هندسة وتصميم برج خليفة

الهندسة المعمارية والتصميم:

تم تصميم البرج بواسطة (Skidmore و Owings and Merrill SOM)، والتي صممت أيضًا برج (Willis) (برج سيرز سابقًا) في شيكاغو ومركز التجارة العالمي (One World) في مدينة نيويورك. حيث يستخدم برج خليفة تصميم الأنبوب المجمع لبرج ويليس، الذي اخترعه فضل الرحمن خان. نظرًا لنظامه الأنبوبي، حيث تم استخدام نصف كمية الفولاذ بشكل متناسب فقط في البناء، مقارنة بمبنى إمباير ستيت.

وكان لمساهمات خان في تصميم المباني الشاهقة تأثير عميق على الهندسة المعمارية والهندسة. حيث سيكون من الصعب العثور على أي ممارسات عالمية في تصميم المباني الشاهقة التي لم تتأثر بعمله بشكل مباشر أو غير مباشر. ويذكرنا التصميم برؤية فرانك لويد رايت لإلينوي، وهي ناطحة سحاب يبلغ ارتفاعها ميلًا حيث تم تصميمها لشيكاغو، بالإضافة إلى برج ليك بوينت في شيكاغو.

بعد التصميم الأصلي من قبل (Skidmore) و (Owings) و (Merrill)، اختارت شركة إعمار العقارية شركة (Hyder Consulting) لتكون المهندس المشرف و (NORR Group Consultants International Ltd) للإشراف على هندسة المشروع. وتم اختيار هايدر لخبرتها في الهندسة الإنشائية والهندسة الميكانيكية والكهربائية والصحية. وكان دور شركة هايدر للاستشارات هو الإشراف على البناء، والتصديق على تصميم المهندس المعماري، وتكون المشرف ومهندس السجل لسلطات الإمارات العربية المتحدة.

وكان دور (NORR) هو الإشراف على جميع المكونات المعمارية بما في ذلك الإشراف في الموقع أثناء البناء وتصميم إضافة مكونة من 6 طوابق لمبنى المكتب الملحق للتوثيق المعماري. وكانت (NORR) مسؤولة أيضًا عن رسومات التكامل المعماري لفندق (Armani) المتضمن في البرج. كما تعاقدت شركة إعمار العقارية مع (GHD)،وهي شركة استشارية دولية متعددة التخصصات، لتكون بمثابة سلطة مستقلة للتحقق والاختبار لأعمال الخرسانة والصلب.

فالتصميم مشتق من العمارة الإسلامية. ومع ارتفاع البرج من القاعدة الصحراوية المسطحة، فهناك 27 انتكاسة في نمط حلزوني، ممّا يقلل المقطع العرضي للبرج كصاعد إلى الأعلى ويخلق تراسات خارجية مريحة. حيث يتم ترتيب هذه النكسات والمحاذاة بطريقة تقلل من اهتزاز تحميل الرياح من التيارات والدوامات. وفي الجزء العلوي، يظهر اللب المركزي ومنحوتًا لتشكيل مستدقة نهائية. وعند أعلى نقطة له، يتأرجح البرج بإجمالي 1.5 متر (4.9 قدم).

يتكون برج برج خليفة من أكثر من 4000 طن (4400 طن قصير؛ 3900 طن طويل) من الفولاذ الهيكلي. ويزن أنبوب القمة المركزي 350 طنًا (390 طنًا قصيرًا؛ 340 طنًا طويلًا) ويبلغ ارتفاعه 200 متر (660 قدمًا). كما يحتوي البرج أيضًا على معدات اتصالات. ويعتبر هذا البرج البالغ طوله 244 مترًا على نطاق واسع ارتفاعًا للغرور، ونظرًا لأن القليل جدًا من مساحته صالح للاستخدام.

بدون البرج، سيكون برج خليفة بطول 585 متراً. حيث تم الإبلاغ عن ذلك في دراسة لمجلس المباني الشاهقة والموئل الحضري، والتي تشير إلى أن البرج الفارغ “يمكن أن يكون ناطحة سحاب بمفردها”. فناطحة سحاب كهذه، إذا كانت موجودة في أوروبا، ستكون في المرتبة 11 من حيث الارتفاع في تلك القارة.

في عام 2009، أعلن المهندسون المعماريون أن أكثر من 1000 قطعة فنية ستزين الديكورات الداخلية لبرج خليفة، في حين أن الردهة السكنية لبرج خليفة ستعرض أعمال جاومي بلنسا.

ويتكون نظام الكسوة من 142000 متر مربع (1،528،000 قدم مربع) من أكثر من 26000 لوح زجاجي عاكس وألواح من الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ مع زعانف أنبوبية عمودية. ويوفر الزجاج المعماري أداءً شمسيًا وحراريًا بالإضافة إلى درع مضاد للوهج لأشعة شمس الصحراء الشديدة ودرجات حرارة الصحراء الشديدة والرياح القوية. حيث يغطي الزجاج مساحة تزيد عن 174000 متر مربع (1،870،000 قدم مربع). ويبلغ قياس ألواح الحائط الساتر النموذجية في البرج 4.6 “عرضًا في 10.8” ارتفاعًا ويزن كل منها حوالي 800 رطل، ومع وجود ألواح أوسع بالقرب من حواف المباني وألواح أطول بالقرب من القمة.

ويُعتقد أن درجة الحرارة الخارجية في الجزء العلوي من المبنى أبرد بمقدار 6 درجات مئوية (11 درجة فهرنهايت) عنها في قاعدته.

فندق أرماني المكون من 304 غرف، وهو الأول من بين أربعة من أرماني، حيث يحتل 15 طابقًا من 39 طابقًا السفلي. كما كان من المفترض أن يتم افتتاح الفندق في 18 مارس 2010، ولكن بعد عدة تأخيرات، حيث تم افتتاحه أخيرًا للجمهور في 27 أبريل 2010. كما كان من المفترض أيضًا افتتاح أجنحة الشركات والمكاتب اعتبارًا من شهر مارس فصاعدًا، ومع ذلك ظل الفندق ومنصة المراقبة الجزءان الوحيدان من المبنى الذي تم افتتاحهما في أبريل 2010.

كما أن ردهات السماء في الطابقين 43 و 76 بها حمامات سباحة. وتحتوي الطوابق حتى 108 على 900 شقة سكنية خاصة (تم بيعها، وفقًا للمطور، وفي غضون ثماني ساعات من طرحها في السوق). حيث يقع المسبح الخارجي الخالي من الدخول في الطابق 76 من البرج. كما تملأ مكاتب وأجنحة الشركات معظم الطوابق المتبقية، باستثناء الطوابق 122 و 123 و 124، حيث يوجد مطعم (At.mosphere) ولوبي السماء وسطح المراقبة الداخلي والخارجي على التوالي. وفي يناير 2010، كان من المخطط أن يستقبل برج خليفة أول سكانه اعتبارًا من فبراير 2010.

حيث أن المبنى به 57 مصعداً و 8 سلالم كهربائية. كما تتسع المصاعد من 12 إلى 14 شخصًا لكل كابينة، وهي الأسرع صعودًا وهبوطًا حتى 10م/ث (33 قدمًا/ث) للمصاعد ذات الطابقين. ومع ذلك، فإن أسرع مصعد من طابق واحد في العالم لا يزال ينتمي إلى تايبيه 101 بسرعة 16.83 م/ث (55.2 قدم/ث). وكان المهندسون قد فكروا في تركيب أول مصاعد ثلاثية الطوابق في العالم، ولكن التصميم النهائي دعا للمصاعد ذات الطابقين. حيث تم تجهيز المصاعد ذات الطابقين بميزات ترفيهية مثل شاشات LCD لخدمة الزوار أثناء سفرهم إلى منصة المراقبة. كما يحتوي المبنى على 2909 درج من الطابق الأرضي إلى الطابق 160.

أنظمة السباكة في برج خليفة:

يوفر نظام المياه في برج خليفة ما معدله 946.000 لتر (250.000 جالون أمريكي) من المياه يوميًا من خلال 100 كيلومتر (62 ميل) من الأنابيب. كما أنه يخدم 213 كم (132 ميل) إضافي من الأنابيب نظام طوارئ الحريق، و 34 كم (21 ميل) ويوفر الماء البارد لنظام تكييف الهواء. حيث يستخدم نظام مياه الصرف الجاذبية لتصريف المياه من تركيبات السباكة، والمصارف الأرضية، والمعدات الميكانيكية ومياه العواصف، إلى مجاري بلدية المدينة.

التكييف في برج خليفة:

يسحب نظام تكييف الهواء من الطوابق العليا حيث يكون الهواء أكثر برودة وأنظف ممّا هو عليه على الأرض. وفي أوقات التبريد القصوى، حيث يبلغ تبريد البرج 46 ميجاوات (62.000 حصان)، أي ما يعادل 13.000 طن قصير (26.000.000 رطل؛ 12.000.000 كجم) من ذوبان الجليد في يوم واحد. حيث يتم جمع المياه عن طريق نظام تجميع المكثفات وتستخدم لري المنتزه المجاور.

كيفية تنظيف الشبابيك في برج خليفة:

لغسل 24348 نافذة بإجمالي 120.000 متر مربع (1،290،000 قدم مربع) من الزجاج، فيحتوي المبنى على ثلاثة مسارات أفقية تحتوي كل منها على آلة دلو 1500 كجم (3300 رطل). فوق المستوى 109 وحتى المستوى 27، حيث يتم استخدام حمالات تقليدية من أذرع رفع الرافعة. ويتم تنظيف الجزء العلوي من المبنى بواسطة طاقم يستخدم الحبال للنزول من الأعلى للوصول إليه. وفي ظل الظروف العادية، عندما تكون جميع وحدات صيانة المباني جاهزة للعمل، فيستغرق الأمر 36 عاملاً من ثلاثة إلى أربعة أشهر لتنظيف الجزء الخارجي بالكامل.

وتقوم الآلات بدون طيار بتنظيف أعلى 27 طبقة إضافية والبرج الزجاجي. حيث تم تطوير نظام التنظيف في ملبورن، أستراليا، بواسطة (CoxGomyl)، وهي الشركة المصنعة لوحدات صيانة المباني، وبتكلفة 8 ملايين دولار أسترالي.