0:00

6:07

How the world’s tallest skyscraper was built - Alex Gendler

TED-Ed·6:07·Technology·B2

Chương · 6

Chương 1·Stagnation and the Leap in Dubai

Hiển thị

Tiếng ViệtAuto-scroll

0:07

By the end of the 20th century, the race to build the world's tallest skyscraper grinded to a halt.

Vào cuối thế kỷ 20, cuộc đua xây dựng tòa nhà chọc trời cao nhất thế giới gần như đã dừng lại hoàn toàn.

0:14

Each new contender was only slightly taller than the one before, and architects were running out of ways to top their previous efforts.

Mỗi đối thủ mới chỉ cao hơn tòa nhà trước đó một chút, và các kiến trúc sư dần cạn kiệt giải pháp để vượt qua những công trình trước đây của họ.

0:23

But in 2004 construction began on a new building in Dubai, promising a revolutionary design that would dwarf the competition.

Nhưng vào năm 2004, việc xây dựng một tòa nhà mới ở Dubai đã được khởi công, hứa hẹn một thiết kế mang tính cách mạng sẽ khiến mọi đối thủ phải lu mờ.

0:33

In 2009, the 828-meter Burj Khalifa was complete, surpassing the previous record-holder by over 60%.

Năm 2009, tòa tháp Burj Khalifa cao 828 mét đã hoàn thành, vượt qua kỷ lục trước đó hơn 60%.

0:42

So what innovations allowed for such a huge leap in height?

Vậy những cải tiến nào đã tạo nên một bước nhảy vọt khổng lồ về chiều cao như thế?

0:47

For most of architectural history, heavy building materials made it difficult for tall buildings to support their own weight.

Trong phần lớn lịch sử kiến trúc, các vật liệu xây dựng nặng nề khiến các tòa nhà cao tầng gặp khó khăn trong việc tự chịu tải trọng của chính mình.

0:56

To compensate, taller structures had wider, thicker masonry at the base, making them substantially more expensive.

Để bù đắp lại, những công trình cao hơn phải xây phần chân đế bằng gạch đá dày hơn, rộng hơn, khiến chi phí tăng lên đáng kể.

1:05

The arrival of industrial steel in the early 20th century helped buildings shed weight, and stretch to new heights.

Sự xuất hiện của thép công nghiệp vào đầu thế kỷ 20 đã giúp các tòa nhà giảm bớt trọng lượng và vươn tới những tầm cao mới.

1:13

But steel frames required intensive labor to produce, often under poor working conditions.

Tuy nhiên, các khung thép đòi hỏi lượng nhân công chế tạo rất lớn, thường phải làm việc trong những điều kiện thiếu thốn và khắc nghiệt.

1:19

And when they were finished, these three dimensional grids took up huge amounts of space inside buildings.

Và khi hoàn thành, hệ thống lưới không gian ba chiều này lại chiếm dụng một phần diện tích khổng lồ bên trong các tòa nhà.

1:27

Tall steel skyscrapers also had larger, less dense surfaces, making them vulnerable to strong winds.

Những tòa nhà chọc trời bằng thép cao tầng cũng có bề mặt lớn hơn và mật độ kết cấu thưa hơn, khiến chúng dễ bị tổn thương trước những cơn gió mạnh.

1:35

Architects designed various countermeasures to prevent swaying and structural damage, but to increase height further, engineers would have to completely rethink how tall buildings were designed.

Các kiến trúc sư đã đưa ra nhiều giải pháp đối phó để ngăn rung lắc và hư hại kết cấu, nhưng để nâng cao chiều cao hơn nữa, các kỹ sư buộc phải tư duy lại hoàn toàn cách thiết kế các tòa nhà cao tầng.

1:48

Enter the father of modern skyscrapers: Fazlur Rahman Khan.

Đó là lúc người cha của các tòa nhà chọc trời hiện đại xuất hiện: Fazlur Rahman Khan.

1:54

This Bangladeshi-American engineer believed tall structures should bear their weight where they were widest and most stable— on the outside.

Kỹ sư người Mỹ gốc Bangladesh này tin rằng các công trình cao tầng nên chịu tải ở nơi chúng rộng nhất và vững chắc nhất—chính là ở bên ngoài.

2:03

He proposed swapping an internal grid of steel beams for a steel and concrete exoskeleton that would make buildings more resilient to wind while using far less heavy materials.

Ông đề xuất thay thế hệ lưới dầm thép bên trong bằng một bộ khung xương chịu lực bằng thép và bê tông ở bên ngoài, giúp tòa nhà chống chịu gió tốt hơn đồng thời tiêu tốn ít vật liệu nặng hơn.

2:17

Khan developed this idea into what he called tubular designs.

Khan đã phát triển ý tưởng này thành phương pháp mà ông gọi là thiết kế dạng ống.

2:22

These buildings had exterior steel frames that were braced with concrete and connected to horizontal floor beams.

Các tòa nhà này sở hữu khung thép bên ngoài được gia cố bằng bê tông và liên kết với các dầm sàn nằm ngang.

2:30

Tubular frames proved superior at absorbing and transferring the force of wind to a building's foundation.

Khung dạng ống đã chứng tỏ sự vượt trội trong việc hấp thụ và truyền lực gió xuống móng của tòa nhà.

2:38

And since the exterior walls could bear the bulk of the load, internal supporting columns could be removed to maximize space.

Và vì các bức tường bên ngoài có thể chịu phần lớn tải trọng, các cột chống bên trong có thể được lược bỏ để tối đa hóa diện tích sử dụng.

2:47

Following the 1960s, tubular design became the industry standard.

Sau những năm 1960, thiết kế dạng ống đã trở thành tiêu chuẩn chung của toàn ngành xây dựng.

2:52

This new philosophy allowed for the construction of taller, sturdier skyscrapers, including many of the record holders for world’s tallest building.

Triết lý mới này đã cho phép xây dựng những tòa nhà chọc trời cao hơn, kiên cố hơn, bao gồm nhiều công trình từng giữ kỷ lục tòa nhà cao nhất thế giới.

3:03

But planning the Burj Khalifa would take one more innovation.

Nhưng việc lên kế hoạch xây dựng Burj Khalifa đòi hỏi thêm một phát kiến mang tính đột phá nữa.

3:07

In 2004, the late Fazlur Khan’s longtime employers, Skidmore, Owings & Merrill, completed the Tower Palace III in South Korea.

Vào năm 2004, công ty từng gắn bó lâu năm với cố kỹ sư Fazlur Khan, Skidmore, Owings & Merrill, đã hoàn thành tòa tháp Tower Palace III tại Hàn Quốc.

3:17

This building took Khan's exoskeleton design one step further, with a central column supported by three protruding wings.

Công trình này đã đưa thiết kế khung ngoài của Khan tiến thêm một bước, với một cột trụ trung tâm được nâng đỡ bởi ba cánh nhô ra bên ngoài.

3:27

Each wing’s weight carries the other two, while the heavy concrete core acts as a support beam, that also houses the building’s elevators and mechanical infrastructure.

Trọng lượng của mỗi cánh cùng gánh đỡ cho hai cánh còn lại, trong khi phần lõi bê tông nặng đóng vai trò như một dầm đỡ chịu lực, đồng thời là nơi bố trí hệ thống thang máy và hạ tầng cơ điện của tòa nhà.

3:38

This design, called the buttressed core, allowed the entire structure to work as a single load-bearing unit, supporting the building’s 73 stories.

Thiết kế này, được gọi là hệ lõi chống, cho phép toàn bộ cấu trúc vận hành như một khối chịu lực thống nhất, nâng đỡ 73 tầng của tòa nhà.

3:50

SOM was confident the buttressed core could support a much taller building, and they were determined to see how high they could go with their next project.

SOM hoàn toàn tin tưởng hệ lõi chống có thể nâng đỡ một tòa nhà cao hơn rất nhiều, và họ quyết tâm xem mình có thể chạm tới độ cao nào trong dự án tiếp theo.

4:00

As only the second building to use this design, the Burj Khalifa spans an unprecedented 163 floors.

Là công trình thứ hai áp dụng thiết kế này, Burj Khalifa vươn cao tới con số chưa từng có tiền lệ là 163 tầng.

4:10

To battle the monumental vertical and lateral forces, the design strategically places the strongest, load-bearing areas where the wind is also most powerful.

Để chống lại các lực nén thẳng đứng và lực đẩy ngang khổng lồ, thiết kế đã bố trí các khu vực chịu lực vững chắc nhất một cách chiến lược tại đúng những điểm gió thổi mạnh nhất.

4:22

Additionally, the Y-shaped layout was specifically calibrated to minimize local wind forces.

Ngoài ra, mặt bằng hình chữ Y được hiệu chỉnh đặc biệt để giảm thiểu các lực gió cục bộ tác động lên công trình.

4:29

Every several floors, one of the wings recedes slightly, forming a series of setbacks in a clockwise pattern.

Cứ sau mỗi vài tầng, một trong các cánh lại thu hẹp vào trong một chút, tạo thành một chuỗi các khoảng lùi bậc thang theo chiều kim đồng hồ.

4:37

This spiral shape disperses air currents, transforming 240 kilometer per hour winds into harmless gusts.

Hình dạng xoắn ốc này làm tiêu tán các luồng không khí, biến những cơn gió tốc độ 240 km/h thành những luồng gió giật vô hại.

4:47

Considering its height and unique design, the Burj Khalifa was completed in a staggeringly short five year period.

Xét đến chiều cao và thiết kế độc nhất vô nhị, Burj Khalifa đã được hoàn thành trong một khoảng thời gian ngắn đến kinh ngạc là 5 năm.

4:54

However, this pace came at a great human cost.

Tuy nhiên, tiến độ thần tốc này lại phải đánh đổi bằng một cái giá rất đắt về mặt con người.

4:58

The workforce consisted mostly of South Asian migrants, who regularly endured shifts over 12 hours long for a daily wage of roughly .

Lực lượng lao động phần lớn gồm những người di cư Nam Á, họ thường xuyên phải chịu đựng các ca làm kéo dài hơn 12 tiếng với mức lương khoảng 10 đô la mỗi ngày.

5:09

Those who tried to quit or return home had their paychecks and passports withheld by the project’s construction company.

Những người cố gắng xin thôi việc hoặc quay về quê hương đều bị công ty xây dựng của dự án giữ lại tiền lương và hộ chiếu.

5:18

These abusive conditions led to multiple protests, in addition to at least one suicide, and one fatal accident reported on site.

Những điều kiện bóc lột khắc nghiệt này đã dẫn đến nhiều cuộc biểu tình, cùng với ít nhất một vụ tự sát và một tai nạn chết người được ghi nhận tại công trường.

5:27

In the years following the tower’s completion, the United Arab Emirates fell under harsh scrutiny for failing to enforce worker protection laws.

Trong những năm sau khi tòa tháp hoàn thành, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất đã phải chịu sự chỉ trích gay gắt vì không thực thi các điều luật bảo vệ quyền lợi người lao động.

5:37

Hopefully, future projects will prioritize the individuals behind these engineering marvels over the buildings themselves.

Hy vọng rằng các dự án tương lai sẽ ưu tiên những con người đứng sau các kỳ quan kỹ thuật này hơn là chỉ chú trọng vào bản thân các công trình.

Transcript

Hiển thị

Stagnation and the Leap in Dubai

Skyscraper construction stalled at the close of the twentieth century as incremental height gains reached diminishing returns. The inception and completion of the Burj Khalifa in Dubai shattered previous records and initiated a new era in structural engineering.

Ngành xây dựng nhà chọc trời đã đình trệ vào cuối thế kỷ 20 khi những mức tăng chiều cao nhỏ dần chạm ngưỡng giới hạn. Sự khởi công và hoàn thành của tháp Burj Khalifa ở Dubai đã phá vỡ các kỷ lục trước đó và mở ra một kỷ nguyên mới trong kỹ thuật kết cấu.