نگاهی به تکنولوژی ساخت برج‌های پتروناس

طراحی آسمان¬‌خراش¬‌ها، به لحاظ ایجاد فرم‌¬های سازه¬‌ای، از پیچیدگی¬‌های خاصی برخوردار است. این موضوع از یک سو به وجود تخصص¬‌های متعدد ـ و اغلب متعارض ـ درگیر در طراحی این ساختمان‌¬ها برمی‌¬گردد و از سوی دیگر هرچه ساختمان بلندتر می‌¬شود، شدت نیروهای طبیعی جاذبه، باد و زلزله افزایش می‌¬یابد. در نتیجه، تدابیر سازه‌¬ای برای مقابله با این نیروها به جنبه مهمی در طراحی ساختمان¬‌های بلند تبدیل می‌شود. همین امر فرم ساختمان¬‌های بلند را تا حد نسبتا زیادی از نحوه طراحی سازه آنها متاثر می‌¬سازد.

آسمان¬خراش‌¬ها با اینکه در اقصی‌نقاط جهان با شکوه و زیبایی خاصی سربرافراشته¬‌اند، اما در عین حال با مخاطرات زیادی نیز روبه‌رو هستند. لیکن با وجود احتمال روبه¬‌رو بودن با چنین خطراتی، معماران همچنان به طراحی ساختمان¬‌های بلند و بلندتر ادامه می‌¬دهند و این کار به مسابقه¬‌ای برای تسخیر آسمان و کسب عنوان بلندترین ساختمان جهان تبدیل شده است.

در نگاهی کلی به معماری معاصر جهان، می¬‌توان به نمونه¬‌های بی¬‌نظیری از آسمان¬‌خراش‌¬ها دست یافت. این آسمان‌خراش‌‌های عظیم با هر انگیزه و در پاسخ به هر نیازی که ساخته شده‌¬اند، متکی بر پیشرفت‌¬های تکنولوژی هستند. «برج‌¬های دوقلوی پتروناس» (Petronas Towers) در کوالالامپور، یکی از شاخص¬‌ترین نمونه‌¬های آسمان¬‌خراش‌¬ها در عصر حاضر به‌¬شمار می¬‌روند که طی سال¬های 1992 تا 1998، در مرکز ناحیه اقتصادی شهر توسط معمار مشهور، «سزار پلی» (Cesar Pelli) طراحی و ساخته شده¬‌اند. این برج‌¬ها که به‌عنوان یک نشانه شهری، سمبل معماری معاصر مالزی نیز به ¬شمار می‌روند و از جمله طرح‌¬های شاخص در زمینه استفاده از تکنولوژی هستند، جایزه معماری آقاخان را در سال 2004 نصیب خود نموده¬‌اند.

برج‌¬های پتروناس که سازه¬‌های شگفت¬‌آور و عظیمی از شیشه و آهن هستند، با 88 طبقه و مناره‌¬هایی به بلندی 30 متر، تجسمی عینی از رویاهای معمار، سزار پلی می‌¬باشند. کاربرد 26 هزار تن آهن در اسکلت¬ فلزی این برج‌¬ها، دو نمونه بی‌‌نظیر از بزرگ‌¬ترین سازه‌¬های فلزی تاریخ را به ¬نمایش گذاشته است. پی‌ریزی برج‌¬های پتروناس به ‌¬صورت گسترده، در مساحتی بیش از 5/1 هکتار و حجمی معادل 70 هزار تن بتن، که 3 روز متوالی، 24 ساعته ادامه داشت، بزرگ¬‌ترین پی¬ریزی یکباره¬ای می¬باشد که تا به آن تاریخ انجام گرفته است. اما این پی عظیم، به ¬تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود. ازاین‌¬رو در برج‌¬های دوقلوی پتروناس 14 دمپر (Damper) نصب شده است. این وسیله که در خرپاهای مورب سازه فلزی نصب می¬‌گردد، لرزش ساختمان را در طول زلزله کاهش می¬‌دهد و درست مانند یک کمک‌فنر اتومبیل عمل می‌¬کند. یک آسمان‌¬خراش با دمپر می¬‌تواند 3 برابر یک آسمان¬‌خراش معمولی، انرژی تولید شده توسط زلزله را جذب کند. هرچه زلزله طولانی‌¬تر باشد، دمپر می¬‌تواند موثرتر باشد و با هر موج زلزله، انرژی بیشتری جذب کند.

هنگام برخورد باد با یک برج، ساختمان مانند بادبان قایق عمل می¬‌کند. برای این‌¬که ساختمان بتواند نیروی باد را تحمل کند، باید به قدری انعطاف¬‌پذیر باشد که بتواند مقداری از نیروی باد را جذب کند و در عین حال به اندازه کافی مستحکم باشد تا آسیبی نبیند. برج¬‌های دوقلو با ارتفاع تقریبی 460 متر، بگونه‌ای طراحی شده‌¬اند که بتوانند بادهای ویران‌¬کننده‌¬ای را که در فصل تایفون می‌¬وزند، تحمل کنند. این تندبادها که به سرعتی بالای 140 کیلومتر در ساعت نیز می¬‌رسند، طراحی هرنوع آسمان¬‌خراشی را در این منطقه با مشکلات متعدد مواجه می¬‌کند. سزار پلی دارای دیدگاهی بود که به رفع این مشکل کمک می‌¬‌کرد: «ما پیشنهاد کرده‌‌¬ایم بین دو برج (در طبقات 41 و 42) یک پل ارتباطی باشد، این پل با تکیه‌¬گاه‌¬های خود، دروازه‌¬ای به سوی آسمان می¬‌سازد.» اما دیدگاه معماری پلی با شرایط فیزیکی برج‌¬ها مغایرت پیدا کرد؛ زیرا می‌¬بایست خود را با حرکت‌‌های مختلف هر کدام از دو برج مطابقت دهد که در این حالت انعطاف¬‌پذیری مستقل هر برج، به¬علت اتصال به یک پل مشترک، عملا غیرممکن می‌¬گردد. خطر واقعی زمانی است که بادهای چرخان همزمان از زوایای مختلف به برج‌¬های دوقلو برخورد کنند و برج‌¬ها در جهات مختلف خم شوند، در این هنگام، این پل 900 تنی جدا خواهد شد و از ارتفاع 182 متری به پیاده¬رو شلوغ پایین سقوط خواهد کرد. برای حل این مشکل خاص طراحی، مهندسین وسیله¬‌ای را از فن¬آوری زلزله قرض گرفتند، «دمپر». در حقیقت دوپایه استوانه¬‌ای پل که 35 متر طول و هرکدام 60 تن وزن دارند، دمپرهای عظیمی هستند که در هنگام خم شدن و تکان خوردن هر ساختمان کشیده شده و به جای خود باز ¬می‌گردند. برای پیشگیری از شکسته شدن پل، هنگام خم شدن برج‌¬ها در جهات مختلف، پایه‌¬های تکیه¬‌گاه، به جای اتصال مستقیم به پل و برج‌¬ها، به صفحه¬‌هایی گردان وصل می¬‌شوند که می‌¬توانند حداقل 45 درجه در هر جهت بچرخند. به این ترتیب پایه¬‌های دمپر، چرخش و پیچش را جذب می‌¬کنند، در حالی‌¬که سیستم تکیه¬‌گاه داخلی پل بدون حرکت باقی می‌¬ماند.

ساختار پیچیده برج‌های دوقلوی پتروناس، نمونه¬ای از تلاش و همکاری تنگاتنگ معماران و مهندسان سازه در تحقق بخشیدن به رویای تسخیر آسمان محسوب می‌شود. مسلماً با پیشرفت تکنولوژی، رویای ساخت آسمان¬‌خراش‌¬هایی جامه عمل به خود خواهد پوشید که حتی در تصور بشر کنونی نیز نمی‌¬گنجد. شاید بتوان گفت چالش آینده، خلق ساختمان‌¬های بلندتری باشد که در عین برخورداری از تکنولوژی پیشرفته، هم زیبا و باوقار باشند و هم به قصد خدمت به مردم و ارتقاء محیط شهری ساخته شده باشند.

ع:

ـ برج¬‌های پتروناس، فصلنامه معماری و شهرسازی، شماره 78 -79، پاییز و زمستان 1383.

ـ فصلنامه معماری ایران (موضوع ویژه برج و شهر و آینده برج)، شماره 10 و 11، پاییز و زمستان 1381.

ـ فیلم آسمان¬‌خراش‌¬ها، تهیه شده توسط مهندسین مشاور یکان.

ـ مسائل اساسی بلندمرتبه‌¬سازی برگزیده از آخرین چاپ کتاب ولفگانگ شولر و مقالات چهارمین کنفرانس جهانی ساختمان‌¬های بلند، گروه مترجمان، 1375، مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی و معماری ایران

جعفر بزاز