu verilerde bir boşluk var.

asansörler

Yüksek binalarda operasyonel enerji artışının bir kısmı asansör kullanımı ile ilgilidir çünkü bina yüksekliği arttıkça kat edilen mesafe ve kat ettikleri hız artar. Yüksek bir binada tüketilen toplam enerjinin %5 ila %25'i asansör kullanımından kaynaklanmaktadır . Binanın yüksekliği arttıkça, daha yüksek direnç ve sürtünme kayıplarının varlığından dolayı daha verimsizdir.

Somut enerji

Gökdelenlerin inşasıyla ilgili somutlaştırılmış enerji , kullanılan malzemelere göre değişir. Bedenlenmiş enerji, malzeme birimi başına ölçülür. Gökdelenler, daha fazla kat inşa edildikçe kullanılan malzemedeki artıştan dolayı, düşük katlı binalardan doğal olarak daha yüksek somutlaşmış enerjiye sahiptir. Şekil 2 ve 3, 20 ila 70 katlı binalar için farklı kat tiplerinin toplam somut enerjisini ve kat tipi başına birim somut enerjiyi karşılaştırmaktadır. Çelik-beton döşemeler hariç tüm döşeme tipleri için 60 kattan sonra birim cisim enerjisinde azalma olduğu ancak tüm katlar dikkate alındığında yüksekliğe çifte bağımlılık nedeniyle üstel büyüme olduğu tespit edilmiştir. Bunlardan birincisi, kullanılan malzeme miktarında artışa yol açan yükseklik artışı ile yapının yapısal kapasitesini artırmak için elemanların boyutlarında artışa yol açan yükseklik artışı arasındaki ilişkidir. Yapı malzemelerinde dikkatli bir seçim, sunulan sınırlar içinde inşa edilen kat sayısını azaltmadan muhtemelen somutlaştırılmış enerjiyi azaltabilir.

somutlaşmış karbon

Bedenlenmiş enerjiye benzer şekilde , bir binanın bedenlenmiş karbonu , inşası için seçilen malzemelere bağlıdır. Şekil 4 ve 5, artan kat sayıları için farklı yapı türleri için toplam gömülü karbonu ve aynı yapı türleri için kat sayısı arttıkça brüt taban alanının metrekaresi başına somut karbonu göstermektedir. Yapılanmış karbonu ölçmek için kullanılan her iki yöntem de, yükseklik arttıkça yeniden artmadan önce, şekillendirilmiş karbonun en düşük olduğu bir nokta olduğunu göstermektedir. Toplam gömülü karbon için yapı tipine bağlıdır, ancak ya yaklaşık 40 kat ya da yaklaşık 60 kattır. Metrekare brüt taban alanı için, en düşük cisimleşmiş karbon ya 40 katta ya da yaklaşık 70 katta bulundu.

Hava kirliliği

Kentsel alanlarda, binaların konfigürasyonu, daha şiddetli rüzgar düzenlerine ve düzensiz bir kirletici dağılımına yol açabilir . Bir hava kirliliği kaynağını çevreleyen binaların yüksekliği arttığında, sırasıyla neredeyse hiç kirletici ve yüksek konsantrasyonda kirletici olmayan alanlarda hem "ölü bölgeler" hem de "sıcak noktaların" boyutu ve oluşumu arttı. Şekil 6, bir F Binasının yüksekliğinin Durum 1'de 0.0315 birimden, Durum 2'de 0.2 birime ve Durum 3'te 0.6 birime artan ilerlemesini göstermektedir. Bu ilerleme, Bina F'nin yüksekliği arttıkça kirleticilerin dağılımının nasıl azaldığını göstermektedir, ancak bina kümesi içindeki konsantrasyon artar. Hız alanlarının değişimi, şekilde gösterildiği gibi yalnızca yükseklik artışından ziyade yeni binaların inşasından da etkilenebilir. Kent merkezleri yukarı ve dışa doğru genişlemeye devam ettikçe, mevcut hız alanları şehir içindeki yüksek binaların yakınında kirli havayı hapsetmeye devam edecek. Özellikle büyük şehirlerde, hava kirliliğinin çoğu, ister araba, tren, uçak veya tekne olsun, ulaşımdan kaynaklanmaktadır. Kentsel yayılma devam ettikçe ve kirleticiler yayılmaya devam ettikçe, hava kirleticileri bu kentsel merkezlerde hapsolmaya devam edecek. Farklı kirleticiler farklı şekillerde insan sağlığına zararlı olabilir. Örneğin, araç egzozundan ve elektrik üretiminden kaynaklanan partikül maddeler astım, bronşit ve kansere neden olabilirken , motor motorlarının yanma işlemlerinden kaynaklanan nitrojen dioksit nörolojik işlev bozukluğuna ve boğulmaya neden olabilir.

LEED/yeşil bina derecelendirmesi

2015'ten beri dünyanın en yüksek ve en büyük LEED Platin sertifikalı binası olan Şanghay Kulesi .

Diğer tüm binalarda olduğu gibi, sürdürülebilir tasarım yöntemlerini tasarım sürecine erken dahil etmek için özel önlemler alınırsa , Enerji ve Çevresel Tasarımda Liderlik (LEED) sertifikası gibi yeşil bina derecelendirmesi almak mümkündür . Tüm binayı olumlu yönde etkileyen tasarım kararlarının sürecin başında alınmasını sağlamak için entegre bir tasarım yaklaşımı çok önemlidir. Gökdelenlerin devasa ölçeği nedeniyle, tasarım ekibi tarafından alınan kararlar, binaların çevredeki topluluk üzerindeki etkisi, binanın hava ve suyun hareket yönü üzerindeki etkisi ve havanın ve suyun hareket yönü üzerindeki etkisi dahil olmak üzere tüm faktörleri hesaba katmalıdır. yapım süreci dikkate alınmalıdır. Bina yüksekliğinden yararlanacak bir gökdelenin yapımında kullanılabilecek birkaç tasarım yöntemi vardır. Bina yüksekliği arttıkça oluşan mikro iklimlerden doğal havalandırmayı artırmak , soğutma yükünü azaltmak ve gün ışığını artırmak için yararlanılabilir. Doğal havalandırma, sıcak havanın yukarı doğru hareket ettiği ve bina içindeki havanın hareketini arttırdığı baca etkisi kullanılarak arttırılabilir. Baca etkisinden yararlanılıyorsa, baca etkisi yangının şiddetini de artırabileceğinden, binaların yangın ayırma teknikleri tasarımına ekstra özen göstermesi gerekir. Gökdelenler, büyüklükleri ve büyük çoğunluğunun yüksek soğutma yüklerine sahip bir tür ofis binası olarak kullanılması gerçeğinden dolayı dahili olarak hakim binalar olarak kabul edilir. Artan rüzgar hızı ve azalan kuru termometre sıcaklıkları ile üst katlarda oluşturulan mikro iklim nedeniyle, termal zarftan sızma nedeniyle soğutma yükü doğal olarak azalacaktır. Gökdelenler, daha yüksek irtifalarda doğal olarak daha soğuk olan sıcaklıklardan yararlanarak, soğutma yüklerini pasif olarak azaltabilirler. Bu argümanın diğer tarafında, diğer binalar tarafından daha yüksek irtifalarda gölgelenme olmamasıdır, bu nedenle güneş ısısı kazancı , binanın alt ucundaki katlardan daha yüksek katlar için daha büyük olacaktır. Soğutma yükünü arttırmadan termal konforu sağlamak için aşırı ısınma döneminde üst katları güneş ışığından korumak için özel önlemler alınmalıdır.

En yüksek gökdelenlerin tarihi

20. yüzyılın başında New York City, Beaux-Arts mimari hareketinin merkeziydi ve Stanford White , Carrere ve Hastings gibi büyük mimarların yeteneklerini cezbetti . Yüzyıl ilerledikçe daha iyi inşaat ve mühendislik teknolojisi kullanılabilir hale geldikçe, New York City ve Chicago, dünyanın en yüksek binası için rekabetin odak noktası haline geldi. Her şehrin çarpıcı silueti, çoğu 20. yüzyıl mimarisinin ikonları olan çok sayıda ve çeşitli gökdelenlerden oluşuyor:

• Manhattan'daki EV Haughwout Binası , 23 Mart 1857'de başarılı bir şekilde bir yolcu asansörü kuran ilk bina oldu.
• Manhattan'daki Equitable Life Building , yolcu asansörlerine sahip ilk ofis binasıydı.
• 1884 yılında inşa edilen Chicago'daki Home Insurance Building, çelik iskeletli ilk yüksek binaydı .
• Aşağı Manhattan'daki mevcut bir yapının genişletilmesi olan Singer Binası, 1908'de tamamlandığında dünyanın en yüksek binasıydı. Ernest Flagg tarafından tasarlandı , 187 m yüksekliğindeydi.
• Flatiron Building'den Madison Square Park'ın karşısındaki Metropolitan Life Insurance Company Tower, 1909'da tamamlandığında dünyanın en yüksek binasıydı. Napoleon LeBrun & Sons mimarlık firması tarafından tasarlandı ve 700 fit (210 m) yüksekliğindeydi.
• New York Belediye Binası'na bakan neo-Gotik bir "Ticaret Katedrali" olan Woolworth Binası , Cass Gilbert tarafından tasarlandı . 792 fit (241 m) yüksekliğiyle, 1913'te tamamlanmasının ardından 1930'a kadar bu onurunu koruyan dünyanın en yüksek binası oldu.
• H. Craig Severance tarafından tasarlanan 71 katlı, 927 fit yüksekliğinde (283 m) neo-Gotik bir kule olan 40 Wall Street , Mayıs 1930'da bir ay boyunca dünyanın en yüksek binasıydı.
• New York City'deki Chrysler Binası 1930 yılının Mayıs ayının sonlarında 319 m'ye ulaşarak dünyanın en yüksek binası olarak liderliği ele geçirdi. Dışı tuğladan yapılmış Art Deco tarzı bir başyapıt olan William Van Alen tarafından tasarlanan Chrysler Binası, bu güne kadar New Yorkluların favorisi olmaya devam ediyor.
• Manhattan'daki Chrysler'in dokuz sokak güneyindeki Empire State Binası , 1931'de 1.250 fit (381 m) ve 102 katlı zirveye ulaştı. 100'den fazla kata sahip ilk bina, Shreve, Lamb ve Harmon tarafından tasarlandı . çağdaş Art Deco tarzındadır ve adını New York Eyaleti takma adından alır . 1951'de eklenen anten direği zirve yüksekliğini 1.472 fit'e (449 m), 1984'te 1.454 fit'e (443 m) indirdi.
• Dünya Ticaret Merkezi resmi olarak 1970 yılında Empire State Binası'nı geçti, 1973'te tamamlandı ve iki yüksek kule ve birkaç küçük binadan oluşuyordu. Kısa bir süre için iki kuleden ilki, ikincisi geçene kadar dünyanın en yüksek binasıydı. Tamamlandığında, kuleler 28 yıl boyunca ayakta kaldı, ta ki 11 Eylül saldırıları 2001 yılında binaları yok edene kadar.
• Willis Tower (eski adıyla Sears Tower) 1974'te tamamlandı. Fazlur Khan tarafından tasarlanan " demetli boru " yapısal sistemini kullanan ilk binaydı . 1998'de Petronas Kuleleri tarafından yüksekliği aşıldı , ancak Burj Khalifa 2010'da tüm kategorilerde geçene kadar bazı kategorilerde en yüksek kaldı. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Tek Dünya Ticaret Merkezi'nden sonra ikinci en yüksek bina. yıkılan Ticaret Kulelerinin yerine inşa edildi.

1998'de Malezya'nın Kuala Lumpur kentindeki Petronas İkiz Kuleleri'nin açılışıyla Amerika Birleşik Devletleri'nden diğer ülkelere rekor kırma ivmesi geçti . Dünyanın en yüksek binası rekoru , Taipei, Tayvan'da Taipei 101'in açılışından bu yana Asya'da kaldı. , 2004 yılında. Dünyanın en yüksek binası ve en yüksek bağımsız yapısı da dahil olmak üzere bir dizi mimari kayıt, Birleşik Arap Emirlikleri'nin Dubai kentindeki Burj Khalifa'nın açılışıyla Orta Doğu'ya taşındı.

Bu coğrafi geçişe, gökdelen tasarımına yaklaşımdaki bir değişiklik eşlik ediyor. 20. yüzyılın çoğu için büyük binalar basit geometrik şekiller şeklini aldı. Bu , yüzyılın başlarında Bauhaus mimarları tarafından şekillendirilen "uluslararası stil" veya modernist felsefeyi yansıtıyordu. Bunlardan sonuncusu, 1970'lerde New York'ta inşa edilen Willis Tower ve World Trade Center kuleleri bu felsefeyi yansıtıyor. Takip eden on yılda zevkler değişti ve yeni gökdelenler postmodernist etkiler sergilemeye başladı. Bu tasarım yaklaşımı, teknolojik olarak modern yapıların yaratılmasında, genellikle uyarlanan ve yeniden yorumlanan tarihi unsurlardan yararlanır. Petronas İkiz Kuleleri, Asya pagoda mimarisini ve İslami geometrik ilkeleri hatırlatıyor. Taipei 101, aynı şekilde, ruyi sembolü gibi eski motifleri içerdiği için pagoda geleneğini de yansıtıyor . Burj Khalifa, geleneksel İslam sanatından ilham alıyor . Son yıllarda mimarlar, dünyanın herhangi bir yerinde kurulduğunda evde eşit olarak görünmeyecek, ancak bulundukları yerde gelişen kültürü yansıtan yapılar yaratmaya çalıştılar.

Aşağıdaki liste, zirveyi değil, çatının yüksekliğini ölçer. Daha yaygın olan ölçü, "en yüksek mimari detay"dır; böyle bir sıralama 1996 yılında inşa edilen Petronas Kulelerini de içerecekti.

Galeri

• 

  Orijinal 1 Dünya Ticaret Merkezi , 1971'den 1973'e kadar dünyanın en yüksek binasıydı.

• 

  Chicago'daki Willis Tower , 1974'ten 1998'e kadar dünyanın en yüksek binasıydı.

• 

  Kuala Lumpur'daki Petronas Kuleleri , 1998'den 2004'e kadar en yüksek kuleydi.

• 

  2004'ten 2010'a kadar dünyanın en yüksek gökdeleni olan Taipei'deki Taipei 101 , 500 metreyi aşan ilk gökdelen oldu.

• 

  Şu anda dünyanın en yüksek gökdeleni olan Dubai'deki Burj Khalifa , 800 metreyi aşan ilk kişi oldu.

Gelecekteki gelişmeler

Kuveyt'teki Burj Mubarak Al Kabir ve Bakü'deki Azerbaycan Kulesi de dahil olmak üzere bu tür yapılar için öneriler öne sürüldü . Kilometreden fazla yapılar, sonunda onları yeni bir mimari kategoriye yerleştirebilecek mimari zorluklar sunar. Yapımı devam eden ve bir kilometreden uzun olması planlanan ilk bina Cidde Kulesi'dir .

Ahşap gökdelenler

Birkaç ahşap gökdelen tasarımı tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Norveç'in Bergen kentinde 'Treet' veya 'The Tree' olarak bilinen 14 katlı bir konut projesi, 2015 yılının sonlarında tamamlandığında dünyanın en yüksek ahşap apartman bloğu oldu. Ağacın rekoru, 18 katlı bir ahşap yatakhane olan Brock Commons tarafından gölgede bırakıldı. Eylül 2016'da tamamlandığında Kanada'daki British Columbia Üniversitesi'nde .

40 katlı bir konut binası 'Trätoppen' mimar Anders Berensson tarafından İsveç'in Stockholm kentinde inşa edilmesi önerildi . İnşaata başlamak için acil bir plan olmamasına rağmen, Trätoppen Stockholm'deki en yüksek bina olacak. Şu anda planlanan en yüksek ahşap gökdelen, Japon ahşap ürünleri şirketi Sumitomo Forestry Co. tarafından 2041'de 350. yılını kutlamak için inşa edilecek Tokyo'daki 70 katlı W350 Projesidir. 80 katlı ahşap bir gökdelen olan River Beech Tower, mimarlar Perkins + Will ve Cambridge Üniversitesi'nden oluşan bir ekip tarafından önerildi . Illinois , Chicago'daki Chicago Nehri kıyısındaki River Beech Tower, 10 kat daha fazla olmasına rağmen W350 Projesi'nden 348 fit daha kısa olacaktı.

Ahşap gökdelenlerin eşdeğer bir betonarme yapının ağırlığının yaklaşık dörtte biri kadar olduğu ve bina karbon ayak izini %60-75 oranında azalttığı tahmin edilmektedir. Binalar, ahşap yapılara daha yüksek sertlik ve dayanıklılık kazandıran çapraz lamine ahşap (CLT) kullanılarak tasarlanmıştır . CLT panelleri prefabriktir ve bu nedenle inşaat süresinden tasarruf sağlayabilir.

Ayrıca bakınız

• CTBUH Gökdelen Ödülü
• Emporis Gökdelen Ödülü
• zemin kazıyıcı
• En çok gökdelene sahip şehirler listesi
• en yüksek binaların listesi
• en yüksek bina ve yapıların listesi
• Plyscraper
• deniz kazıyıcı
• Gökdelen tasarımı ve yapımı
• Gökdelen İndeksi
• NYC'deki Gökdelen Müzesi
• Filmdeki gökdelenler
• ufuk çizgisi
• Dikey tarım , "çiftlik kazıyıcılar"
• Dünyanın en küçük gökdeleni
• sürükleme katsayısı
• malzeme yorgunluğu
• sürtünme kuvveti
• Çelik çerçeve

Notlar

Referanslar

daha fazla okuma

• Adem, Robert. "Gökdelenler Nasıl İnşa Edilir" . Şehir Dergisi . Erişim tarihi: 4 Nisan 2014 .
• Judith Dupre . Gökdelenler: Dünyanın En Olağanüstü Binalarının Tarihi - Gözden Geçirilmiş ve Güncellenmiş. (2013). Hachette/Kara Köpek ve Leventhal. 2013 baskı: ISBN  978-1-57912-942-2
• Gökdelenler: Biçim ve İşlev , David Bennett, Simon & Schuster, 1995.
• Landau, Sarah; Condit, Carl W. (1996). New York Gökdelenin Yükselişi, 1865-1913 . New Haven, CT: Yale University Press. ISBN'si 978-0-300-07739-1. OCLC  32819286 .
• Willis, Carol, Form Finansı İzler: New York ve Chicago'daki Gökdelenler ve Skylines . Princeton Architectural Press, 1995. 224 S. ISBN  1-56898-044-2
• Van Leeuwen, Thomas AP, Düşüncenin Skyward Trendi: Amerikan Gökdelenin Metafiziği , Cambridge: MIT Press, 1988.

Dış bağlantılar

• Curlie'deki gökdelenler _
• Yüksek Binalar ve Kentsel Habitat Konseyi
• SkyscraperCity inşaat güncellemeleri dergisi
• Phorio Standartlarında gökdelen tanımı
• Gökdelen Müzesi
• SkyscraperPage Teknik bilgiler ve diyagramlar