Le gratte-ciel pour de vrai

●Muriel Valin

Le gratte-ciel pour de vrai

●Muriel Valin

名副其實(shí)的摩天大樓

Le chantier de la Kingdom Tower a démarré.Mais que de défis pour passer le cap des 1000 m de haut!

Avec sa pointe effilée et sa silhouette asymétrique,la Kingdom Tower ne va pas rester longtemps sur le papier.Depuis le 27 avril 2014,cette tour sort de terre le long de la mer Rouge,en Arabie Saoudite.Elle devrait tutoyer les nuages au-dessus de Jeddah dès 2019.

Une tour de plus dans le palmarès des gratte-ciel?Certes,mais celle-ci a été con?ue pour dépasser le cap vertigineux du kilomètre de hauteur—on ne conna?t pas encore précisément sa hauteur finale.

王國塔已經(jīng)破土動(dòng)工。然而平地建起1000米的高樓可謂困難重重!

纖細(xì)的尖頂搭配不對稱的塔身,王國塔將不再是圖紙上的構(gòu)想。2014年4月27日,這座位于紅海之濱的沙特阿拉伯高樓破土動(dòng)工,有望于2019年在吉達(dá)市上空直插云霄。

又一座高樓將躋身世界摩天大樓排行榜?那是當(dāng)然!按照設(shè)計(jì),王國塔的高度會(huì)突破一千米,但我們還無法得知最終的精確高度。

Un cap plus que symbolique：à cette hauteur,les défis techniques se révèlent eux aussi gigantesques.Comment résister à la force des vents?Quelles fondations?Quels matériaux?Combien de temps pour que les ascenseurs montent jusqu'au dernier étage?Et l'isolation?

?Notre projet est parti d'un concours lancé en 2009 par la société Jeddah Economic Company,qui invitait à dessiner une tour de 1 km de hauteur à la fois réalisable techniquement et efficace en termes de construction ?,raconte l'un des architectes,Peter Weismantle.

現(xiàn)實(shí)的難關(guān)擺在面前：如此的高度帶來了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。怎樣抵制強(qiáng)風(fēng)?需要怎樣的地基?選用何種材料?電梯多久可以到達(dá)最高層?還有,如何隔熱?

王國塔的一位建筑師皮特·維斯曼特解釋說：“2009年,吉達(dá)經(jīng)濟(jì)公司主辦了一場競賽,大賽要求設(shè)計(jì)1000米的高塔,既要在技術(shù)上有可行性,又要在建造上能夠?qū)嵤?。我們的?xiàng)目就是從那時(shí)啟動(dòng)的?！?/p>

Son cabinet,Adrian Smith+Gordon Gill,est dirigépar le concepteur de la Burj Khalifa,la tour actuellement la plus haute du monde(828 m),dont l'équipe a décidé de copier la forme et l'ossature en Y.

? Cette forme en tripode est la meilleure pour atteindre une telle hauteur sans s'appuyer sur une base trop large.Elle permet en plus de placer un noyau rigide au centre qui va garantir une parfaite stabilité ?,confirme Jér?me Quiévreux,de l'agence SRA Architectes,concepteur de tours en France.

他所在的戈登·吉爾和艾德里安·史密斯建筑事務(wù)所的負(fù)責(zé)人為哈利法塔的設(shè)計(jì)師,這是目前世界最高的建筑,高達(dá)828米,因而其團(tuán)隊(duì)決定復(fù)制哈利法塔外形和Y形構(gòu)架。

“對于如此的高度來說,三腳基底的設(shè)計(jì)是最佳的,無需很大的底座支撐。另外,這一設(shè)計(jì)通過加固中心內(nèi)核還能確保完美的穩(wěn)固性?！狈▏鳶RA Architectes高塔建筑師事務(wù)所的熱羅姆·基耶夫勒的說法證實(shí)了這一點(diǎn)。

? Nous n'avons pas testé de nouveau matériau ni procédéde construction sur ce projet,vu son envergure,explique Peter Weismantle.Nous avons choisi des techniques d'ingénierie déjà éprouvées sur de plus petits immeubles,que nous poussons à leurs limites.?

Il y a même eu une bonne surprise.? On pensait que le vent allait continuer à prendre de la puissance avec la hauteur.Mais nos simulations et le travail sur maquette en soufflerie ont montréqu' à partir d'une certaine altitude,le rythme de cette croissance diminue ?,poursuit-il.Ce qui a permis d'alléger certains points du batiment.

Alors que la chape qui coiffe les piliers de la fondation est quasiment terminée,la grande ascension peut être entreprise.Le défi ne fait que commencer.

皮特·維斯曼特解釋道：“考慮到工程的規(guī)模,我們還沒有對新材料以及建造方法進(jìn)行測試。我們選擇已經(jīng)在較小建筑上試驗(yàn)過的工程學(xué)技術(shù),并將其發(fā)揮到極致。”

進(jìn)而,驚喜出現(xiàn)了,皮特·維斯曼特補(bǔ)充說：“我們本以為隨著高度的增加,風(fēng)力會(huì)隨之變強(qiáng)。但是我們用模型進(jìn)行的風(fēng)機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)證明,在一個(gè)特定的高度以后,風(fēng)力增強(qiáng)的速度反而降低了?！边@使得建筑的承受的風(fēng)力負(fù)荷減輕了。

王國塔的地基樁幾近完成,高樓即將平地而起。然而,挑戰(zhàn)才剛剛開始。

1 km de défis 1000米的挑戰(zhàn)

Un chantierà1,2 milliard de dollars,qui a déjà mobilisé 100 ouvriers pendant six mois pour les fondations et devrait être achevé d'ici cinq ans,au mieux...A Jeddah se construit une tour d'une hauteur inédite,dotée du point d'observation le plus élevé du monde,à 650 m audessus,la tour sera une simple flèche ornementale,qui accueillera des locaux techniques.La majorité des pièces ont été préfabriquées et seront assemblées sur site avec des grues télescopiques.D'ores et déjà,5 défis ont été identifiés...qui restent à relever.

一個(gè)耗資12億美元、100個(gè)工人耗時(shí)6個(gè)月完成地基施工的工程,一項(xiàng)最快5年內(nèi)完成的龐大工程……吉達(dá)市在建造前所未有的新高度,高樓設(shè)有全世界最高的觀望臺(tái),在650米高度以上,頂端就像是一支箭高聳矗立,起到美觀作用,技術(shù)部門將安排在這里。建筑內(nèi)的大多數(shù)房間都預(yù)先建造完工,由伸縮式起重機(jī)完成組裝。然而,依舊存在5大難題亟待解決……

Le défit de la résistance au vent御風(fēng)的難題

Pour assurer sa rigidité sans la doter d'une base trop large(4 000m2),la tour a été con?ue suivant une forme aérodynamique effilée,en Y.Son noyau comprend trois murs de contreventement épais,terminés par trois raidisseurs,qui grimpent le long de la structure et limitent les effets de torsion.Malgré tout,l'architecte prévoit qu'en cas de grand vent,le sommet de la tour se déplacera de 2 m par rapport à son axe,tandis que la zone la plus haute accessible par les occupants oscillera de 1,2 m.

王國塔設(shè)有巨型的底座(4000平方米),因此為了保證它的堅(jiān)固性,塔身采用細(xì)長的Y狀流線型設(shè)計(jì)。建筑中柱由三面厚斜撐構(gòu)成,三個(gè)加強(qiáng)筋加固建筑,限制扭轉(zhuǎn)作用。建筑師依然考慮到遭遇強(qiáng)風(fēng)的情況,大樓頂部將會(huì)偏離中軸線2米,而大樓居住者可達(dá)的最高區(qū)域會(huì)搖擺1.2米。

Le défit des matériaux材料的難題

Dans ce domaine,le ma?tre d'ouvrage a choisi de ne pas innover.Parce que ces matériaux ont fait leurs preuves et qu'ils sont moins chers et plus faciles à poser,il a exigé d'utiliser de l'acier et,autant que possible,du béton classique.C'est donc en partant de ce cahier des charges que la structure a été imaginée,tout en tenant compte de la difficulté à couler du béton sous pression à des hauteurs si extrêmes.Concrètement,500 000 m3de béton et 80 000 tonnes d'acier vont être nécessaires à la construction.

建筑師沒有選擇在建筑材料上再做創(chuàng)新,他們?nèi)匀贿x用鋼筋和盡可能多地使用傳統(tǒng)混凝土,因?yàn)檫@些材料歷經(jīng)檢驗(yàn),且更廉價(jià),更易于搭建。因而,建筑師在此技術(shù)規(guī)范下著手設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu),同時(shí)超高層施工條件下澆筑混凝土的難度也被考慮在內(nèi)。具體而言,建筑工程需要50萬立方米混凝土和8萬噸鋼材。

Le défit des ascenseurs電梯的難題

Pour desservir les 530 appartements,les 200 chambres d'h?tel et les parkings,57 ascenseurs vont grimper et descendre les quelque 650 m de zones habitables(jusqu'à l'observatoire)à la vitesse de 10 m/s.Un nouveau type de cable,constitué d'un noyau à base de fibre de carbone,a été mis au point.Des clapets s'ouvrant dans les cabines pallieront la dépressurisation lors des montées et descentes.Enfin,les machineries des ascenseurs seront équipées de trappes pour moduler la température le long desétages.

為了通往530間公寓、200間酒店客房以及各停車場,57部電梯將會(huì)在650米的使用區(qū)范圍內(nèi)(直到觀景臺(tái))以10米/秒的速度上下運(yùn)行。電梯運(yùn)用了一種碳纖維材質(zhì)的新型纜繩。在升降過程中,電梯間的閥門會(huì)張開以緩解壓力降低的不適感。電梯另外配備了翻板活門以調(diào)節(jié)樓層間的溫度。

Le défit énergique 能源的難題

Pour éviter qu'un édifice si élevé devienne un gouffre énergétique,en termes de climatisation notamment,sa forme a été con?ue de telle sorte qu'il s'auto-régule thermiquement par un jeu d'ombres.La course du soleil a été modélisée autour du batiment,puis des encoches en fa?ades ont étédessinées pour faire de l'ombre sur les murs voisins à différents moments de la journée.De surcro?t,les murs extérieurs seront isolés,en particulier grace à des vitres à basse émissivité.

為了避免如此高的建筑變成一個(gè)耗能的無底洞,尤其是空調(diào)設(shè)備,建筑外形的設(shè)計(jì)運(yùn)用了自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的陰影效應(yīng)。陽光照射建筑四周,使外墻上的凹痕會(huì)在一天的不同時(shí)刻形成陰影槽。另外,低輻射率比的玻璃幕墻使得建筑外墻具有良好的隔熱性。

Le défit des fondations地基的難題

Pour identifier à quelle profondeur la structure peut s'ancrer de manière stable,une étude géologique fine du sous-sol de Jeddah a été réalisée.Le défi est d'autant plus important que ce sous-sol est composé de calcaire corallien fissuré,de sable et de gravier.Différentes souscouches,àdifférentes profondeurs,ont été repérées.Pour s'appuyer dessus,270 piliers en béton spécial,doté d'une résistance à la compression de 75 MPa,ont étéconstruits;ils sont longs de 50 à 110 m,pour 1,5 m de diamètre maximum.Le tout est coiffé d'un radier,une chape de béton et d'acier de 5 m d'épaisseur.

為了確定建筑獲得穩(wěn)固支撐的地基深度,技術(shù)人員對吉達(dá)市的地質(zhì)進(jìn)行了精細(xì)的勘探。由于地下層由開裂的珊瑚灰?guī)r、砂石和碎砂礫構(gòu)成,地基的難題顯得更為復(fù)雜。不同深度的不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了測定。為了能夠承擔(dān)荷載,270根最大直徑為1.5米、可承壓75兆帕的特殊混凝土樁基被打入50米到110米的地下。全部樁基另有厚度為5米的鋼筋混凝土防水保護(hù)層。

趙萱 譯自

Science&vie,N°1163,ao?t 2014 △