Египетските пирамиди са били небостъргачите на своето време - и са стояли в продължение на 5000 години. Ще могат ли съвременните небостъргачи да повторят подобен подвиг? Първите пукнатини се появяват през април. До 29 юни 1995 г. голяма мрежа от пукнатини се разпростря по тавана на петия етаж на един от най-натоварените универсални магазини в Сеул. Няколко часа по-късно от покрива се появи силен удар. Пукнатините нарастваха.
Свика се спешно заседание на съвета, но председателят категорично отказва да се евакуира, позовавайки се на загубени печалби. После напусна сградата.
В пет вечерта таванът на петия етаж започна да се руши. Пазаруването продължи както обикновено, докато алармата не се включи почти час по-късно. Но беше твърде късно. Първо покривът се срути, а след това бяха издигнати основните опорни стълбове на сградата, в резултат на което цялото южно крило на сградата се срина в мазето. 1500 души бяха хванати в капан - включително дъщеря на председателя - и 502 никога не се измъкнаха от него.
Сривът на универсалния магазин на Samsung е пример за това колко крехки могат да бъдат съвременните структури. Дори и с най-новите материали, оборудване и усъвършенствано разбиране на физиката, тази сграда не издържа пет години, камо ли 5000.
Междувременно египетските пирамиди събираха тълпи от зрители в продължение на много хилядолетия. Земетресения, ерозия, вандализъм - пирамидите са преживели дори краха на цивилизацията и превръщането на Сахара от буйни пасища в днешната огромна пустиня.
Голямата пирамида в Гиза - построена през 2540 г. пр. Н. Е. - е несравнима по материали, дизайн и инженеринг, както преди, така и след сгради. Древногръцките туристи изминаха хиляди километри, за да разгледат неговите блокове, излъскани до мястото, където те бяха описани да светят; имената на пътешествениците могат да бъдат открити издълбани в стените на пирамидата и до днес.
Клеопатра днес живееше по-близо до най-високата сграда в света - Бурдж Халифа, отколкото до тази монументална гробница. Когато изчезнаха последните мамути, тя вече беше на 1000 години.
Промоционално видео:
Пирамидата в Гиза беше небостъргачът на своето време, надминавайки всяка сграда в света, докато накрая, преди около 700 години, е построена катедралата Линкълн. „Древните египтяни създадоха - мразя да го казвам - изстрелваща подложка за мъртвите да пътуват до слънцето и звездите“, казва Доналд Редфорд, който изучава пирамидите от четиридесет години.
Бързо напред към 2016 г., където вече сме покрили небето с небостъргачи, кули с часовници и 20-етажни роботи и планираме да изградим сграда висока един и половина километра. Въпреки че все още не се знае дали изобщо може да се изгради. Навлизаме в ерата на небостъргачите, тъй като все повече хора пътуват от селища до многолюдни градове.
Тези сгради трябва да издържат на огромни сили, за да останат изправени, включително постоянни удари на мълния и ветрове, които духат със скорост 150 км / ч - да не говорим за постоянния ефект на гравитацията. В някои райони към този списък могат да се добавят мощни земетресения. Каква е тайната на пирамидите? Могат ли съвременните небостъргачи да ги оцелеят?
Всъщност впечатляващата възраст на пирамидите не е случайност. Древните египтяни вярвали, че животът след смъртта ще бъде вечен, и положили големи усилия да запазят добре и гробниците си. Дизайнът на пирамидите се променя в продължение на хиляди години, тъй като техните строители експериментират с материали и архитектура, за да отговарят на техните амбиции.
„Винаги са казвали, че това е сграда„ за вечността “,„ завинаги и вечно “- тези фрази бяха постоянно в речника им“, казва Редфорд, който в момента е в Пенския държавен университет. Те бяха толкова уверени в своите способности, че „милиони и милиони години“бяха включени в имената на много пирамиди.
Въпреки всичките им опити и преувеличения, египтяните не знаеха какво точно правят и това беше повече тяхно предимство, отколкото недостатък. За да запълнят пропуските в разбирането на законите на физиката, първите пирамиди са построени, като се вземат предвид всички възможни укрепления. Те знаеха за стълбовете, но не знаеха, че могат да поддържат покрива. Затова бяха добавени допълнителни стени за всеки случай.
Друго обяснение е огромният му размер. Вземете Голямата пирамида, която е повече от създадена от човека планина, отколкото сграда, направена от близо шест милиона тона твърда скала. Пет хиляди години са глупост, като се има предвид, че варовикът, който съставлява пирамидните блокове, е в земята от 50 милиона години.
За сравнение съвременните небостъргачи са ефективно леки и умни. За изграждането на Бурж са били необходими само 110 000 тона бетон и 39 000 тона стомана, което е шест пъти повече от височината на Голямата пирамида. „Те проектираха сгради, които ще продължат вечно - не е приоритет днес. Ние проектираме практически сгради, в които да живеем “, казва Рома Агравал, строителен инженер, който работи по сградата Shard в Лондон.
Подобно на първите пирамиди, най-надеждното може да бъде най-ранното поколение небостъргачи. Когато самолет В-52 се разби в Емпайър Стейт Билдинг през 1945 г., сградата беше отворена няколко дни по-късно. „В началото на 20 век всичко се изчисляваше на ръка, така че инженерите добавяха допълнителна стомана за всеки случай“, казва Агравал. Въпреки че Емпайър Стейт Билдинг е наполовина по-голям от Бурдж, той тежи с две трети повече.
В допълнение към всички обичайни рискове, сграда в облаците носи и собствената си тежест. За да оцелеят до 7000 г. сл. Н. Е. - тоест да живеят толкова дълго, колкото са живели пирамидите - небостъргачите трябва да се борят с дъжд, вятър и гръмотевични бури в продължение на хиляди години.
"Вятърът е особен проблем за високите сгради", казва Бил Бейкър, инженер по дизайн на Burj. Когато вятърът се втурва покрай облекчен предмет, като дърво или лампа, той се завърта в един организиран порив, който обикаля обекта първо вляво, след това обратно вдясно, след това отново вляво и обектът се люлее поради промяната на посоките на вятъра. При силни ветрове Бурж може да се люлее до един и половина метра във всяка посока.
Бедата е, колкото по-високо, толкова по-бърз е вятърът. За да предпазят небостъргачите от падане - а хората по-горе да се отърват от морската болест - инженерите проектират сгради с неправилна форма, които пречат на вятъра и разрушават организацията му. От архитектурна гледна точка сградата може да изглежда малко прекалено фантастична, но отличителните назъбени профили на Бурж и Шард са повече за безопасност, отколкото за красота.
Дори ураганът няма да ги разтърси. "Ако това е нормална сграда, тя трябва да може да издържи ураган, който се случва веднъж на 700 години", казва Бейкър. Важни сгради като Бурдж Халифа ще могат да се справят със събития, които се случват веднъж на няколко хилядолетия.
А има и мълния. Обединените арабски емирства, където се намира Бурж, изпитват около 10 гръмотевични бури годишно. Еднократният удар на мълния от милиарди волта може да бъде толкова силен, колкото ядрен реактор. „Бях в Дубай по време на гръмотевична буря и Бурж е като гръмоотвод за целия град - мълния го удря всяка минута“, казва Бейкър.
За щастие има решение. По време на строителството стоманената обвивка на сградата е вързана заедно - всяка стоманена пръчка, всяка рамка на прозореца - до основата. И работи като гигантска клетка Faraday, защитна кутия, подобна на телената мрежа на микровълновите фурни, която пази съдържанието в безопасност, като ги ограничава от електричество. „Говорил съм с работнически екипажи след особено силна гръмотевична буря и те не са видели никакви щети“, казва Бейкър.
Дори по време на земетресения небостъргачите се държат изключително добре. Колкото по-бърз е страхливец, толкова по-добре. Става въпрос за такова нещо като резонанс. Ако земята се разклати с честота, която съответства на скоростта на люлеене на сградата, тя ще се люлее все по-бързо и по-бързо, докато се срути, вероятно. „Тесните сгради ще отнемат повече време, за да се движат напред-назад - 11 секунди за Бурж - така че те ще се движат, но не ще се срутят“, казва Бейкър.
Но това не е напълно надеждно: точно както чупим скоби за хартия, огъвайки ги и разгъвайки многократно, ако стоманата се смущава твърде често, тя ще се спука.
Много по-опасна е водата.
През 30-те години на миналия век 96 от 100-те най-високи сгради в света са направени от стомана. Днес повечето градски сгради са изградени от стоманобетон (стоманобетон), който съчетава якостта на опън (способността да устои на разтягане) на метала и якостта на натиск (способността да устои на раздробяване) на камък.
Когато се съхранява на сухо място, стоманобетонът е невероятен материал, който може да издържи завинаги. Но в райони с високо ниво на утайка, слабите киселини във водата бавно реагират с варовика в цимента и го изнасят - в сградата се появяват стоманени ръжди и дупки.
„Това, че пирамидите са в суха среда, е изключително важно“, казва Мишел Барсум, учен по материали в университета Дрексел във Филаделфия. Дори в изсушената на слънце Сахара първите пирамиди паднаха под опустошенията на водата.
Дълги години се смяташе, че египтяните в крайна сметка го измислиха и се научиха как да режат блокове с по-плътно прилягане, но как точно остава загадка. Тогава, в началото на 2000-те, някой най-накрая получи идеята да изследва скалите под микроскоп с висока резолюция. Това беше Мишел Барсум и забеляза, че тези скали не са естествен варовик, а по-скоро са формовани от ранна форма на цимент.
Като експерт по керамика - Барсум никога не е изучавал пирамиди - не можеше да устои на изкусителната перспектива да разбере със сигурност. Дълбоко в древните блокове той намери красноречиви улики: микроскопични водорасли, диатоми, чиято твърда обвивка беше частично ерозирана от алкален цимент. „Около 90% от пирамидата е направена от резбован камък, останалата част е отлята“, казва Барсум.
Египтяните направили камъните си от четири основни компонента: варовик, вар, вода и кал. Те реагират помежду си, за да образуват химическо лепило. Най-важното е, че с течение на времето лепилото се връща към първоначалното си състояние на компонентите, превръщайки цимента обратно в камък. "Мирише и прилича на естествен варовик", казва Барсум.
Но ако основната бетонна обвивка на небостъргача е сравнително силна, съдбата на прозорците в него е по-малко прозрачна. Стъклото тежи като гранит и има твърдостта на алуминия; ще са необходими 10 тона налягане, за да се смаже кубичен сантиметър. Дори морето ще отнеме 50 години смилане, за да превърне стъклото в цветни гладки камъчета на плажа. И въпреки това чашата не е перфектна. Тя може да се напука спонтанно. Никой не знае защо.
Дори с двоен слой стъкло, ако не се поддържа, повечето прозорци няма да издържат дълго. „Стъклото не се влияе особено от околната среда, но поради вибрациите на вятъра, гръмотевичните бури и други влияния, в крайна сметка се счупва“, казва Константинос Цавдаридис, учен по материали в университета в Лийдс.
И накрая, чашата в крайна сметка ще се оттича в долната част на рамката? Тази идея се основава на факта, че средновековните прозорци обикновено са били по-дебели в долната част и че стъклото всъщност е изключително вискозна течност: и за стотици години стъклото може да се оттича в дъното на рамката.
През 1998 г. тази популярна идея беше енергично опровергана от група физици, които изчислиха, че ще отнеме време „много по-дълго от възрастта на Вселената“, за да се наблюдава каквато и да е забележима промяна в стъклото при стайна температура. Неравномерната дебелина на древното стъкло беше напълно случайна - правенето дори на стъкло преди няколкостотин години не беше толкова лесно.
Може ли съвременните небостъргачи да накарат времето да се страхува от тях?
Бил Бейкър смята, че е така. „Строителните материали са доста добри в наши дни. С изключение на онези моменти, когато те се провалят и ако се поддържат."
Агравал се съгласява. "Ако се грижите за тях, защо не."
Според Константинос бетонните конструкции ще продължат по-дълго, тъй като ръждата, която се образува в стоманобетон, го убива. Но Редфорд се съмнява, че нашите сгради ще продължат достатъчно дълго. В крайна сметка това са функционални структури, които просто си вършат работата. Ще бъде по-лесно да ги хвърлите. Повечето от небостъргачите ще бъдат съборени, преди да паднат. В крайна сметка Великата пирамида не беше единствената невероятна сграда преди 4500 години.
Твърди се, че така нареченият Лабиринт е бил още по-необичаен. „Когато гръцкият историк Херодот го видял, той ахна. Той не можа да опише размера и теглото на най-големите блокове, които влязоха в сградата “, казва Редфорд. Днес няма да намерите такава сграда. Лабиринтът е разграбен, а тухлите му са използвани за построяване на други сгради. Ако се разхождате по улиците на старо Кайро и изучавате основите на стари сгради, понякога можете да намерите йероглифни надписи от същата сграда.
Ако не съборим небостъргачи, например в Ню Йорк, и те не паднат, тогава при сегашния темп на строителство до 7000 ще има 10 000 сгради с височина над 160 метра. Може би ще имаме с какво да се гордеем. Защо сме по-лоши от древните египтяни?
ИЛЯ КХЕЛ