همه چیز درباره نحوه ساخت برج خلیفه

برج خلیفه که از سال 2010 افتتاح شد، رسماً بلندترین برج جهان با 300 متر بیشتر از برج توکیو است. بیش از شش سال در ساخت این پروژه زمان صرف شده است. برج خلیفه یک تعهد بزرگ بود که دید جسورانه را با جهشی شجاعانه به سوی ناشناخته‌های مهندسی همراه می‌کرد. تحقق آن نه تنها به چشم اندازی بلند نیاز داشت، بلکه به پول و نبوغ طراحی و مهندسی نیز نیاز داشت. در این بررسی به طور کامل در مورد نحوه ساخت برج خلیفه صحبت می‌کنیم.

طراحی برج خلیفه

شرکت معماری Skidmore, Owings & Merrill طراح و مهندسی این برج را بر عهده داشت. تیم طراحی چیزی را توسعه دادند که به پلان مارپیچی Y معروف شد که برای شکل دادن به هسته ساختاری برج استفاده شد. این طرح از یک هسته مرکزی استفاده می‌کند که هر بال ساختمان از طریق یک هسته مرکزی شش وجهی بال‌های دیگر را تقویت می‌کند. این هسته مرکزی مقاومت پیچشی سازه را فراهم می‌کند.

طراحی تقاطع دیوار و راهرو به این معنی است که تمام بتن عمودی برای تحمل بارهای ثقلی و جانبی استفاده می‌شود. از آنجایی که ساختمان در ارتفاع مارپیچی می‌چرخد، بال‌ها به سمت عقب قرار می‌گیرند تا صفحات مختلف کف را فراهم کنند. این عقب نشینی‌ها همچنین دارای مزیت ارائه عرض متفاوت به برج برای هر طبقه متفاوت هستند. این شکل پلکانی باعث اختلال در جریان باد در ارتفاع ساختمان می‌شود.

فضای داخلی برج

طراحی داخلی مناطق عمومی برج خلیفه توسط دفتر شیکاگو Skidmore, Owings & Merrill LLP  انجام شد و توسط طراح برنده جایزه Nada Andric رهبری شد. این برج دارای شیشه، فولاد ضد زنگ و سنگ‌های تیره صیقلی، به همراه کفپوش تراورتن نقره‌ای، دیوارهای گچبری ونیزی، فرش‌های دست ساز و کفپوش سنگی است. بیش از 1000 اثر هنری از هنرمندان برجسته خاورمیانه و بین المللی برج خلیفه و بلوار عمار (Emaar) اطراف آن را تزئین کرده‌اند.

بسیاری از قطعات به طور ویژه توسط عمار سفارش داده شده‌اند. دو پیمانکار اصلی تجهیز داخلی دپا و فینو اینترنشنال بودند. در مقطعی، متخصص قراردادهای داخلی دپا به مجله Arabian Business گفت که کار تجهیز برج یک کابوس است. این شرکت یک قرارداد 600 میلیون دلاری برای نظارت بر تناسب نزدیک به 1000 آپارتمان مسکونی و خدماتی و همچنین راهروها و لابی‌های آسانسور به دست آورد. علی‌رغم چالش‌های جابه‌جایی افراد و مصالح تا طبقه 100، این شرکت کار را در زمان معقولی انجام داد.

فونداسیون برج خلیفه

اگر می‌خواهید بلند بسازید، ابتدا باید عمیقاً حفاری کنید و فونداسیون را تا زیر سطح پایین ببرید. روبنای برج توسط یک تشک بتن مسلح بزرگ پشتیبانی می‌شود که به نوبه خود توسط 192 شمع بتنی مسلح حفاری پشتیبانی می‌شود. این تشک 3.7 متر ضخامت دارد و در چهار بار مجزا به حجم 12500 متر مکعب بتن ساخته شده است.  Bauer Spezialtiefbauبا بنیاد خاورمیانه، بسیاری از کارهای شمع ‌بندی را بر عهده گرفت که نیاز به غرق شدن سوراخ‌ها برای شمع‌های ریخته ‌شده در محل، تا عمق 43 متری داشت.

بائر BG40 که توسط برخی به عنوان رولزرویس در دنیای دکل حفاری شناخته می‌شود، می‌تواند همانطور که از نامش پیداست، گشتاور 40 نانومتری ارائه دهد. البته شرایطی وجود ندارد که بتوانیم تصور کنیم که در آن به چنین قدرت سنگینی برای حفاری سوراخ‌های شمع‌ بندی نیاز داشته باشید، با این حال، ذخیره گشتاور به این معنی است که فشار کمتری به دستگاه وارد می‌شود، بنابراین می‌تواند کاری که لازم است را انجام دهد. حدود 45 هزار مترمکعب بتن با وزن بیش از 110 هزار تن برای فونداسیون ریخته شد که معادل 18 استخر شنا در اندازه المپیک است، با 192 شمع که تا عمق بیش از 50 متر اجرا می‌شود.

یک بتن با تراکم بالا و نفوذپذیری کم در فونداسیون و همچنین یک سیستم حفاظت کاتدی در زیر تشک استفاده شدند. این تلاشی برای مقابله با اثرات آب‌های زیرزمینی بسیار خورنده است. حفره‌های 192 شمع عمیق در سال 2004 غرق شدند. هر یک از آنها به گونه‌ای طراحی شده بودند که در محل ریخته شوند و به همین دلیل باید بسیار عمیق باشند. شرایط زمینی در سایت برج مساعد بود، خاک نرم، اما ناپایدار نبود و حفاری آسان بود. سایر مکان‌ها در این منطقه چندان خوش شانس نیستند، سنگ آهک طبیعی ابتدا نیاز به شکستن با اتصال شکن دارد.

مقدار بتن و فولاد

شما می‌دانید که بیش از 45 هزار متر مربع بتن در ساخت فونداسیونی برج استفاده شده است. در فرآیند کلی ساخت، 330 هزار مترمکعب بتن و 39 هزار تن میلگرد فولادی استفاده خواهد شد. برای ساخت برج، BASF یک مخلوط بتن ویژه ایجاد کرد که بدون جداسازی به ارتفاع بیش از 600 متر پمپاژ شد. به لطف افزودنی BASF Glenium Sky 504، می‌توان روی بتن بیش از سه ساعت قبل از سخت شدن کار کرد. این باعث می‌شود زمان ساخت و ساز کوتاه‌تری داشته باشد و عمر مفید بیشتری به ساختمان می‌دهد و آن را پایدارتر می‌کند.

بتن ریزی برج خلیفه

در نوامبر 2007، مرتفع‌ترین دیوارهای هسته بتن مسلح با استفاده از بتن پمپ شده از سطح زمین تا ارتفاع عمودی 601 متر ساخته شدند. این رکورد قبلی برای یک ساختمان 470 متری برای برج تایپه 101 و رکورد جهانی قبلی برای پمپاژ عمودی 532 متری برای توسعه نیروگاه برق آبی ریوا دل گاردا در سال 1994 را شکست. فشار بتن در حین پمپاژ تا این سطح نزدیک به 200 بار بود. زمانی که رکورد ثبت شد، یک فوتوکال ترتیب داده شد و مسافت 601 متر به عنوان رکورد جدید گزارش شد.

مدت کوتاهی پس از آن مشخص شد که بتن باید کمی جلوتر برود و بنابراین از تجهیزات لازم برای انتقال بتن به 606 متر اضافه شد. این مخلوط با عبور از یک پمپ فشار قوی روی تریلر (Putzmeister 14000 SHP D) توانست به چنین ارتفاعات شگفت انگیزی برسد. بتن تقریباً 40 دقیقه از پر شدن قیف تا تخلیه آن از خط تحویل نیاز داشت. حجم بتن در خط با این ارتفاع نصب تقریباً 11 متر مکعب بود، یعنی تقریباً 26 تن روی پمپ پس از هر ضربه پیستون وجود داشت. در طی یک دوره 32 ماهه، پمپ فشار قوی و دو پمپ دیگر بیش از 16 هزار مترمکعب بتن با مقاومت بالا را تحویل دادند که با استفاده از واحد اندازه گیری ترجیحی ما، حدود 66 استخر در اندازه المپیک است.

نمای برج خلیفه

پوشش خارجی برج خلیفه در می ‌2007 آغاز شد و در سپتامبر 2009 تکمیل شد. در مرحله اولیه نصب، تیم با سرعت حدود 20 تا 30 پانل در روز پیشرفت کرد و در نهایت به 175 پانل در روز دست یافت. برج خلیفه رکورد جدیدی در نصب بالاترین نمای آلومینیومی و شیشه ای با ارتفاع 512 متر ثبت کرده است. وزن کل آلومینیوم استفاده شده در برج خلیفه معادل وزن پنج هواپیمای A380 است و طول کل باله‌های دماغه ای از جنس استنلس استیل 293 برابر ارتفاع برج ایفل در پاریس است.

روکش خارجی از لعاب انعکاسی با پانل‌های اسپندل فولادی ضد زنگ آلومینیومی و بافت دار و باله‌های لوله ای عمودی فولاد ضد زنگ تشکیل شده است. نزدیک به 26 هزار پانل شیشه‌ای که هر کدام به صورت جداگانه با دست برش خورده بودند، در روکش بیرونی برج استفاده شدند.

بیش از 300 متخصص روکش فلزی از چین برای انجام این کار وارد شدند. در سیستم روکش برای مقاومت در برابر گرمای شدید تابستانی دبی و برای اطمینان بیشتر از یکپارچگی آن، از موتور هواپیمای جنگ جهانی دوم برای آزمایش باد و آب پویا استفاده شده است. دیوار پرده برج خلیفه معادل 17 زمین فوتبال است.

جرثقیل‌های برج

جرثقیل‌های سطح بالا در برج همیشه مرموز بودند و اپراتور بالاترین واحد را در‌ هاله‌ای از رمز و راز قرار می‌دادند. برای شروع، نه یک بلکه سه جرثقیل Favelle Favco وجود داشتند که تا سطح 156 خدمت می‌کردند. با توجه به اینکه ماشین‌ها در بیشتر مدت پروژه 24 ساعت کار می‌کردند، می‌توان فرض کرد که تیمی متشکل از حداقل 9 راننده و بسیاری از تکنسین‌های دیگر برای اطمینان از عملکرد ایمن وجود دارند. معمولاً بار جرثقیل‌ها شامل تیرهای تقویت‌کننده فولادی بود، اما تجهیزات جوش، داربست‌ها، ژنست‌ها و حتی مخازن سوخت جرثقیل‌های دیزلی همگی باید به طبقه‌ صحیحی بالا بروند.

نصب سه جرثقیل سطح بالا نسبتاً ساده بود، زیرا بخش‌هایی از جرثقیل‌ها را می‌توان با تکمیل سطوح جدید به بالای برج منتقل کرد. با این حال، پایین آمدن برج‌ها به تفکر جانبی بیشتری نیاز داشت. اولین جرثقیل سطح بالا در نوامبر 2007 به سطح 99 منتقل شد تا به عنوان جرثقیل بازیابی در آینده عمل کند. جرثقیل سطح بالا بعدی در اکتبر 2008 سقوط کرد و یک ماشین برجسته ظاهراً در بالا گیر کرد، در حالی که مردم روی زمین حدس می‌زدند که چگونه ممکن است پایین بیاید.

پاسخ این بود که یک جرثقیل کوچک دیگر باید تا طبقه 159 بلند شود. با یک جرثقیل در این طبقه و همچنین جرثقیل در سطح 99، روند برچیدن آماده شد. این فرآیند با پایین آمدن جرثقیل از ارتفاع بیش از 700 متری خود آغاز شد. جرثقیل بخش‌های دکل خود را برداشت و آن‌ها را روی زمین پایین آورد تا زمانی که بوم و بسته قدرت در موقعیت جرثقیل بازیابی سطح 159 قرار گرفتند. از آنجا، جرثقیل بازیابی سطح 159 باقیمانده جرثقیل اصلی را جدا کرد و قطعات بوم، دکل و بسته قدرت را به جرثقیل بازیابی در سطح 99 پایین آورد که آنها را بیشتر به زمین رساند.

برچیدن جرثقیل‌ها در برج خلیفه در واقع یک چیدمان کاملاً هماهنگ بود، با این تفاوت که هنرمندان اینجا ماشین‌های بزرگی بودند. سه جرثقیل روی برج همگی واحدهای فاول فاوکو دیزلی با مشخصات مختلف بودند. این نوع جرثقیل هیدرولیک دیزلی به دلیل چرخش مفید سرعت و قدرت در آسمان ‌خراش‌های فوق‌العاده محبوب است. با این حال، یکی از چالش‌های اصلی در واقع رساندن سوخت به ارتفاع مورد نیاز بود، هیچ پمپ بنزینی در طبقه 159 وجود ندارد.

ایمنی از آتش

ایمنی در برابر آتش و سرعت تخلیه عوامل اصلی در طراحی برج خلیفه بودند. بتن تمام راه پله‌ها را احاطه کرده است و سرویس ساختمان و آسانسور آتش نشانی 5500 کیلوگرم ظرفیت دارند و بلندترین آسانسور خدماتی جهان خواهند بود. از آنجایی که نمی توان به طور منطقی از مردم انتظار داشت که از 160 طبقه پایین بروند، تقریباً در هر 25 طبقه، مناطق تحت فشار و دارای تهویه مطبوع وجود دارند.

تاسیسات برج خلیفه

خدمات مکانیکی، برق و لوله کشی برج خلیفه با هماهنگی در مرحله طراحی با همکاری معمار، مهندس سازه و سایر مشاوران توسعه یافت.‌هایدر مشاور به عنوان مشاور نظارت با مسئولیت نظارت بر اجرای MEP منصوب شد. قرارداد MEP ساختمان به یک سرمایه گذاری مشترک ETA-Hitachi-Voltas تعلق گرفت. هفت طبقه مکانیکی دو طبقه تجهیزاتی را در خود جای داده است که برج خلیفه را زنده می‌کند.

طبقات مکانیکی که در هر 30 طبقه توزیع شده‌اند، ایستگاه‌های فرعی برق، مخازن آب، پمپ‌ها و واحدهای انتقال هوا را در خود جای می‌دهند که برای اجرای ساختمان ضروری هستند. این مناطق مکانیکی معمولاً 15 طبقه بالا و پایین آنها را خدمت می‌کنند. مسیر توزیع اولیه برای خدمات از طریق بالابرهای اصلی در هسته مرکزی سازه است که علیرغم کاهش شکل کلی ساختمان با ارتفاع به همان اندازه تا سطح 150 باقی می‌ماند.

عملیات MEP توسط یک BMS مرکزی مدیریت می‌شود، با پانل‌های کنترل محلی در هر اتاق کارخانه که همه با کابل فیبر نوری به هم متصل هستند. در طول ساخت و ساز، تحویل تجهیزات MEP معمولاً در طول شب انجام می‌شد و از تریبون و زیرزمین به عنوان فضای ذخیره سازی استفاده می‌شد. جرثقیل‌ها، بالابرها و بالابرهای خدماتی برای حمل و نقل مواد مختلف استفاده شدند.

سیستم آب برج خلیفه به طور متوسط روزانه 946 هزار لیتر (250 هزار گالن) آب تامین می‌کند. در زمان اوج خنک ‌سازی، برج خلیفه به حدود 10 هزار تن خنک ‌کننده نیاز خواهد داشت که برابر با ظرفیت خنک ‌کننده ارائه شده توسط حدود 10 هزار تن ذوب یخ است. آب و هوای گرم و مرطوب دبی همراه با نیازهای سرمایشی ساختمان، مقدار قابل توجهی از تراکم را ایجاد می‌کند. این آب در یک سیستم لوله کشی جداگانه به مخزن نگهدارنده در پارکینگ زیرزمین جمع آوری و تخلیه می‌شود.

سیستم جمع آوری میعانات حدود 15 میلیون گالن آب مکمل در سال، برابر با حدود 20 استخر شنا در اندازه المپیک، فراهم می‌کند. این آب قرار است به باغ‌های اطراف برج هدایت شود. اوج تقاضای برق برج حدود 36 مگاوات تخمین زده می‌شود که برابر با حدود 360 هزار لامپ 100 واتی است که به طور همزمان کار می‌کنند. بر اساس یک گزارش، این برج دارای بیش از صد هزار اتصالات نور، 375 کیلومتر کابل اعلام حریق و 34 کیلومتر لوله آب سرد است.

آسانسور و بالابر برج

برج خلیفه دارای 57 آسانسور و 8 پله برقی است. آسانسور سرویس ساختمان/آتش نشانی دارای ظرفیت 5500 کیلوگرم خواهد بود و بلندترین آسانسور خدماتی جهان خواهد بود. برج خلیفه دارای بخش‌هایی متمایز است: آپارتمان‌های مسکونی، آپارتمان‌های خدماتی و اتاق‌های هتل و دفاتر شرکتی. آسانسورها در مناطقی ترتیب داده شده‌اند تا به این مخاطبان مختلف خدمت کنند، با آنچه به عنوان سیستم لابی آسمان شناخته می‌شود. لابی آسمان یک طبقه میانی است که در آن ساکنان، مهمانان و مدیران اجرایی از یک آسانسور سریع السیر به آسانسور محلی تغییر می‌کنند که در هر طبقه در قسمت خاصی از ساختمان توقف می‌کند.

لابی‌های برج خلیفه در طبقات 43، 76 و 123 واقع شده‌اند و شامل یک سالن استراحت و کیوسک، از جمله امکانات دیگر است. تمامی آسانسورها توسط شرکت Otis تامین و نصب شده است. هیچ آسانسوری برای تردد 160 طبقه برج خلیفه تعبیه نشده است. در عوض، آنها به گونه ای گروه بندی می‌شوند که با چیدمان طبقه هماهنگ شوند و با دور زدن طبقات دیگر، به مسافران خدمات سریعی به مقصد خود را ارائه دهند. آسانسور خدماتی اصلی، واقع در هسته مرکزی برج خلیفه، دارای بالاترین ارتفاع آسانسور در جهان با ارتفاع 504 متر است، بیش از ارتفاع تایپه 101 در تایوان (448 متر).

با سرعت 9 متر در ثانیه حرکت می‌کند و همچنین طولانی‌ترین مسافت طی یک آسانسور در جهان را دارد. یکی دیگر از بالابرهای خدماتی در مناره دارای بالاترین نقطه فرود جهان با 636.9 متر است. آسانسورهای دوطبقه، با ویژگی‌های نور و سرگرمی داخلی از جمله  LCD، به طور انحصاری به بازدیدکنندگان At The Top، برج خلیفه، بالاترین عرشه دید در فضای باز جهان در سطح 124 و همچنین کاربران اداری که در لابی آسمان در سطح 123 قرار دارند را می‌دهد. این واحدهای دوطبقه که برای اولین بار در خاورمیانه توسط Otis استفاده شدند، بالاترین بالابرهای دوطبقه در جهان هستند و با سرعت 10 متر در ثانیه حرکت خواهند کرد. ظرفیت آنها 12 تا 14 نفر در هر کابین است.

محوطه سازی برج

در پای برج قدرتمند، «پارک» قرار دارد، فضایی به وسعت 11 هکتار از باغ‌ها، درختان و آب ‌نماها! چیزی که شاید در مورد پارک قابل توجه باشد این است که با استفاده از یک سیستم جمع آوری آب آبیاری می‌شود که میعان را از تجهیزات خنک کننده برج بازیابی می‌کند. این پارک با حدود 15 میلیون گالن آب در سال یا برای پر کردن 20 استخر در اندازه المپیک کافی است. این پارک توسط گروه  SWA، Sausalito  طراحی شد و با  SOM، طراح برج همکاری کرد. WET، طراحان فواره دبی، شش آب نمای پارک را توسعه دادند.

مناره برج خلیفه

افتخار برج خلیفه مناره تلسکوپی آن است که بیش از 4 هزار تن فولاد ساختاری تشکیل شده است. مناره از داخل ساختمان ساخته شد و با استفاده از یک پمپ هیدرولیک به ارتفاع کامل بیش از 200 متر متصل شد. برج خلیفه علاوه بر تثبیت جایگاه برج خلیفه به عنوان بلندترین سازه جهان، در طراحی کلی آن یکپارچه است و حس کامل بودن را برای این بنای برجسته ایجاد می‌کند. این مناره همچنین دارای تجهیزات ارتباطی است. چهار طبقه بالای برج برای ارتباطات و پخش در نظر گرفته شده‌اند. این طبقات سطوح درست زیر گلدسته را اشغال می‌کنند.

شستشوی پنجره‌های برج

دسترسی به نمای بیرونی برج هم برای شستشوی پنجره‌ها و هم برای نگهداری نما توسط 18 واحد تلسکوپی ثابت و تلسکوپی ثابت، مجهز به گهواره و تعمیر و نگهداری ساختمان فراهم می‌شود. واحدهای نصب شده روی مسیر در گاراژها، در داخل سازه ذخیره می‌شوند و در صورت عدم استفاده قابل مشاهده نیستند. گهواره‌های سرنشین دار می‌توانند به کل نما از برج به پایین تا سطح هفت دسترسی داشته باشند. بازوهای واحدهای تعمیر و نگهداری ساختمان، زمانی که به طور کامل کشیده شوند، حداکثر 36 متر و طول کلی تقریباً 45 متر خواهند داشت. هنگامی که به طور کامل در موقعیت پارک شده جمع می‌شود، طول بازو تقریباً 15 متر خواهد بود. در شرایط عادی، با فعال بودن تمام واحدهای تعمیر و نگهداری ساختمان، تمیز کردن کل نمای بیرونی سه تا چهار ماه زمان نیاز دارد.

رکوردهای جهانی برج خلیفه

برج خلیفه با بیش از 828 متر و بیش از 160 طبقه، رکوردهای زیر را دارد:

• بلندترین ساختمان جهان
• بلندترین سازه مستقل جهان
• بیشترین تعداد داستان در جهان
• بالاترین طبقه اشغال شده در جهان
• مرتفع‌ترین سکوی دید در فضای باز در جهان
• آسانسور با طولانی‌ترین مسافت سفر در جهان
• بلندترین آسانسور خدماتی دنیا

حقایق خارق العاده در مورد برج خلیفه

• 28261 پانل روکش شیشه ای نمای بیرونی برج و دو ضمیمه آن را تشکیل می‌دهند.
• 1325 روز پس از آغاز عملیات حفاری در ژانویه 2004، برج خلیفه به بلندترین سازه مستقل در جهان تبدیل شد.
• در اوج ساخت و ساز روزانه 12000 کارگر و پیمانکار در محل حضور داشتند.
• 124 طبقه بالا سکوی دیدبانی است که برای عموم قابل دسترس است، با یک تراس در فضای باز.
• 606 متر ارتفاعی است که بتن به آن پمپاژ شده است که یک رکورد جهانی برای پمپاژ بتن است.
• 504 متر ارتفاعی است که آسانسور اصلی برج خلیفه بالاتر از هر آسانسوری حرکت می‌کند.
• 57 آسانسور سرنشینان را جابجا می‌کند.
• 31400 تن میلگرد در سازه برج خلیفه استفاده شده است.
• 5500 کیلوگرم ظرفیت باربری بالابر سرویس است.
• این ساختمان مقر انجمن بیس جامپینگ دبی خواهد بود.
• هیچ چیزی در شعاع 10 کیلومتری برج خلیفه دیگر هرگز مورد اصابت صاعقه قرار نخواهد گرفت.
• راننده جرثقیل در مدت زمان ساخت و ساز در بالای برج خلیفه زندگی می‌کرد و به عنوان پاداش شهروند امارات شده است.
• در صورتی که هر سازه دیگری از ارتفاع آن فراتر رود، می‌توان سطوح بیشتری را در تاریخ بعدی به ساختمان اضافه کرد.
• برج خلیفه را می‌توان از فضا دید.

منابع:

https://www.commercialinteriordesign.com