Cuộc tấn công khủng bố vào Trung tâm thương mại thế giới đã đặt ra hoài nghi về sự an toàn của các tòa nhà chọc trời. Vấn đề này trở thành tâm điểm trong suốt một thời gian dài, nhưng kể từ đó, các tòa nhà ngày càng vươn cao và chứa nhiều tham vọng hơn.
Tưởng nhớ về ngày 11/9 lịch sử, chúng ta hãy cùng xem các thiết kế tòa nhà chọc trời đã thay đổi như thế nào trong 20 năm qua.
Sau vụ tấn công Tòa tháp đôi vào ngày 11/9/2001 khiến một cặp tòa nhà chọc trời 110 tầng ở Manhattan sụp đổ, nhiều người đã đặt ra câu hỏi về tương lai của các tòa nhà cao tầng.
James von Klemperer, chủ tịch của Kohn Pedersen Fox, công ty chịu trách nhiệm thiết kế 4 trong số 10 tòa nhà chọc trời cao nhất thế giới, cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng 11/9 sẽ chấm dứt tham vọng vươn cao bấy lâu nay”.
Tuy nhiên, rõ ràng điều đó đã không xảy ra, trên thực tế, 20 năm qua đã chứng kiến sự bùng nổ của các siêu tháp trên khắp thế giới.
Von Klemperer chia sẻ với Dezeen: “Đó không phải là vấn đề quan điểm, thực tế nó đã không ngăn cản được chúng tôi ngày càng xây cao. Rất nhiều nhà cao tầng đã được xây dựng hơn so với trước đây. Vì vậy, có thể nói đây đang là thời kỳ phục hưng của thiết kế và phát triển các tòa nhà xảy ra sau ngày 11/9”.
Sự sụp đổ của Tòa tháp đôi khiến các kiến trúc sư phải xem xét lại mức độ an toàn của các tòa nhà chọc trời
“Ý tưởng về những tòa nhà chọc trời như một biểu tượng của sự tiến bộ và quyền lực chưa bao giờ biến mất”
Cùng với sự gia tăng số lượng của các tòa nhà trong 20 năm qua, chiều cao của các tòa nhà chọc trời cũng tăng lên đáng kể.
Theo Ken Lewis, kiến trúc sư của SOM, công ty thiết kế tòa nhà cao nhất thế giới: “Một trong những thay đổi quan trọng nhất đối với thiết kế nhà chọc trời trong 2 thập kỷ qua là sự gia tăng nhanh chóng của các tòa nhà siêu cao – những tòa nhà có chiều cao lên tới hơn 300m.
Vào năm 2000, có khoảng 25 tòa tháp siêu cao trên thế giới. Ngày nay, con số đã lên đến hơn 200, chưa kể các tòa nhà đang xây dựng. Ý tưởng về những tòa nhà chọc trời như một biểu tượng của sự tiến bộ và quyền lực thực sự chưa bao giờ biến mất.
Eui-Sung Yi, đối tác của Morphosis ở Los Angeles cho rằng vụ tấn công 11/9 trực tiếp dẫn đến việc tạo ra các tòa nhà siêu cao đầy tham vọng. “Lý do tại sao các tòa tháp được nhắm mục tiêu là vì tầm vóc biểu tượng của chúng. Vì vậy, các tòa nhà chọc trời tồn tại đã không biến mất mà ngược lại còn sinh sôi nảy nở”.
Tòa nhà siêu cao Burj Khalifa bắt đầu được xây dựng chỉ ba năm sau các vụ tấn công
An ninh tòa nhà là yếu tố trung tâm
Hỗ trợ sự gia tăng đáng kể của các tòa nhà siêu cao là những cải tiến hiện đại của hệ thống an ninh. Về mặt vật lý, việc bảo vệ phần khối đế tòa nhà bằng lớp thanh chắn xe cộ và lớp phủ chống cháy nổ là tiêu chí chính. Hệ thống hậu cần và lối vào tòa nhà cần được xem xét kỹ lưỡng, đảm bảo không có bãi đậu xe ở các phần nhạy cảm của bất kỳ tòa nhà nào. Do đó, các kiến trúc sư phải tìm ra giải pháp tăng tiện ích cho cư dân khi kết hợp các biện pháp an ninh vào trong tòa nhà. Các kỹ thuật này bao gồm triển khai công nghệ thông minh như nhận dạng khuôn mặt để theo dõi những người trong tòa nhà mà không làm cản trở quá trình di chuyển ra vào của họ.
Lepine nói thêm: “Không ai muốn xây một pháo đài không được đón nhận. Vì vậy các giải pháp thông minh tiếp tục được phát triển với hệ thống an ninh được tăng cường, kiểm soát tất cả các cấp độ truy cập của tòa nhà”.
Thiết kế lối thoát hiểm được xem xét lại
Theo Lewis, đối tác của SOM, cách trực tiếp nhất mà sự kiện 11/9 tác động đến thiết kế nhà chọc trời không thể nhìn thấy từ bên ngoài. Và nhiều quốc gia bắt đầu hợp tác chia sẻ quy tắc xây dựng và phương pháp thiết kế, xây dựng các siêu tòa nhà.
Ông nói “Hậu quả của ngày hôm đó đã dẫn đến việc kết hợp các mã xây dựng quốc tế vào các mã địa phương trên toàn thế giới.
Ngày nay, có sự chồng chéo lớn giữa các quy chuẩn xây dựng ở khắp mọi nơi. Việc có một tiêu chuẩn phổ quát hơn cho phép kiến trúc sư và kết cấu sư chia sẻ thông tin, học hỏi cốt lõi thiết kế và an toàn tính mạng một cách hiệu quả”.
Georgina Robledo, đối tác liên kết tại hãng phim Rogers Stirk Harbour + Partners của Vương quốc Anh, đã thiết kế một tòa nhà chọc trời, nói với Dezeen rằng một trong những thay đổi lớn nhất đối với quy tắc xây dựng liên quan đến lối thoát hiểm, sau khi đánh giá việc sơ tán Tháp đôi ở Mỹ.
Tại tòa tháp đôi chỉ có một số cầu thang thoát hiểm hẹp dẫn đến việc di tản chậm sau các cuộc tấn công. Cầu thang cắt kéo hiện không được khuyến khích và cần có những lối thoát hiểm hợp lý hơn. Cầu thang cần rộng hơn và chiếu sáng dự phòng trở thành yêu cầu bắt buộc.
Thang máy chuyên dụng để lính cứu hỏa sử dụng trong trường hợp khẩn cấp ngày càng phổ biến, bên cạnh thang máy sơ tán cư dân như một giải pháp hỗ trợ cho cầu thang bộ. Yêu cầu đặt ra phải đa dạng và tách biệt các phương tiện thay thế để thoát hiểm.
Công nghệ thang máy được sử dụng trong các tòa nhà chọc trời cũng đã được cải thiện về tốc độ và hiệu quả trong việc di chuyển qua các tầng, có nghĩa là mọi người có thể di tản khỏi tòa nhà nhanh hơn trước đây rất nhiều.
Trung tâm Thương mại World Trade Center của SOM được xây dựng trên địa điểm của Tháp Đôi
Bê tông chịu lực trở nên phổ biến
Các vật liệu được sử dụng để xây dựng các tòa nhà chọc trời cũng đã được xem xét lại trong 20 năm qua. Lõi của tòa nhà có chứa lối thoát hiểm thường được xây dựng bằng bê tông chống cháy chịu lực cao.
Tại World Trade Center, các lõi cầu thang của Tháp Đôi chứa trong các tấm thạch cao có độ bền thấp. Sau cuộc tấn công, chúng bị phá hủy hoàn toàn tại các khu vực chịu tác động và làm mắc kẹt dân cư trong tòa nhà.
Lewis, đối tác của SOM cho biết: “Sự kiện 11/9 thực sự đã đưa về bản chất quan trọng của cốt lõi tòa nhà, đồng thời tất cả mọi thứ nằm trong cốt lõi đó”.
Các lõi bê tông cường độ cao hiện nay đã trở nên phổ biến, kết hợp với một lượng lớn các thanh cốt thép đặc biệt thường được kết hợp để che chắn.
Cầu thang trong các tòa nhà chọc trời hiện đại cũng là cầu thang áp suất cao, chúng ngăn khói thấm qua các cánh cửa đóng để tạo điều kiện tốt hơn cho việc tiếp cận thoát hiểm và chữa cháy. Robledo nói thêm: “Việc làm cứng và áp suất của cầu thang cho phép không gian được thông gió nhưng không bị ảnh hưởng bởi nguy cơ hỏa hoạn”.
Những tòa nhà xuyên thủng mây trắng ở Dubai
Sử dụng dự phòng tích hợp ngăn chặn sụp đổ
Trong 2 thập kỷ qua, các kỹ sư đã phát triển cách để tạo ra cấu trúc với khả năng dự phòng tích hợp – nghĩa là các tòa nhà chọc trời thường được thiết kế để chống lại sự sụp đổ liên tục.
Sụp đổ liên tục là sự cố kết cấu của một tòa nhà, xảy ra khi một phần tử kết cấu chính bị hỏng và gây ra sự cố cho các phần tử liền kề. Đây là những gì xảy ra tại Tháp đôi sau vụ tấn công, vì hỏa hoạn và nhiệt độ cao do va chạm dẫn đến các tấm sàn bị võng và kết cấu thép bị xô lệch.
Adrian Smith, người đã thiết kế tòa nhà cao nhất thế giới khi làm việc tại SOM và đồng sáng lập studio chuyên gia về nhà chọc trời Adrian Smith + Gordon Gill Architecture, cho biết rằng dự phòng tích hợp giúp ngăn ngừa sự cố kết cấu khi các phần tử bị hư hỏng.
“Nếu có một máy bay khác tấn công thì ý tưởng sẽ là, nếu nó lấy đi một cột thì các cột khác phải đủ vững chắc để chịu tải trọng khi cấu trúc bị thiếu khuyết”. Điều này đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế của Smith về Burj Khalifa, tòa nhà cao nhất thế giới được xây dựng chỉ 3 năm sau vụ tấn công khủng bố.
Nỗ lực tạo ra tòa nhà cao cấp hỗn hợp
Những thay đổi khác đối với việc thiết kế tòa nhà chọc trời trong 20 năm qua không liên quan đến sự kiện 11/9 bao gồm tăng cường chức năng cho tòa nhà thay vì chỉ dành riêng cho văn phòng.
Đối tác của Morphosis tại New York, Ung Joo Scott Lee cho biết đây là một trong những thay đổi tích cực nhất trong thiết kế nhà chọc trời vì nó đảm bảo rằng cấu trúc này mang đến lợi ích cộng đồng rộng lớn hơn.
“Từ một quan điểm tích cực, tôi nghĩ rằng cuộc thảo luận về hình dáng tòa nhà đã mở rộng hơn, làm thế nào để tạo ra những thứ có thể giúp ích cho khía cạnh chung của tòa tháp. Có một nỗ lực lớn hơn nhiều trong việc thận trọng tìm ra cách thức xây dựng tòa tháp cao đa dụng để cho phép nhiều người thuê và nhiều không gian khác nhau”.
Các tòa nhà chọc trời hỗn hợp như Tháp Azrieli của KPF ngày càng trở nên phổ biến
Thiết kế nhà chọc trời được tiến hành trong thế giới ảo
Hình dáng bên ngoài tòa nhà cũng đã được cải thiện đáng kể với mục đích nâng cao hiệu suất môi trường cho các tòa nhà chọc trời. Robledo giải thích “Hiệu suất của lớp vỏ được nâng cao, điều đó cho phép kiểm soát năng lượng tốt hơn”.
Theo Lewis, sự cải tiến này được hưởng dẫn hiệu quả nhờ công nghệ kỹ thuật số, đảm bảo các tòa tháp có thể được xây dựng một cách kinh tế hơn so với trước đây. Ông giải thích “Thiết kế tính toán đã tiến bộ đến mức chúng tôi có thể làm việc trên những phần mềm này hiệu quả hơn nhiều, lặp lại chúng hàng trăm lần, nếu không muốn nói là hàng nghìn lần so với bất kỳ thời điểm nào trong quá khứ.
Thiết kế được thực hiện 3 chiều trong một thế giới ảo, nơi chúng tôi có thể đánh giá hiệu quả của hoạt động và môi trường một cách gần gũi và sát với thực tế nhất”.
Ibstac Architects & Planners
Biên dịch từ Dezeen.com
