۱۰ شاهکار مهندسی ساختمان در عصر جدید

وب سایت دیجیاتو - مریم موسوی: به نظر شما وجوه اشتراک عجایب هفت گانه دنیا در چیست؟ اغلب این سازه ها که با الهام از جهان گردان و نوابغ عالم ساخته شده اند صرفا به خاطر ابعاد و اندازه شان در این لیست جای گرفته اند.

برای نمونه غول رودس ارتفاعی برابر با ۳۳.۵ متر داشت و تا قبل از آنکه این سازه برنزی به واسطه وقوع زلزله به زانو درآید، با غرور بر فراز دریای مدیترانه قد علم کرده بود. بزرگ ترین سازه اهرام ثلاثه مصر نیز به نام خوفو برای مدت ۴۰۰۰ هزار سال، عنوان بلندترین ساختمان دنیا را در اختیار داشت.

اما وقتی صحبت از ساخت و ساز بناهای غول پیکر به میان می آید، مهندسی مدرن یک گام جلوتر از عجایب هفت گانه است. صرفا کافی است نگاهی به سد سه دره بیاندازید که روی رود یانگ تسه در چین احداث شده است یا تصاویر مربوط به برج خلیفه در دبی را ببینید که عنوان بلند ترین آسمان خراش دنیا را به خود اختصاص داده است تا این گفته را تایید نمایید.

غرض از مطرح کردن این مسائل آن است که بگوییم این روزها، ملاک و معیار عجیب بودن سازه ها چیز دیگریست. در واقع طراحان و معماران پیشتاز با احداث بناهایی اندک تا تمام عجیب و غریب دست به خرق عادت می زنند و چشم های مشتاق بینندگان را به خود جلب میکنند. شاید محصول نهایی این مهندسان به لحاظ ابعاد و اندازه نتواند موجب شگفتی شود، اما خصوصیات عجیب و غریبی که برایشان در نظر گرفته شده است، قطعا زبان بیننده هایشان را به تحسین وادار می کند.

در ادامه قصد داریم نگاهی بیاندازیم بر ۱۰ مورد از معجزه های مهندسی عصر کنونی و در ابتدا نیز با یک برج شگفت انگیز آغاز خواهیم کرد.

کاپیتال گیت


معماران و طراحان آسمان خراش ها معمولا دوست ندارند که ساختمان هایشان شکلی خمیده و کج پیدا کند. در واقع اگر بنایی بعد از اتمام پروسه ساختش کج باشد این علامت را به دیگران می دهد که در فرایند طراحی اش نقصی وجود داشته است. برای نمونه برج کج پیزا در ایتالیا روی خاکی ضعیف و سست بنا شده و به همین خاطر از یک طرف به سمت زمین منحرف گردیده است. در نتیجه این برج مشهور حدودا چهار درجه از مرکز خود به سمت کناره انحراف دارد.

اما بعضا پیش می آید که برخی از طراحان و معماران با قصد و غرض تصمیم می گیرند که برج های خود را به صورت کج طراحی کنند. بنایی که از آن سخن می گویم کاپیتال گیت نام دارد؛ آسمان خراشی ۳۵ طبقه که با انحراف ۱۸ درجه به کنار خم شده (بیش از ۴ برابر انحراف برج پیزا) و در ابوظبی امارات متحده عربی واقع شده است. مهندسان برای حل این معضل بیش از ۴۹۰ ستون را در عمق ۳۰ متری زمین کار گذاشتند و فنداسیونی بسیار محکم با بهره گیری از یک سطح توری تقویت شده با فولاد ساختند.

آنها در مرحله بعد، سازه ای به نام هسته پیش خمیده را روی این فنداسیون قرار دادند؛ نوعی ستون بتونی تقویت شده با فولاد که پوششی از اسکولیوز آن را در برگرفته. همانطور که گفته شد این سازه شکلی خمیده دارد و به همین خاطر، بنا نیز با آن خیمده شده است. کارگران این ساختمان مجبور بودند که در زمان ساخت ساز، پنل های الماسی شکلی را با در نظر داشتن تغییر اندک زاویه بنا برش دهند و روی آن کار بگذارند.

در سال ۲۰۱۰ میلادی، کاپیتال گیت نام خود را به عنوان کج ترین بنای دست ساز بشر در کتاب رکوردهای گینس به ثبت رساند. در نظر داشته باشید که نباید این بنا را با کج ترین برج دست ساز اشتباه بگیرید چراکه برج ها لزومان طبقات قابل استفاده ندارند و ممکن است ساختاری یک دست بدون فضای مفید داشته باشند.


تونل Laerdal


مهندسان نروژی برای متصل کردن شهر Laerdal به بزرگراه Aurland مجبور بودند که مشکل کوچکی را از پیش پای خود بردارند: رشته کوه های Hornsnipa و Jeronnosi. اما آنها به جای آنکه این موانع را دور بزنند در اصل تصمیم گرفتند که به قلب آنها نفوذ نمایند. نتیجه کار تونلی به نام Laerdal بود که در مسافتی بالغ بر ۲۴ کیلومتر در قلب صخره های سنگی کشیده شده است و به همین خاطر عنوان طولانی ترین تونل جاده ای تکمیل شده در دنیا را به خود اختصاص داده است.

اما در ساخت این تونل چالش های متعددی پیش روی مهندسان قرار داشت و نخستین آنها حفاری در داخل کوه ها بود. آنها همچنین باید مطمئن می شدند که رانندگان حرکت در این مسیر طولانی و زیرزمینی را به استفاده از بزرگراه ترجیح می دهند. برای حل این مشکل، اداره جاده های عمومی نروژ تیمی از روانشناسان را فراخواند تا مطمئن شود که مسیر تکمیلی تا حد ممکن برای رانندگان اغواکننده است و حرکت در آن برایشان جذابیت دارد.

تیم روانشناسان نیز در ادامه پیشنهاد دادند که در داخل تونل از لامپ های آبی رنگ و پیچ و خم های ملایم استفاده شود تا رانندگان به حرکت در مسیر ترغیب شوند. آنها همچنین پیشنهاد دادند که تونل نهایی به چهار بخش تقسیم شود تا از یکنواختی مسیر کاسته شود. احتمالا رانندگانی که امروزه وارد این تونل می شوند هیچگاه به چنین ظرایفی پی نخواهند برد اما قطعا بعد از آنکه سفر ۲۰ دقیقه ای شان در تونل به اتمام رسید و روشنایی روز را در میان رشته کوه ها دیدند قدردان مهندسانی هستند که چنین تونلی را احداث کرده اند.


Die Glaserne Manufaktur


اغلب مردم وقتی حرف از کارخانه به میان می آید به یاد یک جعبه بزرگ خاکستری رنگ می افتند که تعدادی دودکش روی آن قرار گرفته. در سال ۲۰۰۱ میلادی، فولکس واگن با گشایش Glaserne Manufaktur طرحی مفهومی از یک کارخانه خودروسازی را پیاده سازی کرد که تماما از شیشه ساخته شده بود و قرار بود که در آن سدان لوکس Phaeton تولید گردد و با این کار، کلیه تخیلات ما را دگرگون نمود.

این بنا در قلب شهر درسن آلمان در شمال غربی باغ عظیم این شهر قرار گرفته تا برنامه ریزان شهری را متقاعد نماید که مجاورت کارخانجات تولیدی با مناطق مسکونی و فرهنگی هیچ تناقضی ندارد. اما لازم است تاکید کنیم که این ابرسازه هیچ شباهتی با کارخانجات صنعتی متداول ندارد و برای نمونه در آن خبری از دودکش، صداهای ناهنجار یا فراورده های جانبی سمی نیست. دیوارهای این کارخانه دربرگیرنده ۲۶۹۴۲ متر مربع شیشه هستند و این یعنی عموم مردم به راحتی می توانند ببینند که چه اتفاقاتی در داخل کارخانه می افتند.


تردیدی نیست که دیدن سطوح ساخته شده از چوب افرا یا لابی بنا که بیشتر شبیه به سالن های اپرا به نظر می آید بینندگان را به ذوق می آورد. از طرفی، وقتی این افراد از نزدیک شاهد فرایندهای تولید خودروی Phaeton هستند دیگر پرسشی در مورد کیفیت قطعات یا فرایندهای تولیدی آن در ذهنشان شکل نمی گیرد.


پارکینگ کتابخانه کانزاس سیتی


در محوطه بیرونی کتابخانه عمومی کانزاس سیتی کتابی به نام «کشتن مرغ مقلد» قرار دارد که ابعادش به ترتیب برابر با ۷.۶ در ۲.۷ متر است. این کتاب همراه با ۲۱ جلد دیگر که در مجاورتش قرار گرفته اند ورودی پارکینگ کتابخانه را می سازند. در واقع طراحان این بنا به جای پنهان کردن گاراژ آن پشت ساختمان اصلی یا احداث یک بنای بتونی برای این منظور تصمیم گرفتند که پارکینگ را در مرکزی ترین قسمت کتابخانه (احداث شده به سال ۲۰۰۴ میلادی) قرار دهند و آن را به بخشی از تجربه حضور در کتابخانه برای مراجعین بدل نمایند.

تیم طراح همچنین در ساخت بنا از ایده های جامعه شهری کانزاس سیتی نیز بهره گرفت. ساکنان این منطقه در ادامه پیشنهادات خود را در مورد کتاب هایی که بهتر است در این قفسه کتاب عظیم الجثه قرار بگیرند مطرح ساختند که درنهایت لیستی متشکل از ۲۲ کتاب تخیلی و شعر تهیه گردید. گفتنی است که تمامی این کتب واقعی هستند و می توان آنها را مقیاس بزرگ تری از نمونه های اصلی شان دانست.


تلسکوپ عظیم زنیت


تلسکوپ های اپتیکالی که نمایی فوق العاده از ستارگان، توده های سحابی و اگزوپلنت ها به دست می دهند، درست مانند تونل ها، پل ها و دیگر سازه ها نیازمند نبوغ و محاسبات دقیق هستند. برای نمونه، آینه های اصلی تلسکوپ سوبارو که در قله موناکی واقع در هاوایی قرار گرفته است قطری برابر با ۸.۲ متر دارد و وزنش به ۲۵ تن می رسد. سازه پشتیبانی کننده از قطعات اپتیک و بدنه ای که کل سیستم را در بر گرفته به لحاظ پیچیدگی می تواند رقیبی جدی برای هر بنای دیگری در دنیا باشد.

یکی از بزرگ ترین چالش ها در زمان ساخت یک تلسکوپ سنتی انتقال آینه های غول پیکر آنها به بالای قله بدون شکسته شدن یا ترک برداشتن شان است. تازه بعد از آنکه آینه در جای خود قرار گرفت، ستاره شناسان باید مرتبا سیستم را بهینه سازی کنند تا تغییراتی که به واسطه گرانش، رطوبت و دیگر شرایط جوی در این آینه ها ایجاد می گردد را جبران نمایند.

تلسکوپ آینه مایع (Liquid Mirror Telescope) نظیر تلسکوپ عظیم دانشگاه بریتیش کلمبیا (LZT) فاقد چنین مشکلاتی است. در LZT از نوعی جیوه مایع به عنوان آینه اصلی استفاده شده است که در همان منطقه احداث تلسکوپ روی سطح مورد نظر ریخته می شود و مادامی که با سرعت یکنواخت گردانده شود، شکلی سهمی وار به خود می گیرد.

این آینه می تواند تا ۷۵ درصد از نور ورودی از ستارگان را منعکس کرده و این کار را با هزینه ای در حدود یک پنجم تلسکوپ های اپتیکال به انجام برساند. گفتنی است که تا به امروز LZT عنوان بزرگ ترین تلسکوب جیوه مایع را به خود اختصاص داده است اما اخیرا هند، بلژیک و کانادا با یکدیگر وارد همکاری شده اند تا مدلی بزرگ تر از این را با نام تلسکوپ بین المللی آینه مایع بسازند که قرار است در شمال هند برافراشته شود.


نخل جمیرا


در یک دهه اخیر، شهر دبی رشدی در حد یک پدیده را تجربه کرده است و بخش اعظمی از سازه های آن در ۶۰ کیلومتری نوار ساحلی اش با خلیج فارس متمرکز گشته اند. تمامی آپارتمان های لوکس، آسمان خراش ها و هتل های این منطقه شانه به شانه هم در منطقه ساحلی احداث شده اند و در نتیجه فضای اندکی برای ساخت و ساز های جدید در آن باقی مانده است.

برای حل این مساله، املاک نخیل (یک شرکت ساختمان سازی با حمایت دولت امارات) تصمیم گرفته که سواحل دبی را با ساخت یک خشکی درختی شکل در این منطقه به نام جزایر پالم (نخل) وسعت بدهد.

می خواهید بدانید که ساخت این خشکی چطور ممکن است؟ با انباشتن حجم عظیمی خاک و شن تا زمانی که یک جزیره مصنوعی در آب ساخته شود. برای ایجاد این جزیره، کارگران بالغ بر ۸۵۰۰۰۰۰۰ متر مکعب شن را در این آب ها ریختند تا نخل جمیرا (یکی از سه درختی که قرار است ساخته شود) سر از آب بیرون آورد. اما این جزیره صرفا با روی هم انباشه شدن خاک و شن شکل نگرفته است و همانطور که در تصاویر دیده اید، این مجمع الجزایر شکلی شبیه به نخل دارد که تنه آن به طول ۲ کیلومتر در آب کشیده شده، ۱۶ برگ دارد و یک سازه هلالی نیز دورتادور آن را احاطه کرده است.

گفتنی است که مهندسان و طراحان این جزیره مصنوعی در زمان ساخت آن از داده های جی پی اس استفاده کردند تا مطمئن شوند که نخل نهایی تقارن خود را حفظ می کند. در سال ۲۰۱۳ میلادی، نخل جمیرا عنوان بزرک ترین جزیره دست ساز دنیا را به دست آورد و دست کم تا زمانی که دو نخل دیگر مشابه به آن سر از آب به در آورند این رکورد را حفظ می کند. نخیل دیره اما حتی از این هم بزرگ تر خواهد بود و حدودا ۴۹ کیلومتر مربع از خلیج فارسی را غصب خواهد کرد.


استادیوم مستطیلی ملبورن


نام این استادیوم ناخودآگاه تصور بنایی با ظاهری خسته کننده را در ذهن به وجود می آورد. سوال اینجاست که در یک بنای مستطیلی شکل، چه چیزی ممکن است عجیب باشد؟ اگر نگاهی دقیق تر به پارک AAMI بیاندازید متوجه می شوید که چرا این استادیوم نام خود را به عنوان نسل جدید از استادیوم های ورزشی به ثبت رسانده است.

بارزترین ویژگی این بنا سقف آن است که در ساخت آنها از گنبدهای ژئودزیک مهندس آمریکایی، باکمینیستر فولر، الهام گرفته شده است. برای ساخت این سیستم، لازم است که تعداد زیادی چند ضلعی به هم پیوسته ساخته شوند تا در نهایت نوعی کره را بسازند. به این ترتیب، سازه نهایی بسیار قوی خواهد بود و نسبت به بناهای سنتی، از مواد و مصالح کمتری در آن استفاده خواهد شد.


سقف این بنا، همانطور که در تصویر می بینید متشکل از تعدادی گنبد است که همچون یک سطح حبابی شکل به یکدیگر متصل شده اند و نسبت به بناهای معمولی ۵۰ درصد فولاد کمتری در آن مورد استفاده قرار گرفته است. این بنا همچنین تا حد ممکن از مواد بازیافتی بهره می گیرد؛ برای نمونه آب ناشی از بارندگی که در سقف آن جمع می شود میزان مصرف انرژی اش را همراه با یک سیستم اتوماسیون به میزان قابل ملاحظه ای پایین می آورد.

این بنا بعد از افتتاحش در سال ۲۰۱۰ میلادی، جوایز متعددی را به خاطر نوآوری های معماری، برتری های مهندسی و تکنیک های سازگار با محیط زیستش دریافت کرد (ظرفیت این استادیوم برابر با ۳۰ هزار نفر اعلام شده است).


اریکسون گلوب


بحث از اماکن ویژه سرگرمی و اوقات فراغت به میان آمد، بهتر از یادی کنیم از اریکسون گلوب؛ ورزشگاهی در استکهلم که رکوردهای مختلفی را به ثبت رسانده است. قطر این بنا برابر با ۱۱۰ متر است و ارتفاع داخلی اش به ۸۵ متر و حجمش به ۶۰۰ هزار متر مکعب می رسد.

این بنا عنوان بزرگ ترین سازه کروی دنیا را در اختیار دارد و جالب است بدانید که برای رسیدن به این عنوان زمان زیادی هم صرف نشد؛ اولین کلنگ این سازه در دهم سپتامبر سال ۱۹۸۶ میلادی بر زمین زده شده و خود بنا نیز با کاربری تجاری در ۱۹ فوریه سال ۱۹۸۶ میلادی گشایش یافت و این یعنی کل پروسه ساخت و ساز آن در حدود ۲.۵ سال به طول انجامید.

اریکسون گلوب به اندازه ای بزرگ هست که برای انجام مسابقات هاکی مناسب باشد. این مرکز همچنین بزرگترین الگوی آموزشی جهان نیز به شمار می رود. بله درست شنیدید. دپارتمان نجوم دانشگاه استکهلم چندی پیش تصمیم گرفت که کل منظومه شمسی را با استفاده از سازه هایی که در سرتاسر سوئد پراکنده شده اند به تصویر بکشد.

در این تصویر سازی، اریکسون گلوب نقش خورشید را ایفا کرد و مدلی با نسبت یک به ۲۰ میلیون تهیه شد. گفتنی است که تمامی سیارات داخل منظومه نیز در داخل محدوده استکهلم قرار داشتند اما سیارات بیرونی به آنطرف مرزهای این شهر کشیده شدند. برای نمونه نپتون در Söderhamn قرار داشت که در ۲۴۶ کیلومتری گلوب بود و پلوتو نیز در Delsbo در ۳۰۰ کیلومتر آنطرف تر واقع شده بود.


دفتر مرکزی تلویزیون چین


در نگاه نخست دفتر مرکزی تلویزیون چین بیشتر شبیه به یک نقاشی به نظر می آید که گویی از حلقه های بی پایان و راه پله هایی ساخته شده که هیچگاه تمام نمی شوند.

این ساختمان در سال ۲۰۱۲ میلادی و بعد از اتمام پروسه ۱۰ ساله طراحی اش افتتاح شد. امروز این سازه عجیب و غریب از تمامی نقاط پکن قابل رویت است و در کنار «آشیانه پرنده» و «مکعب آبی» که از نمادهای المپیک سال ۲۰۰۸ محسوب می شوند، به نمادی از آینده چین به عنوان یک ابرقدرت بین المللی بدل شده. گفتنی است که طراحی این بنا را شرکت هلندی OMA برعهده داشته و آن را به عنوان رقیبی برای آسمان خراش های تکراری و خسته کننده طراحی کرده استت.

دوری که در تصویر می بینید با اتصال دو برج کج به یکدیگر (از بالا و پایین) ایجاد شده است. یکی از این دو برج ۵۴ طبقه دارد و در زمینی به مساحت ۲۳۴ متر بنا شده است. برج دوم نیز ۴۴ طبقه است و در یک زمین ۲۱۰ متری احداث شده است.


پل غلتان


ساختن بناهای بزرگ شاید یکی از آسان ترین روش پیش روی معماران برای اثرگذاری بر مخاطبانشان باشد. اما این راهکار همیشه هم جواب نمی دهد و بعضا طراحان و معماران دست به کارهای خارق العاده دیگری برای این منظور می زنند. پل غلتان عنوان سازه ایست در لندن که به عابران اجازه می دهد روی کانال آبی گرند یونیون راه بروند. این پل که طولش به ۱۱.۸ متر می رسد دربرگیرنده هشت بخش چوبی-فولادی است که با مهارت به هم متصل شده اند و شکلی کاملا مسطح دارند.

بافعال شدن پیستون های هیدرولیکی این پل، بخش های یاد شده از جای خود بلند شده و شروع به چرخیدن می کنند و به این ترتیب کل بنا شروع به حرکت می کند. حرکت این پل مانعی را برای عبور و مرور قایق ها در داخل کانال آب ایجاد نمی کند و خود بنا نیز بیشتر شبیه به یک مجسمه است که در کناره مسیر آب واقع شده است. پل غلتان حاصل ذهن Thomas Heatherwick است که دیگر عجایب معماری از جمله مشعل بزرگ بازی های المپیک ۲۰۱۲ در لندن را در کارنامه حرفه ای خود دارد.